Что такое виртуальное окружение python

Виртуальные окружения в Python

Python знаменит своей обширной стандартной библиотекой и девизом «батарейки в комплекте» (batteries included). Даже из коробки Python позволяет удобно и быстро решить огромный пласт задач, например, например, работа с файлами, запуск простого веб-сервера, работа с электронной почтой, парсинг XML и JSON, и так далее. Во всяком случае, это намного удобнее, чем писать shell-скрипты 😅

Кроме того, у Python имеется огромная экосистема сторонних библиотек, поддерживаемых сообществом энтузиастов. Эти библиотеки реализуют отсутствующую в стандартной поставке функциональность, либо пере-реализуют уже имеющуюся, но удобнее. Если у вас возникла потребность в какой-то функциональности, то почти наверняка кто-то уже написал для этого библиотеку, и нужно просто погуглить.

Установка сторонней библиотеки

Каждый начинающий программист знает, как установить библиотеку. Набираем

и понеслась! Множество библиотек в своих инструкциях по установке именно так и предлагают их устанавливать. Это и правда работает, это и правда так просто, но есть нюансы. В этом месте закопаны очень популярные грабли, по которым прошлось множество начинающих питонистов, в том числе и я.

Как pip устанавливает пакеты

Давайте разберемся, что же происходит, когда юзер набирает в терминал такую команду. В общих чертах происходит следующее.

Давайте подробнее разберем третий шаг. Установка пакета — звучит загадочно и сложно, но на самом деле ничего сложного здесь не происходит. pip просто распаковывает zip-архив в определенное место (это справедливо для формата wheel, для установки пакетов в других форматах могут потребоваться дополнительные действия, но давайте разберем самый распространённый и простой случай). Куда именно происходит установка? Это можно узнать, выполнив следующую команду:

В списке sys.path можно увидеть директорию site-packages — именно туда и будет установлена библиотека. Давайте в этом убедимся.

До установки пакета:

После установки пакета:

Как видим, в директорию site-packages добавилась библиотека requests вместе со всеми своими зависимостями.

Важные мысли, которые я пытаюсь донести:

А это значит, что в один интерпретатор Python нельзя установить две версии одной библиотеки одновременно. При установке новой версии предыдущая «перезатирается». Просто как если бы вы распаковали другой архив с совпадающими именами файлов в то же самое место.

Боль — это жизненный опыт

Что же будет, если вам понадобится работать над двумя проектами, которые будут требовать разных, не совместимых между собой версий одной и той же библиотеки? Возможно, между этими версиями в библиотеку были внесены какие-то крупные ломающие изменения, например, переименовались методы/функции или изменился набор аргументов.

Вы просто не сможете работать над такими проектами одновременно. Установка зависимостей одного проекта сломает другой, и наоборот. При переключении между проектами придётся каждый раз устанавливать зависимости нужного проекта, что довольно легко забыть сделать.

Ситуация кажется маловероятной, но я гарантирую, что рано или поздно это случится, если устанавливать зависимости всех своих проектов в один интерпретатор. Всё усугубляется тем фактом, что прямые зависимости вашего проекта тянут за собой свои зависимости (под-зависимости), те, в свою очередь, тоже могут от чего-то зависеть (под-под-зависимости). В итоге вы получаете целое дерево зависимостей. И если где-то в этом дереве окажется библиотека не той версии, что ожидалось, то весь проект может начать очень странно работать. Вы получите такие эзотерические ошибки, которых еще никто в интернете до вас не встречал. Если всё сразу сломалось, то считайте, что легко отделались — по крайней мере, так довольно просто понять, в чём проблема. Но бывают и ситуации намного хуже, когда приложение просто начинает немножко иначе работать, без каких-либо ошибок, и возможно придется потратить долгие часы на траблшутинг, чтобы найти настоящую причину.

Надеюсь, я убедил вас, что устанавливать зависимости нескольких проектов в один интерпретатор — это очень-очень плохо. Но как же тогда правильно?

Виртуальные окружения

Как создавать виртуальные окружения

Начиная с Python версии 3.5 (на данный момент это самая старая из официально поддерживаемых версий языка, так что справедливо ожидать, что как минимум везде установлен Python 3.5 или новее), создать виртуальное окружение стало очень просто:

Например, допустим, что мы работаем над проектом blog_source :

В директорию env будет скопирован тот самый интерпретатор, при помощи которого виртуальное окружение и создавалось. Т.е. если

то в виртуальном окружении будет та же самая версия:

Активируем окружение

Посмотрим, что внутри директории env :

Обратите внимание, что в директории bin есть некий файл activate в нескольких вариантах для разных шеллов. Это и есть «точка входа» в виртуальное окружение. Просто создать виртуальное окружение мало, нужно его активировать. Но сначала проверим, какие python и pip (исполняемые файлы) используются в обычном режиме работы:

Это мой обычный Python, вне виртуального окружения, назовём его глобальным. Теперь активируем виртуальное окружение:

Для Windows процесс активации будет отличаться (допустим, что виртуальное окружение создано в C:\src\blog_source ):

Теперь проверим еще раз, какие python и pip используются:

Посмотрите на пути — мы внутри виртуального окружения! Теперь можно смело устанавливать любые пакеты, и это никак не повлияет на глобальный Python или на другие виртуальные окружения:

Можно запускать любые файлы, и они будут иметь доступ к установленным пакетам:

IDE тоже нужно настроить, указав путь к bin/python внутри виртуального окружения, тогда редактор сможет лучше вам помогать.

И мы видим, что команда python снова вызывает глобальный интерпретатор. При этом виртуальное окружение осталось в своей директории, оно просто не активно. В следующий раз, когда будет нужно поработать с виртуальным окружением, не забудьте снова его активировать.

Виртуальное окружение можно полностью удалить, когда оно перестанет быть нужным:

В идеале, у вас должна быть возможность в любой момент удалить и пересоздать виртуальное окружение заново, для этого храните список зависимостей проекта и содержите его в актуальном состоянии (например, в requirements.txt ). В процессе разработки могут случиться всякие казусы с зависимостями, и иногда проще пересоздать виртуальное окружение заново, чем пытаться починить сломанное.

Вот так можно работать с виртуальными окружениями в Python. Всегда устанавливайте зависимости проектов только в изолированные виртуальные окружения. Не смешивайте зависимости разных проектов в одном окружении.

Ничего не устанавливайте в глобальный интерпретатор

Установка начинается, прогресс-бары заполняются, но в итоге всё завершается чем-то типа такого:

Может нарушить целостность системы.

Подробнее про этот метод установки читайте здесь.

установить программу через пакетный менеджер ОС, например:

Выводы

Да, виртуальные окружения — определенно не самая удобная часть разработки на Python, и уж точно не самая простая тема, к этому просто нужно привыкнуть. Несколько раз повторил, выработал привычку — в целом, ничего сложного. Кроме того, экосистема Python развивается очень быстро, и я надеюсь, что скоро правильная установка пакетов и управление виртуальными окружениями станут намного легче. Уже сейчас можно пользоваться такими инструментами, которые в некоторой мере прячут от пользователя виртуальные окружения:

Стабильных вам зависимостей и кода без багов!

Источник

Установка и использование virtualenv в Python

virtualenv — это инструмент для создания изолированной среды Python. У такой среды есть отдельна установка python, при ее использовании загруженные библиотеки недоступны другим. Можно сделать так, чтобы у этой среды не было доступа к глобальным библиотекам.

Virtualenv — простой и рекомендованный способ настройки среды Python.

Отличия virtualenv и venv

Venv — это пакет, который идет по умолчанию с Python 3.3+. В версии Python 2 его нет.

Virtualenv — более продвинутая библиотека. По ссылке можно ознакомиться с основными отличиями.

Виртуальную среду можно создать и с помощью venv, но все-таки рекомендуется установить и использовать virtualenv для полноценной работы.

Установка virtualenv с помощью pip

Для установки virtualenv с Python нужно использовать pip. Желательно предварительно обновить этот инструмент.

После обновления можно установить и virtualenv:

Создание виртуальной среды

1. Перейдите в директорию, в которой вы хотите создать виртуальную среду(например папка проекта).

Назвать среду можно как угодно

После выполнения команды вы увидите логи:

Эта команда создает локальную копию среды. Работая с ней, важно не забывать об активации, чтобы использовались нужные версии конкретных инструментов и пакетов.

3. Для активации новой виртуальной среды используйте команду:

После этого название текущей среды отобразится слева от символа ввода: (venv_name) username@desctop:

Теперь при установке любого пакета с помощью pip он будет размещаться в папках этой среды, изолированно от глобальной установки.

Деактивации virtualenv

Введите ее и приставка venv_name пропадет. Вы вернетесь к использованию глобально версии python.

Удаление виртуальной среды

Для удаления виртуальной среды достаточно просто удалить папку проекта. Для этого используется следующая команда:

Решение популярных ошибок

Ошибки при создании virtualenv. При попытке создать virtualenv с Python 3.7 могут возникнуть следующие ошибки.

Использование полного пути к виртуальной среде. Может быть такое, что при использовании команды virtualenv будет использована не та версия. Для решения проблемы нужно лишь задать полные пути как к virtualenv, так и к Python в системе.

А получить их можно с помощью этой команды:

Источник

Создание виртуальных окружений и установка библиотек для Python 3 в IDE PyCharm

Язык программирования Python считается достаточно простым. На нем легче и быстрее пишутся программы, по сравнению с компилируемыми языками программирования. Для Python существует множество библиотек, позволяющих решать практически любые задачи. Есть, конечно, и минусы и другие нюансы, но это отдельная тема.

Довольно часто я вижу, как мои знакомые и друзья начинают изучать Python и сталкиваются с проблемой установки и использования сторонних библиотек. Они могут несколько часов потратить на установку библиотеки, и даже, могут не справиться с этим и забить на неё. В то время как, в большинстве случаев, это можно было сделать за несколько минут.

Статья начинается с базовых вещей: с установки Python 3, инструментов разработки Pip и Virtualenv и среды разработки PyCharm в Windows и в Ubuntu. Для многих это не представляет трудностей и возможно, что уже всё установлено.

После чего будет то, ради чего задумывалась статья, я покажу как в PyCharm создавать и использовать виртуальные окружения и устанавливать в них библиотеки с помощью Pip.

Установка Python и Pip

Pip является менеджером пакетов для Python. Именно с помощью него обычно устанавливаются модули/библиотеки для разработки в виде пакетов. В Windows Pip можно установить через стандартный установщик Python. В Ubuntu Pip ставится отдельно.

Установка Python и Pip в Windows

Для windows заходим на официальную страницу загрузки, где затем переходим на страницу загрузки определенной версии Python. У меня используется Python 3.6.8, из-за того, что LLVM 9 требует установленного Python 3.6.

Во время установки ставим галочку возле Add Python 3.x to PATH и нажимаем Install Now:

Установка Python и Pip в Ubuntu

В Ubuntu установить Python 3 можно через терминал. Запускаем его и вводим команду установки. Вторая команда выводит версию Python.

Далее устанавливаем Pip и обновляем его. После обновления необходимо перезапустить текущую сессию (или перезагрузить компьютер), иначе возникнет ошибка во время вызова Pip.

Основные команды Pip

Рассмотрим основные команды при работе с Pip в командой строке Windows и в терминале Ubuntu.

Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper

VirtualEnv используется для создания виртуальных окружений для Python программ. Это необходимо для избежания конфликтов, позволяя установить одну версию библиотеки для одной программы, и другу для второй. Всё удобство использования VirtualEnv постигается на практике.

Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper в Windows

В командной строке выполняем команды:

Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper в Ubuntu

Для Ubuntu команда установки будет следующей:

После которой в конец

Работа с виртуальным окружением VirtualEnv

Рассмотрим основные команды при работе с VirtualEnv в командой строке Windows и в терминале Ubuntu.

Установка PyCharm

PyCharm — интегрированная среда разработки для языка программирования Python. Обладает всеми базовыми вещами необходимых для разработки. В нашем случае огромное значение имеет хорошее взаимодействие PyCharm с VirtualEnv и Pip, чем мы и будем пользоваться.

Установка PyCharm в Windows

Скачиваем установщик PyCharm Community для Windows с официального сайта JetBrains. Если умеете проверять контрольные суммы у скаченных файлов, то не забываем это сделать.

В самой установке ничего особенного нету. По сути только нажимаем на кнопки next, и в завершение на кнопку Install. Единственно, можно убрать версию из имени папки установки, т.к. PyCharm постоянно обновляется и указанная версия в будущем станет не правильной.

Установка PyCharm в Ubuntu

Скачиваем установщик PyCharm Community для Linux с официального сайта JetBrains. Очень хорошей практикой является проверка контрольных сумм, так что если умеете, не ленитесь с проверкой.

Теперь в директории

Далее выполняем команды в терминале:

Производим установку. И очень важно в конце не забыть создать desktop файл для запуска PyCharm. Для этого в Окне приветствия в нижнем правом углу нажимаем на Configure → Create Desktop Entry.

Установка PyCharm в Ubuntu из snap-пакета

PyCharm теперь можно устанавливать из snap-пакета. Если вы используете Ubuntu 16.04 или более позднюю версию, можете установить PyCharm из командной строки.

Использование VirtualEnv и Pip в PyCharm

Поддержка Pip и Virtualenv в PyCharm появилась уже довольно давно. Иногда конечно возникают проблемы, но взаимодействие работает в основном стабильно.

Рассмотрим два варианта работы с виртуальными окружениями:

Первый пример: использование собственного виртуального окружения для проекта

Создадим программу, генерирующую изображение с тремя графиками нормального распределения Гаусса Для этого будут использоваться библиотеки matplotlib и numpy, которые будут установлены в специальное созданное виртуальное окружение для программы.

Запускаем PyCharm и окне приветствия выбираем Create New Project.

В мастере создания проекта, указываем в поле Location путь расположения создаваемого проекта. Имя конечной директории также является именем проекта. В примере директория называется ‘first_program’.

Теперь установим библиотеки, которые будем использовать в программе. С помощью главного меню переходим в настройки File → Settings. Где переходим в Project: project_name → Project Interpreter.

Здесь мы видим таблицу со списком установленных пакетов. В начале установлено только два пакета: pip и setuptools.

Справа от таблицы имеется панель управления с четырьмя кнопками:

Для добавления (установки) библиотеки в окружение нажимаем на плюс. В поле поиска вводим название библиотеки. В данном примере будем устанавливать matplotlib. Дополнительно, через Specify version можно указать версию устанавливаемого пакета и через Options указать параметры. Сейчас для matplotlib нет необходимости в дополнительных параметрах. Для установки нажимаем Install Package.

После установки закрываем окно добавления пакетов в проект и видим, что в окружение проекта добавился пакет matplotlib с его зависимостями. В том, числе был установлен пакет с библиотекой numpy. Выходим из настроек.

Теперь мы можем создать файл с кодом в проекте, например, first.py. Код программы имеет следующий вид:

Далее указываем в поле Name имя конфигурации и в поле Script path расположение Python файла с кодом программы. Остальные параметры не трогаем. В завершение нажимаем на Apply, затем на OK.

Теперь можно выполнить программу и в директории с программой появится файл gauss.png :

Второй пример: использование предварительно созданного виртуального окружения

Данный пример можно использовать во время изучения работы с библиотекой. Например, изучаем PySide2 и нам придется создать множество проектов. Создание для каждого проекта отдельного окружения довольно накладно. Это нужно каждый раз скачивать пакеты, также свободное место на локальных дисках ограничено.

Более практично заранее подготовить окружение с установленными нужными библиотеками. И во время создания проектов использовать это окружение.

В этом примере мы создадим виртуальное окружения PySide2, куда установим данную библиотеку. Затем создадим программу, использующую библиотеку PySide2 из предварительно созданного виртуального окружения. Программа будет показывать метку, отображающую версию установленной библиотеки PySide2.

Далее в созданном окружении устанавливаем пакет с библиотекой PySide2, также как мы устанавливали matplotlib. И выходим из настроек.

Теперь мы можем создавать новый проект использующий библиотеку PySide2. В окне приветствия выбираем Create New Project.

Для проверки работы библиотеки создаем файл second.py со следующий кодом:

Далее создаем конфигурацию запуска программы, также как создавали для первого примера. После чего можно выполнить программу.

Заключение

У меня нет богатого опыта программирования на Python. И я не знаком с другими IDE для Python. Поэтому, возможно, данные IDE также умеют работать с Pip и Virtualenv. Использовать Pip и Virtualenv можно в командой строке или в терминале. Установка библиотеки через Pip может завершиться ошибкой. Есть способы установки библиотек без Pip. Также создавать виртуальные окружения можно не только с помощью Virtualenv.

В общем, я лишь поделился небольшой частью опыта из данной области. Но, если не вдаваться в глубокие дебри, то этого вполне достаточно знать, чтобы писать простые программы на Python с использованием сторонних библиотек.

Источник

Python. Урок 17. Виртуальные окружения

Что такое виртуальное окружение и зачем оно нужно?

Во-первых : различные приложения могут использовать одну и туже библиотеку, но при этом требуемые версии могут отличаться.

Во-вторых : может возникнуть необходимость в том, чтобы запретить вносить изменения в приложение на уровне библиотек, т.е. вы установили приложение и хотите, чтобы оно работало независимо от того обновляются у вас библиотеки или нет. Как вы понимаете, если оно будет использовать библиотеки из глобального хранилища ( /usr/lib/pythonXX/site-packages ), то, со временем, могут возникнуть проблемы.

Для решения данных вопросов используется подход, основанный на построении виртуальных окружений – своего рода песочниц, в рамках которых запускается приложение со своими библиотеками, обновление и изменение которых не затронет другие приложение, использующие те же библиотеки.

ПО позволяющее создавать виртуальное окружение в Python

Программное обеспечение, которое позволяет создавать виртуальные окружения в Python можно разделить на те, что входят в стандартную библиотеку Python и не входят в нее. Сделаем краткий обзор доступных инструментов (хороший пост на эту тем есть на stackoverflow ).

Virtualenvwrapper – это обертка для virtualenv позволяющая хранить все изолированные окружения в одном месте, создавать их, копировать и удалять. Предоставляет удобный способ переключения между окружениями и возможность расширять функционал за счет plug-in ’ов.

virtualenv

Установка virtualenv

Virtualenv можно установить с использованием менеджера pip (ссылка на статью), либо скачать исходные коды проекта и установить приложение вручную.

Установка с использованием pip.

Для установки virtualenv откройте консоль и введите следующую команду:

Установка из исходного кода проекта.

В этом случае, вам нужно будет выполнить чуть большее количество действий.

Введите в консоли следующий набор команд:

X.X – это версия приложения, ее вам нужно знать заранее.

Создание виртуального окружения

Виртуальное окружение создается следующей командой:

PRG1 в данном случае – это имя окружения.

Активация виртуального окружения

Для активации виртуального окружения воспользуйтесь командой (для Linux ):

для Windows команда будет выглядеть так:

Команда source выполняет bash- скрипт без запуска второго bash- процесса.

Если команда выполнилась успешно, то вы увидите, что перед приглашением в командной строке появилась дополнительная надпись, совпадающая с именем виртуального окружения.

Если вы создадите виртуальное окружение с ключем –system-site-packages :

то в рамках окружения PRG1 вы будите иметь доступ к глобальному хранилищу пакетов:

Деактивация виртуального окружения

venv

Создание виртуального окружения

Для создания виртуального окружения с именем PRG2 с помощью venv выполните следующую команду:

Активация виртуального окружения

Активация виртуального окружения в Linux выполняется командой:

Деактивация виртуального окружения

Деактивация выполняется командой deactivate (работает как в Windows, так и в Linux )

Полезные ссылки

P.S.

Если вам интересна тема анализа данных, то мы рекомендуем ознакомиться с библиотекой Pandas. На нашем сайте вы можете найти вводные уроки по этой теме. Все уроки по библиотеке Pandas собраны в книге “Pandas. Работа с данными”.

Источник

Виртуальное окружение Python (venv)

Location — путь до ваших глобальных пакетов.

В большинстве случаев, устанавливать пакеты глобально — плохая идея 🙅‍♂️ Почему? Рассмотрим простой пример:

Решение данной проблемы — создание виртуального окружения (virtual environment).

Основная цель виртуального окружения Python — создание изолированной среды для python-проектов

Это означает, что каждый проект может иметь свои собственные зависимости, независимо от других проектов.

Настройка виртуального окружения

Устанавливать venv не нужно — он входит в стандартную библиотеку Python

Создание

Для создания виртуального окружения, перейдите в директорию своего проекта и выполните:

В результате будет создан каталог venv/ содержащий копию интерпретатора Python, стандартную библиотеку и другие вспомогательные файлы.

Новые пакеты будут устанавливаться в venv/lib/python3.x/site-packages/

Активация

Чтобы начать пользоваться виртуальным окружением, необходимо его активировать:

source выполняет bash-скрипт без запуска дополнительного bash-процесса.

Проверить успешность активации можно по приглашению оболочки. Она будет выглядеть так:

Также новый путь до библиотек можно увидеть выполнив команду:

Интересный факт: в виртуальном окружении вместо команды python3 и pip3, можно использовать python и pip

Автоматическая активация

В некоторых случаях, процесс активации виртуального окружения может показаться неудобным (про него можно банально забыть 🤷‍♀️).

На практике, для автоматической активации перед запуском скрипта, создают скрипт-обертку на bash :

Теперь можно установить права на исполнение и запустить нашу обертку:

Деактивация

Закончив работу в виртуальной среде, вы можете отключить ее, выполнив консольную команду:

Альтернативы venv

На данный момент существует несколько альтернатив для venv:

Стоит ли использовать виртуальное окружение в своей работе — однозначно да. Это мощный и удобный инструмент изоляции проектов друг от друга и от системы. С помощью виртуального окружения можно использовать даже разные версии Python!

Источник