python 虚拟环境搭建

原文转自http://www.openfoundry.org/tw/tech-column/8516-pythons-virtual-environment-and-multi-version-programming-tools-virtualenv-and-pythonbrew

Virtualenv 和 Pythonbrew 都是可以創造虛擬（獨立）Python 環境的工具，只是虛擬（獨立）標的不同。
Virtualenv 可以隔離函數庫需求不同的專案，讓它們不會互相影響。在建立並啟動虛擬環境後，透過

pip

安裝的套件會被放在虛擬環境中，專案就可以擁有一個獨立的環境。
簡而言之，Virtualenv 可以幫你做到：
在沒有權限的情況下安裝新套件

不同專案可以使用不同版本的相同套件

套件版本升級時不會影響其他專案

Pythonbrew 則可以在家目錄中安裝多個 Python，並迅速地切換版本；也可以在指定的 Python 版本下批次測試你的 Python 程式；另外更整合了 Virtualenv。
這篇文章會詳細介紹這兩個工具，讓你在多人開發及多版本開發的環境中更得心應手。

事前準備

Python 的 package 通常會上傳至 PyPI，有很多工具都可以從 PyPI 安裝 package。下面會使用

easy_install

這個工具（由 setuptools 提供）來安裝 Virtualenv 和 Pythonbrew。

01. Linux

如果不知道

easy_install

或還沒安裝 setuptools，在 Debian/Ubuntu 可以用下列指令安裝：

$ sudo apt-get install python-setuptools

在 Fedora/CentOS/Redhat/openSUSE，則可以使用：

$ su -# yum install python-setuptools

02. Windows

在 Windows 則可以從 setuptools 的頁面找到

*.exe

格式的安裝檔案。安裝完後，可以在

C:\PythonX.Y\Scripts\

（X.Y 是 Python 的版本）下找到

easy_install.exe

。記得把這個路徑放進 Windows 環境變數中的 PATH。
接著就可以輕鬆安裝任何在 PyPI 的 Python Package 囉。

Virtualenv - Virtual Python Environment builder

01. 安裝

Pythonbrew 已整合了 Virtualenv，如果不想額外安裝一個套件，也可以不要裝 Virtualenv。
如果需要安裝，請於命令列模式下輸入下列指令：

# easy_install virtualenv

02. 使用方法

I. 建立虛擬環境請於命令列模式下輸入下列指令：

$ virtualenv [指定虛擬環境的名稱]

例如下列指令會建立名為 "ENV" 的虛擬環境：

$ virtualenv ENV

預設在建立虛擬環境時，會依賴系統環境中的 site packages，如果想完全不依賴系統的 packages，可以加上參數

--no-site-packages

來建立虛擬環境：

$ virtualenv --no-site-packages [指定虛擬環境的名稱]

II. 啟動虛擬環境

請先切換當前目錄至建立的虛擬環境中。前例中，建立名稱為 "ENV"，則：

$ cd ENV

接著，啟動虛擬環境：

$ source bin/activate

在 Windows 環境中則改用：

> \path\to\env\Scripts\activate.bat

然後就可以注意到，在 shell 提示字元的最前面多了虛擬環境的名稱提示：

(ENV) ...$

III. 退出虛擬環境請於命令列模式下輸入下列指令：

$ deactivate

就可以回到系統原先的 Python 環境。
IV. 在虛擬環境安裝新的 Python 套件Virtualenv 在安裝時會附帶

pip

這個 Python 的套件安裝工具，當虛擬環境被啟動時，由它安裝的 package 會出現在虛擬環境的資料夾中，用法是：

(ENV)...$ pip install [套件名稱]

如果系統也有安裝

pip

，請特別注意是否已經啟動虛擬環境，否則套件會被安裝到系統中，而非虛擬環境裡。
如果想要避免

pip

在沒有進入虛擬環境時被使用，可以在

~/.bashrc

加上：

export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true

要求

pip

一定要在虛擬環境中執行。
也可以用下面的設定，讓系統的

pip

自動使用啟動中的虛擬環境。

export PIP_RESPECT_VIRTUALENV=true

避免意外將套件安裝至系統環境。
V. 從程式中指定使用虛擬環境的函數庫無法從 Shell 啟動虛擬環境的情況，像是使用 mod_python 或 mod_wsgi，這時可以在 Python 的程式中加上：

activate_this = '/path/to/env/bin/activate_this.py'execfile(activate_this, dict(__file__=activate_this))

來使用安裝在虛擬環境中的 packages。

03. 延伸套件：Virtualenvwrapper

Virtualenvwrapper 是一個 Virtualenv 的 extension，可使虛擬環境的管理變得更容易。
詳細來說，Virtualenvwrapper 提供下述功能：
將所有的虛擬環境整合在一個目錄下。

管理（新增、移除、複製）所有的虛擬環境。

可以使用一個命令切換虛擬環境。

Tab 補全虛擬環境的名字。

每個操作都提供允許使用者自訂的 hooks。

可撰寫容易分享的 extension plugin 系統。

I. 安裝請於命令列模式下輸入下列指令：

# easy_install virtualenvwrapper

II. 使用方法於

$WORKON_HOME

製作虛擬環境：

$ mkvirtualenv [-i package] [-r requirements_file] [virtualenv options] ENVNAME

列出所有的虛擬環境：

$ lsvirtualenv [-b] [-l] [-h]

-b

是簡短模式；

-l

是詳細模式（預設）；

-h

是印出 help 資訊。
移除虛擬環境：

$ rmvirtualenv ENVNAME

複製虛擬環境：

$ cpvirtualenv ENVNAME TARGETENVNAME

啟動虛擬環境：

$ workon [environment_name]

如果只輸入

workon

，則會列出所有的虛擬環境。
離開虛擬環境一樣是使用

deactivate

。
可以使用下面的設定來告訴

pip

Virtualenv 的路徑。

export PIP_VIRTUALENV_BASE=$WORKON_HOME

Virtualenvwrapper 的功能當然不只如此，更多功能可以參考 Virtualenvwrapper 的官方文件。

Pythonbrew

01. 安裝

Pythonbrew 是個比較新的專案，雖然比較新，卻非常完整。它也有整合上面介紹的 Virtualenv。可以用類似 Virtualenvwrapper 的方式來操作 Virtualenv。
安裝方式與 Virtualenv 一樣，只要輸入下面的指令就可以了：

# easy_install $ pythonbrew

Pythonbrew 官方有推薦的安裝方式，但這篇教學為求一致性，就不額外介紹了，可以參考 pythonbrew/README.rst。
對於 Windows 的使用者，很可惜地，Pythonbrew 暫時沒有支援 Windows 的計畫 (#6: Windows Support? - Issues - utahta/pythonbrew - GitHub)。所以 Windows 暫時還沒辦法使用 Pythonbrew 囉。
經過

easy_install

的安裝後，還需要在 shell 執行：

$ pythonbrew_install

才會把初始的設定檔和資料夾配置進你的家目錄。接著要修改

~/.bashrc

的配置：

$ echo "source ~/.pythonbrew/etc/bashrc" >> ~/.bashrc

這樣就算安裝完全囉。
Pythonbrew 使用

curl

來抓取資料，如果你的系統沒有，請記得安裝。Ubuntu 上可以使用這行指令：

$ sudo apt-get install curl

02. 編譯前準備

因為 Pythonbrew 採取下載 tarball，並編譯、安裝的方法，所以我們要先為系統準備好編譯 Python 所需的套件。
也因為許多 Linux 發行版都已打包 Python，所以我們可以偷懶一點，用已經打包好的套件來解決編譯所需的相依性。在 Ubuntu/Debian 上，可以透過：

$ sudo apt-get build-dep python2.7

來安裝所有編譯 Python 2.7 所需的套件。雖然已經能夠安裝得相當完整，但還是缺少了

gdbm

這個 module，如果需要的話，可以透過：

$ sudo apt-get build-dep python-gdbm

來安裝編譯

gdbm

所需的套件。
註：

bsddb185

、

linuxaudiodev

、

ossaudiodev

、

sunaudiodev

等是按以上方式安裝後，仍會缺少的 module。其中

ossaudiodev

（Open Sound System）在隨 Ubuntu 發布的 Python 中有提供，列出來讓大家參考。
Fedora/CentOS/Redhat/openSUSE 則可以使用

yum-builddep

這個指令。

03. 使用方法

Pythonbrew 的操作不外乎安裝、移除、列出及使用新的 Python 版本，下面是依照初次使用時所需的指令順序來介紹。
I. 列出可安裝的版本首先我們用

list --know

列出可以安裝的 Python 版本：

$ pythonbrew list --know

II. 安裝新的版本接著利用

install VERSION

來下載並編譯 Python 到本機，除了接 Python 的版本編號以外，也可以接 Python 的 tarball 路徑或網址來安裝；也能調整編譯 Python 的選項。下面是一些例子：

$ pythonbrew install 2.7.2$ pythonbrew install --verbose 2.7.2$ pythonbrew install --force 2.7.2$ pythonbrew install --no-test 2.7.2$ pythonbrew install --configure="CC=gcc_4.1" 2.7.2$ pythonbrew install --no-setuptools 2.7.2$ pythonbrew install http://www.python.org/ftp/python/2.7/Python-2.7.2.tgz$ pythonbrew install /path/to/Python-2.7.2.tgz$ pythonbrew install /path/to/Python-2.7.2$ pythonbrew install 2.7.2 3.2

III. 清理安裝時產生的檔案下載的 Python tarball 會放在

~/.pythonbrew/dists/

下；而編譯則會在

~/.pythonbrew/build/

下進行。如果想清理這兩個目錄，可以使用：

$ pythonbrew cleanup

IV. 列出所有已安裝的版本安裝好之後，可以使用

list

命令列出所有已安裝的 Python 版本：

$ pythonbrew list

後面有打星號的，就是現在正在使用的 Python 版本。
V. 切換已安裝的版本可以使用

switch

來切換預設的 Python 版本：

$ pythonbrew switch VERSION

如果只想在當前的 shell 下切換，可以使用

use

：

$ pythonbrew use VERSION

要切換回預設的環境時，使用

off

：

$ pythonbrew off

就會返回系統環境的 Python 了。
VI. 批次在不同版本下測試最重要的是，可以用系統內所有安裝過的 Python 版本，或指定的 Python 版本來測試自己的程式！

$ pythonbrew py test.py # 使用所有有安裝的版本$ pythonbrew py -v test.py # 詳細輸出$ pythonbrew py -p 2.7.2 -p 3.2 test.py # 指定特定的版本

VII. 移除已安裝的版本若想移除已經安裝的 Python，則可以使用

uninstall

：

$ pythonbrew uninstall 2.7.2$ pythonbrew uninstall 2.7.2 3.2

VIII. 與 Virtualenv 的整合要注意 Pythonbrew 中所提供的 Virtualenv，是基於 Pythonbrew 中所安裝的 Python（置於

~/.pythonbrew/venvs/Python-VERSION/

下）。在不使用 Pythonbrew 的情況下，無法使用附屬於 Pythonbrew 的

venv

功能。
Pythonbrew 提供了和 Virtualenvwrapper 類似的功能，只是沒有像 Virtualenvwrapper 那麼完整的 plugin 系統。所有在 Pythonbrew 中的 Virtualenv 指令都以

venv

作為第一個副命令。

$ pythonbrew venv create [指定虛擬環境的名稱]$ pythonbrew venv list$ pythonbrew venv use [指定虛擬環境的名稱]$ pythonbrew venv delete [指定虛擬環境的名稱]

離開虛擬環境一樣是使用

deactivate

。
IX. Buildout如果有使用 Buildout 這個工具，也可以透過 Pythonbrew 來執行：

$ pythonbrew buildout$ pythonbrew buildout -p 2.6.6 # 指定版本

X. 自我更新最後，Pythonbrew 有內建更新自己的指令：

$ pythonbrew update$ pythonbrew update --master$ pythonbrew update --develop

Virtualenv 和 Pythonbrew 就介紹到這邊，如果想獲得更多資訊，可以多多參考它們的官網哦。祝大家玩得愉快。