使用虚拟环境实现Python版本和依赖库的兼容

Python 开发环境非常灵活，得益于可以创建虚拟环境。难道全局地安装完 python 支持包然后直接 pip 再安装一波依赖包就不可以开发 python 程序了吗？

明显是可以的，而且可以运行的非常好。不过，如果你接手了别人的代码工程，却发现对方使用的 python 版本或者依赖库都和你的环境不兼容时，怎么办？打算卸掉自己原来的那一套环境再重来吗？真麻烦！

其实，虚拟环境就能完美解决这个苦恼。

创建

创建虚拟环境时，使用对于 python2 和 python3 的配置细节不一样，但是思路是一样的。

python2 需要通过第三方包virtualenv来创建虚拟环境。

先通过 pip 模块安装第三方包

pip install virtualenv

然后在自己的工程目录里启动执行指令

virtualenv venv

上面的指令会自动创建文件夹 venv，该文件夹内就存储着虚拟环境的所有内容。

而python3 仅需要通过语言自带的模块venv来创建虚拟环境，python2 是没有这个模块的。

由于 python3 是目前 python 的主流版本，所以下面的介绍只适用于 python3，并且适用版本是 Python 3.8.10。

在自己的工程目录里启动执行指令

// windows cmd

python -m venv venv

启动

创建好虚拟环境后，开发和维护这个工程时，希望工程依赖的 python 版本和依赖包等能独立被管理起来，并且不需和全局环境兼容，那么这个工程的 python 版本和所有的依赖包都需要只在这个虚拟的环境下安装和储存。

启动开发调试或者安装第三方依赖包之前，启动环境仅需要执行在创建环境时自动生成的脚本。

// windows cmd

.\venv\Scripts\activate.bat

// windows powershell

.\venv\Scripts\Activate.ps1

// linux bash

source .\venv\Scripts\activate

然后你会看到命令窗口的命令行前面多了个(venv)，表示虚拟环境已启动

(venv) D:\prj\venv>

而一旦你需要转移工程时，你也就仅需要把存放虚拟环境的文件夹 venv 一起拷贝即可。

安装依赖包

创建完虚拟环境后，来看看有哪些包已经被安装了

(venv) D:\prj\venv>pip list
PackageVersion
---------- -------
pip21.1.1
setuptools 56.0.0
WARNING: You are using pip version 21.1.1; however, version 22.3.1 is available.
You should consider upgrading via the 'd:\prj\venv\venv\scripts\python.exe -m pip install --upgrade pip' command.

出警告了，说是建议升级当前的模块 pip 版本。估计是当前的版本出了一些比较严重的bug，为了减少不必要的麻烦，升吧。

(venv) D:\prj\venv>python -m pip install --upgrade pip
Requirement already satisfied: pip in d:\prj\venv\venv\lib\site-packages (21.1.1)
Collecting pip
  Using cached pip-22.3.1-py3-none-any.whl (2.1 MB)
Installing collected packages: pip
  Attempting uninstall: pip
Found existing installation: pip 21.1.1
Uninstalling pip-21.1.1:
  Successfully uninstalled pip-21.1.1
Successfully installed pip-22.3.1

假如因为工程实际需要开发GUI，那么可以引入第三方包 wxPython，使用前还是需要安装的。

有时候吧，你会发现很不幸，安装 wxPython 失败了。因为第三方包的维护其实是各自独立的，和 python 各个版本模块有一定的兼容性问题。建议还是换一个 python 版本再试试，不过我这版本目前是没问题的。

(venv) D:\prj\venv>pip install wxpython
Collecting wxpython
  Using cached wxPython-4.2.0-cp38-cp38-win_amd64.whl (18.0 MB)
Collecting six
  Using cached six-1.16.0-py2.py3-none-any.whl (11 kB)
Collecting numpy
  Using cached numpy-1.23.5-cp38-cp38-win_amd64.whl (14.7 MB)
Collecting pillow
  Using cached Pillow-9.3.0-cp38-cp38-win_amd64.whl (2.5 MB)
Installing collected packages: six, pillow, numpy, wxpython
Successfully installed numpy-1.23.5 pillow-9.3.0 six-1.16.0 wxpython-4.2.0

再看看当前的环境

(venv) D:\prj\venv>pip list
PackageVersion
---------- -------
numpy  1.23.5
Pillow 9.3.0
pip22.3.1
setuptools 56.0.0
six1.16.0
wxPython   4.2.0

重复利用环境依赖配置信息

问题来了，上面的示例只是安装了一个依赖包就有了这么长的配置，如果我安装的依赖包非常多，多到自己都不记得了，然后万一我把文件夹 venv 的内容全删掉了，也就是说我需要重新配置环境，这时是不是得疯掉？

不用担心，有个很好的方法保存当前的环境依赖包信息到本地文件。

pip list > requirements.txt

上面的指令将当前的依赖包关系转存到了文件 requirements.txt 中，至于为什么要用这个名字呢？这里其实没有特殊要求，只是为了兼容某些开发平台的习惯，比如著名的 Pycharm。

好了，配置保存到了本地，那么在依赖包缺失的环境中怎么重复利用这个配置信息呢？

pip install -r requirements.txt

这样子就一键恢复了原来保存的安装配置。在 Pycharm 平台会自动识别工程根目录下面的 requirements.txt 这个文件名的配置。

退出

有些情况下，需要临时退出虚拟环境的配置，调用对应的脚本

// windows cmd

.\venv\Scripts\deactivate.bat

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