12. Виртуальные среды и пакеты

12.1. Введение

Python приложения часто используют пакеты и модули, которые не входит в стандартную библиотеку. Заявления иногда будут требуется определенная версия библиотеки, поскольку приложение может требовать, чтобы конкретная ошибка была исправлена, или приложение может быть написана с использованием устаревшей версии интерфейса библиотеки.

Это означает, что установка одного Python может оказаться невозможной требования каждого приложения. Если приложению A требуется версия 1.0 конкретного модуля, но приложению B требуется версия 2.0, затем требования конфликтуют и устанавливают либо версии 1.0, либо 2.0 не сможет запустить одно приложение.

Решение этой проблемы заключается в создании виртуальной среды, автономное дерево каталогов, содержащее Python установку для конкретная версия Python, а также ряд дополнительных пакетов.

Различные приложения могут использовать различные виртуальные среды. Чтобы разрешить предыдущий пример конфликтующих требований, приложение A может иметь собственную виртуальную среду с версией 1.0 установлено, в то время как приложение B имеет другую виртуальную среду с версией 2.0. Если приложение B требует обновления библиотеки до версии 3.0, это приведет к не влияет на среду приложения A.

12.2. Создание виртуальных сред

Модуль, используемый для создания виртуальных сред и управления ими, называется venv. venv обычно установит последнюю версию Python, которые у вас есть. Если на вашем компьютере имеется несколько версий Python можно выбрать конкретную версию Python, запустив python3 или какую бы версию вы ни хотели.

Чтобы создать виртуальную среду, выберите каталог, в котором требуется поместите его и запустите модуль venv в виде сценария со следующим каталогом:

python3 -m venv tutorial-env

При этом будет создан каталог tutorial-env, если он не существует, а также создать внутри нее каталоги, содержащие копию Python интерпретатор, стандартная библиотека и различные вспомогательные файлы.

Общее расположение каталога для виртуальной среды - .venv. Это имя сохраняет каталог, обычно скрытый в оболочке, и, таким образом, без указания имени, объясняющего, почему каталог существует. Это также предотвращает конфликт с .env переменной среды файлы определений, поддерживаемые некоторыми инструментами.

После создания виртуальной среды ее можно активировать.

На Windows, пробеге:

tutorial-env\Scripts\activate.bat

В Unix или MacOS выполните:

source tutorial-env/bin/activate

(Этот сценарий написан для оболочки bash. Если используется csh или fish оболочки, имеются чередующиеся activate.csh и activate.fish скрипты вместо этого.)

Активация виртуальной среды изменит приглашение оболочки, чтобы показать, что и измените среду так, чтобы она была запущена python получите конкретную версию и установку Python. Например:

$ source ~/envs/tutorial-env/bin/activate
(tutorial-env) $ python
Python 3.5.1 (default, May  6 2016, 10:59:36)
  ...
>>> import sys
>>> sys.path
['', '/usr/local/lib/python35.zip', ...,
'~/envs/tutorial-env/lib/python3.5/site-packages']
>>>

12.3. Управление пакетами с помощью pip

Установить, обновить и удалить пакеты можно с помощью программы под названием pip. По умолчанию pip установит пакеты из Python индекс пакета, <https://pypi.org>. Можно просмотреть Python индекс пакета, перейдя к нему в веб-браузере или используя pip ограниченная функция поиска:

(tutorial-env) $ pip search astronomy
skyfield               - Elegant astronomy for Python
gary                   - Galactic astronomy and gravitational dynamics.
novas                  - The United States Naval Observatory NOVAS astronomy library
astroobs               - Provides astronomy ephemeris to plan telescope observations
PyAstronomy            - A collection of astronomy related tools for Python.
...

pip имеет ряд подкомандов: «поиск», «установка», «удаление», «замораживание», и т.д. (См. руководство по Установка модулей Python для полная документация для pip.)

Можно установить последнюю версию пакета, указав имя пакета:

(tutorial-env) $ pip install novas
Collecting novas
  Downloading novas-3.1.1.3.tar.gz (136kB)
Installing collected packages: novas
  Running setup.py install for novas
Successfully installed novas-3.1.1.3

Также можно установить конкретную версию пакета, предоставив имя пакета, за которым следуют == и номер версии:

(tutorial-env) $ pip install requests==2.6.0
Collecting requests==2.6.0
  Using cached requests-2.6.0-py2.py3-none-any.whl
Installing collected packages: requests
Successfully installed requests-2.6.0

При повторном выполнении этой команды pip заметит, что версия уже установлена и ничего не делает. Можно предоставить другой номер версии, чтобы получить эту версию, или можно запустить pip install --upgrade для обновления пакета до последней версии:

(tutorial-env) $ pip install --upgrade requests
Collecting requests
Installing collected packages: requests
  Found existing installation: requests 2.6.0
    Uninstalling requests-2.6.0:
      Successfully uninstalled requests-2.6.0
Successfully installed requests-2.7.0

pip uninstall, за которыми следует одно или несколько имен пакетов, удалит пакеты из виртуальной среды.

pip show отобразит информацию о конкретном пакете:

(tutorial-env) $ pip show requests
---
Metadata-Version: 2.0
Name: requests
Version: 2.7.0
Summary: Python HTTP for Humans.
Home-page: http://python-requests.org
Author: Kenneth Reitz
Author-email: me@kennethreitz.com
License: Apache 2.0
Location: /Users/akuchling/envs/tutorial-env/lib/python3.4/site-packages
Requires:

pip list отобразит все пакеты, установленные в виртуальной окружающая среда:

(tutorial-env) $ pip list
novas (3.1.1.3)
numpy (1.9.2)
pip (7.0.3)
requests (2.7.0)
setuptools (16.0)

pip freeze выведет аналогичный список установленных пакетов, но в выходных данных используется формат, который pip install ожидает. Обычно этот список помещается в файл requirements.txt:

(tutorial-env) $ pip freeze > requirements.txt
(tutorial-env) $ cat requirements.txt
novas==3.1.1.3
numpy==1.9.2
requests==2.7.0

Затем requirements.txt может быть привязан к управлению версиями и поставляется в составе приложения. Затем пользователи могут установить все необходимые пакеты с install -r:

(tutorial-env) $ pip install -r requirements.txt
Collecting novas==3.1.1.3 (from -r requirements.txt (line 1))
  ...
Collecting numpy==1.9.2 (from -r requirements.txt (line 2))
  ...
Collecting requests==2.7.0 (from -r requirements.txt (line 3))
  ...
Installing collected packages: novas, numpy, requests
  Running setup.py install for novas
Successfully installed novas-3.1.1.3 numpy-1.9.2 requests-2.7.0

pip имеет много других вариантов. Обратитесь к Установка модулей Python руководство по полной документации для pip. Когда вы написали пакет и хотите сделать его доступным на Python Package Index, ознакомьтесь с руководством Распространение модулей Python.