что такое виртуальное окружение python
Virtualenv: руководство по виртуальному окружению Python
Примечание: В этом руководстве используется менеджер пакетов pip, если он у вас не установлен, то сначала установите его.
Virtualenv — это инструмент для разделения зависимостей, необходимых для проектов. При работе над несколькими проектами часто возникает проблема, что разным проектам нужны разные версии одних и тех же пакетов, virtualenv помогает нам решать подобные проблемы. Это также решает проблему засорения системы ненужными пакетами, так как виртуальные окружения можно легко создавать и удалять.
Установка virtualenv
Virtualenv — это просто пакет, доступный в pypi, вы можете использовать pip для его установки.
После установки вам может потребоваться добавить C:\Python34\Scripts в переменную среды PATH. Таким образом, такие команды, как pip и virtualenv можно будет выполнять из любой директории.
Создание виртуального окружения
Создайте новую директорию с именем python_project и измените текущую рабочую директорию на python_project:
Чтобы создать виртуальное окружение внутри python_project, вам нужно выполнить следующую команду:
Это создаст новую директорию my_env внутри python_project. Эта директория будет содержать копию интерпретатора python и копию исполняемого файла pip. Здесь мы использовали my_env в качестве имени, но вы можете использовать любое другое имя. Теперь ваше виртуальное окружение готово к использованию, вам просто нужно его активировать.
В этом руководстве есть один момент: мы установили virtualenv используя python 3.4. Предположим, у вас также есть python 2.7 и вы хотите создать виртуальное окружение, используя python 2.7 вместо python 3.4, вы можете сделать это с помощью следующей команды:
Активация виртуального окружения
Для Windows выполните следующую команду:
После выполнения вышеуказанной команды ваша командная строка изменится, и будет выглядеть примерно так:
Теперь ваше виртуальное окружение активировано. Все, что вы здесь установите, будет использоваться только этим проектом.
Давайте попробуем установить пакет requests.
В Windows введите следующее:
Вы не можете ввести просто pip install requests в windows, потому что будет вызываться глобальный pip, если вы добавили C:\Python34\Scripts в переменную среды PATH. Если вы не добавили, то вы получите ошибку.
В Linux вам нужно ввести следующее:
Деактивация виртуального окружения
Для деактивации виртуального окружения используйте следующую команду:
Эта команда вернет вас обратно в системный интерпретатор python по умолчанию, где вы можете установить пакет в общесистемное окружение.
Теперь вы должны видеть преимущества использования virtualenv. Это помогает нам изолировать зависимости (пакеты) проектов избегая конфликтов.
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:
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!
Виртуальное окружение в Python
В этой статье мы рассмотрим как используется и для чего нужно виртуальное окружение в Python.
Введение
Виртуальное окружение это изолированная пространство для приложений в Python, которое дает возможность иметь свой набор зависимостей не мешая другим проектам.
Так же оно позволяет задействовать различные версии интерпретатора в нескольких проектах.
Создание окружения в Python выполняется с помощью встроенного модуля venv. Venv — это модуль из стандартной библиотеки не требующий никакой дополнительной установки.
Виртуальное окружение создается под конкретные проекты, для его создания потребуется знать путь до корневого каталога.
Создание директории для проекта
Необходимо выполнить команду в терминале
mkdir test_project создает папку с именем test_project, а cd test_project перемещается в эту директорию.
Это то же самое, что создать пустую папку и открыть ее.
В директории test_project будут храниться все файлы проекта и это будет местом для виртуального окружения.
Создание виртуального окружения
Чтобы создать виртуальную среду, нужно вызвать модуль venv из интерпретатора и указать директорию для служебных файлов.
После выполнения будет готово окружение с версией Python по умолчанию.
.venv — имя окружения. Можно называть как угодно. По совместительству является директорией в которой хранится вся информация окружения.
Если в операционной системе есть несколько версий Python и требование использовать какую – то конкретно, создайте виртуальную среду следующим образом
Активация виртуальной среды
Просто создать виртуальное окружение недостаточно, так же его необходимо активировать
Активация виртуальной среды в Windows
Открываем командную оболочку или powershell, переходим в директорию проекта и выполняем команду
Активация виртуальной среды в macOS и Linux
Достаточно открыть терминал в директории проекта и выполнить команду
Активация виртуальной среды изменит приглашение оболочки, чтобы показать, какую виртуальную среду вы сейчас используете.
Вот и все. Затем вы можете установить, обновить и удалить пакеты с помощью pip. Установленные пакеты будут изолированы только для данного проекта.
Заключение
Сегодня мы рассмотрели как используется и для чего необходимо виртуальное окружение в Python. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях.
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!