Python 版本及虚拟环境管理

实际上，Python 环境的管理可分为两部分：

• 系统 Python 版本的管理
• 工作环境 Project 中的 Python 环境的管理

因 Python 大小版本众多，同时在一个工程项目中使用到的第三方库也较多，因此有各种 Python 环境管理的工作。

1 Python 版本管理

可通过 pyenv 来实现 Python 版本的管理 ~ pyenv 并不是管理虚拟环境的工具，但可配合 pipenv 等工具一同使用。

pyenv 的工作原理是通过在 shims 目录中创建 Python 解释器的伪造应用，当系统寻找 python 时，它会先在 shims 目录中找对应的假版本，传递命令到 pyenv 中。pyenv 再根据环境变量、.python-version 文件及全局默认设置信息来判断该运行的版本。

Mac 电脑可通过 brew install pyenv 安装 pyenv，使用 pyenv 安装 Python：

pyenv install 3.6.10
# 国内可指定安装的源以加快速度
mkdir -p ~/.pyenv/cache
brew install wget         # 如无 wget 可使用 brew 安装
v=3.7.3;wget https://npm.taobao.org/mirrors/python/$v/Python-$v.tar.xz -P ~/.pyenv/cache/;pyenv install $v
$ pyenv versions          # 查看当前有的 Python 版本
* system (set by /Users/***/.pyenv/version)
  3.6.10

安装是需指定版本号，关于 .pyenv/cache 的设置可参考 Prasanta 的博客。

2 Python 包管理

Python 包安装本质上就是从 Python Package Index 中下载并安装第三方库，最基础的工具如 pip, Easy Install，也有更进一步的工具如 virtualenv, venv, pipenv 等。

2.1 设置国内源

因各种原因，使用默认的 pypi 安装第三方库时比较缓慢，可通过设置国内镜像源来解决这一问题。

通过编辑 ~/.pip/pip.conf 文件进行设置：

[global]
index-url=http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
trusted-host=mirrors.aliyun.com

一次性使用的源 pip install -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ flask.

此外，可以在 ~/.bashrc 中设置 export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true 强制要求 pip install 将包安装在激活的虚拟环境中，或在 ~/.pip/pip.conf 中添加 require-virtualenv = true。

2.2 Pipenv

Python 中的第三方库管理工具中，Pipenv 使用体验好，可替代 pip 和 virtualenv 两个工具。

2.2.1 Install

在 Mac 中可通过 brew 安装 pipenv：

brew install pipenv

2.2.2 Usage

使用 pipenv 进行工作的一般流程为：

cd [PROJECT PATH]
pipenv --three      # 基于 Python 3 创建虚拟环境
pipenv --python 3.6 # 指定 Python 版本创建虚拟环境
# do something
exit                # 退出当前环境
pipenv shell        # 进入工作环境
# do something
exit                # 退出当前环境
pipenv --rm         # 删除当前虚拟环境

Pipenv 会默认创建 Pipfile 和 Pipfile.lock，Pipfile 包含所有已安装软件包的列表 ~ 并且可以进行不同开发环境的管理（便于人阅读）；Pipfile.lock 中包含当前环境维护的具体内容。

同时，在 pyenv 已安装的情况下，可自动安装对应 Python 版本。

此外，当使用 Git 进行管理时，将 Pipfile, Pipfile.lock 纳入版本管理，当克隆仓库后，只要使用 pipenv install 即可完成环境的配置。

2.2.3 Setting

默认情况下，使用 pipenv 管理的虚拟环境位于用户的主目录下，可通过在 .bashrc/.zshrc 中设置 export PIPENV_VENV_IN_PROJECT=1 让生成的虚拟环境位于工程主目录内。

在工程环境中，可在主目录中创建 .env 文件，当进入虚拟环境中时，会将 .env 文件中的变量载入工作环境中。

3 小结

因此，综合而言，推荐使用 pyenv 来进行 Python 版本管理，使用 pipenv 来进行工程虚拟环境及包管理。

4 参考资料

1. Pyenv docs, 2020/3/15.
2. Pipenv 官网, 2020/3/15.
3. pyenv 安装配置与国内镜像加速 结合 virtualenv, Prasanta, 2020/3/15.

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