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虛擬環境是安全地使用不同版本的 Python 和軟件包組合的關鍵。

Python 對管理虛擬環境的支持，已經提供了一段時間了。Python 3.3 甚至增加了內置的 venv 模塊，用于創建沒有第三方庫的環境。Python 程序員可以使用幾種不同的工具來管理他們的環境，我使用的工具叫做 virtualenvwrapper。

虛擬環境是將你的 Python 項目及其依賴關系與你的系統安裝的 Python 分離的一種方式。如果你使用的是基于 macOS 或 Linux 的操作系統，它很可能在安裝中附帶了一個 Python 版本，事實上，它很可能依賴于那個特定版本的 Python 才能正常運行。但這是你的計算機，你可能想用它來達到自己的目的。你可能需要安裝另一個版本的 Python，而不是操作系統提供的版本。你可能還需要安裝一些額外的庫。盡管你可以升級你的系統 Python，但不推薦這樣做。你也可以安裝其他庫，但你必須注意不要干擾系統所依賴的任何東西。

虛擬環境是創建隔離的關鍵，你需要安全地修改不同版本的 Python 和不同組合的包。它們還允許你為不同的項目安裝同一庫的不同版本，這解決了在相同環境滿足所有項目需求這個不可能的問題。

為什么選擇 virtualenvwrapper 而不是其他工具？簡而言之：

• 與 venv 需要在項目目錄內或旁邊有一個 venv 目錄不同，virtualenvwrapper 將所有環境保存在一個地方：默認在 ~/.virtualenvs 中。
• 它提供了用于創建和激活環境的命令，而且激活環境不依賴于找到正確的 activate 腳本。它只需要（從任何地方）workon projectname而不需要 source ~/Projects/flashylights-env/bin/activate。

開始使用

首先，花點時間了解一下你的系統 Python 是如何配置的，以及 pip 工具是如何工作的。

以樹莓派系統為例，該系統同時安裝了 Python 2.7 和 3.7。它還提供了單獨的 pip 實例，每個版本一個：

• 命令 python 運行 Python 2.7，位于 /usr/bin/python。
• 命令 python3 運行 Python 3.7，位于 /usr/bin/python3。
• 命令 pip 安裝 Python 2.7 的軟件包，位于 /usr/bin/pip。
• 命令 pip3 安裝 Python 3.7 的包，位于 /usr/bin/pip3。

Python commands on Raspberry Pi

在開始使用虛擬環境之前，驗證一下使用 python 和 pip 命令的狀態是很有用的。關于你的 pip 實例的更多信息可以通過運行 pip debug 或 pip3 debug 命令找到。

在我運行 Ubuntu Linux 的電腦上幾乎是相同的信息（除了它是 Python 3.8）。在我的 Macbook 上也很相似，除了唯一的系統 Python 是 2.6，而我用 brew 安裝 Python 3.8，所以它位于 /usr/local/bin/python3（和 pip3 一起）。

安裝 virtualenvwrapper

你需要使用系統 Python 3 的 pip 安裝 virtualenvwrapper：

sudo pip3 install virtualenvwrapper

下一步是配置你的 shell 來加載 virtualenvwrapper 命令。你可以通過編輯 shell 的 RC 文件（例如 .bashrc、.bash_profile 或 .zshrc）并添加以下幾行：

export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
export VIRTUALENVWRAPPER_VIRTUALENV=/usr/local/bin/virtualenv
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh

bashrc

如果你的 Python 3 位于其他地方，請根據你的設置修改第一行。

關閉你的終端，然后重新打開它，這樣才能生效。第一次打開終端時，你應該看到 virtualenvwrapper 的一些輸出。這只會發生一次，因為一些目錄是作為設置的一部分被創建的。

現在你應該可以輸入 mkvirtualenv --version 命令來驗證 virtualenvwrapper 是否已經安裝。

創建一個新的虛擬環境

假設你正在進行一個名為 flashylights 的項目。要用這個名字創建一個虛擬環境，請運行該命令：

mkvirtualenv flashylights

環境已經創建并激活，所以你會看到 (flashlylights) 出現在你的提示前：

Flashylights prompt

現在環境被激活了，事情發生了變化。python 現在指向一個與你之前在系統中識別的 Python 實例完全不同的 Python 實例。它為你的環境創建了一個目錄，并在其中放置了 Python 3 二進制文件、pip 命令等的副本。輸入 which python 和 which pip 來查看它們的位置。

Flashylights command

如果你現在運行一個 Python 程序，你可以用 python 代替 python3 來運行，你可以用 pip 代替 pip3。你使用 pip安裝的任何包都將只安裝在這個環境中，它們不會干擾你的其他項目、其他環境或系統安裝。

要停用這個環境，運行 deactivate 命令。要重新啟用它，運行 workon flashylights。

你可以用 workon 或使用 lsvirtualenv 列出所有可用的環境。你可以用 rmvirtualenv flashylights 刪除一個環境。

在你的開發流程中添加虛擬環境是一件明智的事情。根據我的經驗，它可以防止我在系統范圍內安裝我正在試驗的庫，這可能會導致問題。我發現 virtualenvwrapper 是最簡單的可以讓我進入流程的方法，并無憂無慮地管理我的項目環境，而不需要考慮太多，也不需要記住太多命令。

高級特性

• 你可以在你的系統上安裝多個 Python 版本（例如，在 Ubuntu 上使用 deadsnakes PPA），并使用該版本創建一個虛擬環境，例如，mkvirtualenv -p /usr/bin/python3.9 myproject。
• 可以在進入和離開目錄時自動激活、停用。
• 你可以使用 postmkvirtualenv 鉤子在每次創建新環境時安裝常用工具。

更多提示請參見文檔。