12.Εικονικά Περιβάλλοντα και πακέτα

12.1.Εισαγωγή

Οι εφαρμογές Python συχνά χρησιμοποιούν πακέτα και modules που δεν αποτελούν μέρος της τυπικής βιβλιοθήκης. Οι εφαρμογές μερικές φορές χρειάζονται μια συγκεκριμένη έκδοση μιας βιβλιοθήκης, επειδή η εφαρμογή μπορεί να απαιτεί την επιδιόρθωση ενός συγκεκριμένου σφάλματος ή επειδή η εφαρμογή έχει γραφεί χρησιμοποιώντας μια ξεπερασμένη έκδοση της διεπαφής της βιβλιοθήκης.

Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να μην είναι δυνατό για μία εγκατάσταση Python να πληροί τις απαιτήσεις κάθε εφαρμογής. Εάν η εφαρμογή A χρειάζεται την έκδοση 1.0 ενός συγκεκριμένου module, αλλά η εφαρμογή B χρειάζεται την έκδοση 2.0, τότε οι απαιτήσεις βρίσκονται σε σύγκρουση και η εγκατάσταση της έκδοσης 1.0 ή 2.0 θα αφήσει μια εφαρμογή ανίκανη να εκτελεστεί.

Η λύση για αυτό το πρόβλημα είναι να δημιουργήσετε έναvirtual environment, ένα αυτόνομο δέντρο καταλόγου που περιέχει μια εγκατάσταση Python για μια συγκεκριμένη έκδοση της Python, καθώς και έναν αριθμό πρόσθετων πακέτων.

Διαφορετικές εφαρμογές μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιούν διαφορετικά εικονικά περιβάλλοντα. Για να επιλύσετε το προηγούμενο παράδειγμα αντικρουόμενων απαιτήσεων, η εφαρμογή A μπορεί να έχει το δικό της εικονικό περιβάλλον με εγκατεστημένη την έκδοση 1.0 ενώ η εφαρμογή B έχει άλλο εικονικό περιβάλλον με την έκδοση 2.0. Εάν η εφαρμογή B απαιτεί αναβάθμιση βιβλιοθήκης στην έκδοση 3.0, αυτό δεν θα επηρεάσει το περιβάλλον της εφαρμογής A.

12.2.Δημιουργία εικονικών περιβάλλοντων

Το module που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία και τη διαχείριση εικονικών περιβαλλόντων ονομάζεταιvenv. Τοvenv θα εγκαταστήσει την έκδοση Python από την οποία εκτελέστηκε η εντολή (όπως αναφέρεται από την επιλογή--version). Για παράδειγμα, η εκτέλεση της εντολής με τοpython3.12 θα εγκαταστήσει την έκδοση 3.12.

Για να δημιουργήσετε ένα εικονικό περιβάλλον, αποφασίστε έναν φάκελο όπου θέλετε να το τοποθετήσετε και εκτελέστε το modulevenv ως ένα script με τη διαδρομή καταλόγου:

python-mvenvtutorial-env

Αυτό θα δημιουργήσει τον κατάλογοtutorial-env εάν δεν υπάρχει, και επίσης θα δημιουργήσει καταλόγους μέσα σε αυτόν που περιέχουν ένα αντίγραφο του interpreter της Python και διάφορα υποστηρικτικά αρχεία.

Μια κοινή τοποθεσία καταλόγου για ένα εικονικό περιβάλλον είναι.venv. Αυτό το όνομα κρατά τον κατάλογο συνήθως κρυμμένο στο shell σας και συνεπώς μακριά από τη διαδρομή, ενώ του δίνει ένα όνομα που εξηγεί γιατί υπάρχει ο κατάλογος. Αποτρέπει επίσης τη σύγκρουση με αρχεία ορισμού μεταβλητών περιβάλλοντος.env που υποστηρίζουν ορισμένα εργαλεία.

Μόλις δημιουργήσετε ένα εικονικό περιβάλλον, μπορεί να το ενεργοποιήσετε.

Σε Windows, εκτελέστε:

tutorial-env\Scripts\activate

Σε Unix ή MacOS, εκτελέστε:

sourcetutorial-env/bin/activate

(Αυτό το script είναι γραμμένο για το bash shell. Εάν χρησιμοποιείτε τα shellscsh ήfish, υπάρχουν εναλλακτικά scripts που θα πρέπει να χρησιμοποιούνται αντί αυτών, όπωςactivate.csh καιactivate.fish.)

Η ενεργοποίηση του εικονικού περιβάλλοντος θα αλλάξει το prompt του shell σας για να δείξει ποιο εικονικό περιβάλλον χρησιμοποιείτε και θα τροποποιήσει το περιβάλλον έτσι ώστε η εκτέλεση τηςpython να σας δώσει τη συγκεκριμένη έκδοση και εγκατάσταση της Python. Για παράδειγμα:

$source~/envs/tutorial-env/bin/activate(tutorial-env)$pythonPython 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']>>>

Για να απενεργοποιήσετε ένα εικονικό περιβάλλον, πληκτρολογήστε:

απενεργοποίηση

μέσα στο terminal.

12.3.Διαχείριση Πακέτων με το pip

Μπορείτε να εγκαταστήσετε, να αναβαθμίσετε και να αφαιρέσετε πακέτα χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα που ονομάζεταιpip. Από προεπιλογή τοpip θα εγκαταστήσει πακέτα από τοPython Package Index. Εσείς μπορείτε να περιηγηθείτε στο Python Package Index μεταβαίνοντας σε αυτό στο πρόγραμμα περιήγησης σας.

Τοpip έχει έναν αριθμό υποεντολών: «install», «uninstall», «freeze», κ.λπ. (Συμβουλευτείτε τον οδηγόInstalling Python Modules για πλήρη τεκμηρίωση για τοpip.)

Μπορείτε να εγκαταστήσετε την τελευταία έκδοση ενός πακέτου προσδιορίζοντας ένα όνομα ενός πακέτου:

(tutorial-env)$python-mpipinstallnovasCollecting novas  Downloading novas-3.1.1.3.tar.gz (136kB)Installing collected packages: novas  Running setup.py install for novasSuccessfully installed novas-3.1.1.3

Μπορείτε επίσης να εγκαταστήσετε μια συγκεκριμένη έκδοση ενός πακέτου δίνοντας το όνομα του πακέτου ακολουθούμενο από== και τον αριθμό έκδοσης:

(tutorial-env)$python-mpipinstallrequests==2.6.0Collecting requests==2.6.0  Using cached requests-2.6.0-py2.py3-none-any.whlInstalling collected packages: requestsSuccessfully installed requests-2.6.0

Εάν εκτελέσετε ξανά αυτήν την εντολή, τοpip θα παρατηρήσει ότι η ζητούμενη έκδοση είναι ήδη εγκατεστημένη και δεν θα κάνει τίποτα. Μπορείτε να δώσετε έναν διαφορετικό αριθμός έκδοσης για να λάβετε αυτήν την έκδοση ή μπορείτε να εκτελέσετε τοpython-mpipinstall--upgrade για να αναβαθμίσετε το πακέτο στην πιο πρόσφατη έκδοση:

(tutorial-env)$python-mpipinstall--upgraderequestsCollecting requestsInstalling collected packages: requests  Found existing installation: requests 2.6.0    Uninstalling requests-2.6.0:      Successfully uninstalled requests-2.6.0Successfully installed requests-2.7.0

Τοpython-mpipuninstall συνοδευόμενο από ένα ή περισσότερα ονόματα πακέτου θα διαγράψει τα πακέτα από το εικονικό περιβάλλον.

Τοpython-mpipshow θα εμφανίσει πληροφορίες σχετικά με ένα συγκεκριμένο πακέτο:

(tutorial-env)$python-mpipshowrequests---Metadata-Version: 2.0Name: requestsVersion: 2.7.0Summary: Python HTTP for Humans.Home-page: http://python-requests.orgAuthor: Kenneth ReitzAuthor-email: me@kennethreitz.comLicense: Apache 2.0Location: /Users/akuchling/envs/tutorial-env/lib/python3.4/site-packagesRequires:

Τοpython-mpiplist θα εμφανίσει όλα τα πακέτα που είναι εγκατεστημένα στο εικονικό περιβάλλον:

(tutorial-env)$python-mpiplistnovas (3.1.1.3)numpy (1.9.2)pip (7.0.3)requests (2.7.0)setuptools (16.0)

Τοpython-mpipfreeze θα δημιουργήσει μια παρόμοια λίστα με τα εγκατεστημένα πακέτα, αλλά η έξοδος χρησιμοποιεί τη μορφή που αναμένει τοpython-mpipinstall. Μια κοινή σύμβαση είναι να τοποθετήσετε αυτήν τη λίστα σε έναrequirements.txt αρχείο:

(tutorial-env)$python-mpipfreeze>requirements.txt(tutorial-env)$catrequirements.txtnovas==3.1.1.3numpy==1.9.2requests==2.7.0

Τοrequirements.txt μπορεί στη συνέχεια να δημοσιευθεί στον έλεγχο έκδοσης και να διατεθεί ως μέρος μιας εφαρμογής. Οι χρήστες μπορούν στη συνέχεια να εγκαταστήσουν όλα τα απαραίτητα πακέτα με τοinstall-r:

(tutorial-env)$python-mpipinstall-rrequirements.txtCollecting 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 novasSuccessfully installed novas-3.1.1.3 numpy-1.9.2 requests-2.7.0

Τοpip έχει πολλές περισσότερες επιλογές. Συμβουλευτείτε τον οδηγόInstalling Python Modules για πλήρη τεκμηρίωση για τοpip. Όταν έχετε γράψει ένα πακέτο και θέλετε να το κάνετε διαθέσιμο στο Ευρετήριο Πακέτων Python, συμβουλευτείτε τονοδηγό χρήσης packaging Python.