12. 虚拟环境和包¶
12.1. 介绍¶
Python应用程序通常使用不作为标准库一部分的包和模块。应用程序有时需要库的特定版本，因为应用程序可能要求修复特定的bug，或者使用库接口的过时版本编写应用程序。
这意味着一个python安装可能无法满足每个应用程序的要求。如果应用程序A需要特定模块的1.0版，但应用程序B需要2.0版，则这些要求存在冲突，安装1.0版或2.0版将使一个应用程序无法运行。
这个问题的解决方案是创建一个 virtual environment ，一个自包含的目录树，其中包含针对特定版本的python安装，以及一些附加包。
然后，不同的应用程序可以使用不同的虚拟环境。为了解决前面的冲突需求示例，应用程序A可以安装自己的1.0版虚拟环境，而应用程序B可以安装另一个2.0版虚拟环境。如果应用程序B需要将库升级到3.0版，这不会影响应用程序A的环境。
12.2. 创建虚拟环境¶
用于创建和管理虚拟环境的模块称为 venv . venv 通常安装最新版本的python。如果系统中有多个版本的python，则可以通过运行 python3 或者你想要的版本。
若要创建虚拟环境，请决定要将其放置到的目录，然后运行 venv 模块作为脚本，目录路径为：
python3 -m venv tutorial-env
这将创建 tutorial-env 目录，如果它不存在，还可以在其中创建包含Python解释器副本、标准库和各种支持文件的目录。
虚拟环境的公用目录位置是 .venv .这个名称通常会将目录隐藏在shell中，因此在为其提供一个解释该目录存在的原因的名称时，它会被挡住。它还可以防止与 .env 一些工具支持的环境变量定义文件。
创建虚拟环境后，可以激活它。
在Windows上，运行：
tutorial-env\Scripts\activate.bat
在Unix或MacOS上，运行：
source tutorial-env/bin/activate
（这个脚本是为bash shell编写的。如果您使用 csh 或 fish 炮弹，有备用的 activate.csh 和 activate.fish 您应该使用的脚本。）
激活虚拟环境将更改shell的提示，以显示正在使用的虚拟环境，并修改环境，以便运行 python 将得到特定版本的python和安装。例如：
$ 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. 使用PIP管理包¶
可以使用名为 pip . 默认情况下 pip 将从python包索引安装包，<https://pypi.org>。您可以在Web浏览器中浏览python包索引，也可以使用 pip 的有限搜索功能：
(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 具有多个子命令：“搜索”、“安装”、“卸载”、“冻结”等（请参阅 安装python模块 完整文件指南 pip ）
可以通过指定包的名称来安装包的最新版本：
(tutorial-env) $ python -m 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
您还可以通过在包名称后面加上 == 版本号：
(tutorial-env) $ python -m 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
如果你重新运行这个命令， pip 将注意到请求的版本已安装，不执行任何操作。您可以提供不同的版本号来获取该版本，也可以运行 pip install --upgrade 要将包升级到最新版本：
(tutorial-env) $ python -m 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 后跟一个或多个包名称将从虚拟环境中删除包。
pip show 将显示有关特定包的信息：
(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 将显示虚拟环境中安装的所有包：
(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 将生成已安装包的类似列表，但输出使用的格式 pip install 期待。一个常见的惯例是将此列表放入 requirements.txt 文件：
(tutorial-env) $ pip freeze > requirements.txt
(tutorial-env) $ cat requirements.txt
novas==3.1.1.3
numpy==1.9.2
requests==2.7.0
这个 requirements.txt 然后可以提交到版本控制并作为应用程序的一部分发送。然后，用户可以使用 install -r ：
(tutorial-env) $ python -m 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 还有很多选择。查阅 安装python模块 完整文件指南 pip . 当您编写了一个包并希望它在python包索引上可用时，请参考 分发python模块 指南。