Продолжаем серию “Python.Уроки”. На этот раз мы изучим, что такое виртуальные окружения в Python, зачем они нужны и как их использовать. Познакомимся с инструментами virtualenv и venv для создания виртуальных окружений.
- Что такое виртуальное окружение и зачем оно нужно?
- ПО позволяющее создавать виртуальное окружение в Python
- virtualenv
- venv
- Полезные ссылки
Что такое виртуальное окружение и зачем оно нужно?
При разработке Python-приложений или использовании решений на Python, созданных другими разработчиками, может возникнуть ряд проблем, связанных с использованием библиотек различных версий. Рассмотрим их более подробно.
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.
В-третьих: у вас просто может не быть доступа к каталогу /usr/lib/pythonXX/site-packages.
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).
Начнем с инструментов, которые входят в PyPI. Если кто не знает PyPI – это Python Package Index (PyPI) – репозиторий пакетов Python, доступный для любого разработчика и пользователя Python ().
virtualenv
Это, наверное, одни из самых популярных инструментов, позволяющих создавать виртуальные окружения. Он прост в установке и использовании. В сети довольно много руководств по virtualenv, самые интересные, на наш взгляд, будут собраны в конце урока в разделе “Полезные ссылки”. В общем, этот инструмент нужно обязательно освоить, как минимум, потому что описание развертывания и использования многих систем, созданных с использованием Python, включает в себя процесс создания виртуального окружения с помощью virtualenv.
pyenv
Инструмент для изоляции версий Python. Чаще всего применяется, когда на одной машине вам нужно иметь несколько версий интерпретатора для тестирования на них разрабатываемого вами ПО.
virtualenvwrapper
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.
Существуют ещё инструменты и plug-in’ы, выполняющие работу по изоляции частей системы Python, но мы их не будем рассматривать.
Инструменты, входящие в стандартную библиотеку Python.
venv
Этот модуль появился в Python3 и не может быть использован для решения задачи изоляции в Python2. По своему функционалу очень похож на virtualenv. Если вы работаете с третьим Python, то можете смело использовать данный инструмент.
virtualenv
Будем рассматривать работу с virtualenv в рамках операционной системы Linux. Для Windows все будет очень похоже, за исключением моментов, связанных со спецификой этой ОС: названия и расположение каталогов, запуск скриптов оболочки и т.п.
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:
> pip install virtualenv
Установка из исходного кода проекта.
В этом случае, вам нужно будет выполнить чуть большее количество действий.
Введите в консоли следующий набор команд:
> curl -O https://pypi.python.org/packages/source/v/virtualenv/virtualenv-X.X.tar.gz > tar xvfz virtualenv-X.X.tar.gz > cd virtualenv-X.X > [sudo] python setup.py install
X.X – это версия приложения, ее вам нужно знать заранее.
Если использовать ключевое слово sudo, инструмент будет установлен глобально, в противном случае – локально.
Мы рекомендуем вам использовать pip для установки virtualenv.
Создание виртуального окружения
Виртуальное окружение создается следующей командой:
> virtualenv PRG1
PRG1 в данном случае – это имя окружения.
После выполнения данной команды, в текущем каталоге будет создан новый каталог с именем PRG1. Разберем более подробно его содержимое.
RPG1/bin/ – содержит скрипты для активации/деактивации окружения, интерпретатор Python, используемый в рамках данного окружения, менеджер pip и ещё несколько инструментов, обеспечивающих работу с пакетами Python. В Windows, это каталог PRG1\Scripts
PRG1/include/ и PRG1/lib/ – каталоги, содержащие библиотечные файлы окружения. Новые пакеты будут установлены в каталог PRG1/lib/pythonX.X/site-packages/.
Активация виртуального окружения
Для активации виртуального окружения воспользуйтесь командой (для Linux):
> source PRG1/bin/activate
для Windows команда будет выглядеть так:
> PRG1\Scripts\activate.bat
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.
При этом в переменную окружения PATH, в самое начало, будет добавлен путь до директории bin, созданного каталога RPG1.
Если вы создадите виртуальное окружение с ключем –system-site-packages:
> virtualenv --system-site-packages PRG1
то в рамках окружения PRG1 вы будите иметь доступ к глобальному хранилищу пакетов:
-
- в Linux: /usr/lib/pythonX.X/site-packages
- в Windows: \PythonXX\Lib\site-packages
Деактивация виртуального окружения
Для деактивации виртуального окружения (выхода из него), введите команду deactivate для Linux или deactivate.bat, если вы работаете в Windows.
> deactivate
venv
Устанавливать venv не нужно, т.к. он входит в стандартную библиотеку Python. Т.е. если вы установили себе Python, то venv у вас уже есть. Помните, что venv работает только в Python3!
Создание виртуального окружения
Для создания виртуального окружения с именем PRG2 с помощью venv выполните следующую команду:
> python -m venv PRG2
В результате будет создан каталог PRG2 со структурой похожей на ту, что была описана для virtualenv. Функциональное назначение каталогов тоже самое.
Активация виртуального окружения
Активация виртуального окружения в Linux выполняется командой:
>source PRG2/bin/activate
в Windows:
>PRG2\Scripts\activate.bat
Деактивация виртуального окружения
Деактивация выполняется командой deactivate (работает как в Windows, так и в Linux)
>deactivate
Полезные ссылки
Ниже приведен список полезных ссылок, для того, чтобы более глубоко изучить тему создания виртуальных окружений в Python.
Официальная документация
Документация по virtualenvwrapper
Статьи
Python. Строим виртуальное окружение с помощью virtualenv
Памятка по virtualenv и изолированным проектам на Python
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”.
<<< Python. Урок 16. Установка пакетов в Python Python. Урок 18. Аннотация типов в Python>>>