Python虚拟环境pipenv搭建手把手教程

2023-07-0418:18:50编程语言入门到精通Comments651 views字数 4042阅读模式

一、什么是虚拟环境

Python虚拟环境是一个与系统Python环境完全隔离的环境，一个独立的存在。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

Python虚拟环境包含了一个特定版本的Python和一些存储相关包的文件夹。我们可以在创建的python虚拟环境中使用pip工具安装任何你需要的模块，该模块和系统Python环境完全不相关。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

这里先解释一下什么是系统Python环境。假设在Windows系统中我们在D:\Python目录下安装了Python（只有一个版本的Python）,且设置了相关的环境变量，那么这个Python环境我们就认为是系统Python环境。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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二、为什么需要Python虚拟环境

这个很简单，这里简单地解释一下。首先我们要知道在一个Python环境中一个版本的Python包只能存在一个，比如在系统环境中存在了Pandas的版本为2.0.2版本，就不能存在Pandas 2.0.0版本的。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

假设现在一个A项目需要2.0.2版本的Pandas，B项目需要2.0.0版本的Pandas。我们最好的做法就是A项目使用系统的2.0.2版本的包，B项目使用虚拟环境的2.0.0版本的包，这样我们就不用反复的更新和降低系统中的包版本来达到要求。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

这也是为什么在一些开源的项目中，我们看到一个目录下存在requirements.txt的文件。这个文件中列举了固定版本的包，这帮助我们避免了运行项目的不兼容问题，也有助于我们在创建虚拟环境的过程中更准确。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

另外使用Python虚拟环境在我们对项目进行打包发布成Exe的时候，不会带入一些不必要的模块，减少打包文件的大小和提升运行速度。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

三、什么是Pipenv

创建虚拟环境的方法比较多的，常用的模块有Pipenv、Venv、Virtualenv等等。这里我们主要使用Pipenv来创建虚拟环境，也就必不可少地介绍一下这个Pipenv。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

首先，Pipenv的官方文档在这：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

https://docs.pipenv.org/文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

Pipenv是Kenneth Reitz（也是requests包的作者）在2017年1月发布的Python依赖管理工具，贡献给PyPa之后由PyPa来进行维护。你可以把它看做是pip和virtualenv的组合体，目前Pipenv使用Pipfile依赖管理文件来替代过于简陋的 requirements.txt 文件。也就是说Pipfile中列出了项目运行所需的所有软件包和它们的依赖性，这个文件作为环境的快照。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

四、Pipenv的安装

我们在系统环境中安装Pipenv模块，命令如下（系统Python已经加入Windows的环境变量）：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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安装成功即可。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

五、使用Pipenv创建虚拟环境

接下来就是使用Pipenv来创建虚拟环境，因为要保存Pipfile文件，因此我们得先创建一个目录：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

E:\VirEnvironment\env_1文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

接着在此目录中打开cmd窗口：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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输入命令：pipenv install：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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截图中标注的部分可以看出，我们创建的虚拟环境的路径为：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

C:\Users\15228\.virtualenvs\env_1-xJseCNBC文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

该目录下我们可以看到我们的虚拟环境，虚拟环境的目录env_1-xJseCNBC，是由项目所在文件夹env_1加上一个随机的字符串创建的。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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回过头来看一下我们的项目目录情况，可以看出env_1下生成了一些Pipfile文件：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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Pipfile中存储着一些信息：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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其中：
[source]: Python包下载路径，这里设置的是国内源;
[packages]:罗列相应的包名称;
[dev-packages]: 罗列相应的开发包名称;
[requires]: Python版本号。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

创建虚拟环境之后，假设我们要安装包，可以紧接着输入命令：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

pipenv install pandas文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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可以看出，我们正确安装了Pandas，此时我们打开Pipfile.lock文件内容：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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记录的是一些包名的内容、版本号以及hash值，用于恢复使用。也就是说从Pipfile文件添加或删除安装的包，会生成Pipfile.lock来锁定安装包的版本和依赖信息，通过pipfile.lock文件，可以精确恢复以来的版本。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

对应的虚拟环境目录下已经有Pandas包，以及Pandas的一些依赖包：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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这样我们就完成了虚拟环境的安装，假设我们还要新建一个新的虚拟环境，只需要新建一个新的文件夹如env_2,然后进入这个文件夹，执行pipenv install命令即可：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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六、更改虚拟环境创建目录

细心的同学可能已经发现，我们每一次新建的目录都会在C盘的目录中，比如之前创建的环境：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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如果C盘储存紧张的时候，这个方法就不太友好了，我们可以使用以下方法进行更改目录，假设我们现在要将虚拟环境安装此目录：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

E:\Works\DevProject文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

我们进行的步骤如下：
（1）cd 到目录中E:\Works\DevProject文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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（2）执行set WORKON_HOME=E:\Works\DevProject文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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（3）执行pipenv install文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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可以看出我们的虚拟环境已经更换了位置：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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注意：设置WORKON_HOME的时候只对本次虚拟环境有效果，也就是说再次创建新的虚拟环境的时候，还得设置 WORKON_HOME指明位置。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

七、虚拟环境的使用

创建好虚拟环境之后，最重要的是如何使用。首先是一些常用的命令：
(1) pipenv --venv :显示虚拟环境路径
(2) pipenv --where: 显示本地工程路径
(3) pipenv --py: 显示Python解释器的路径信息
(4) pipenv install 创建虚拟环境
(5) pipenv install pacgage-name:安装包
(6) pipenv uninstall pacgage-name 删除包
(7) pipenv uninstall --all 卸载所有包
(8) pipenv graph 查看包依赖
(9) pipenv lock 生成lockfile
(10) pipenv --rm 删除虚拟环境
(11) pipenv run python xxx.py 虚拟环境运行python文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

我们来试一下第一个命令，进入到该目录，运行命令：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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发现报错了，说我们没有为这个工程创建虚拟环境，可是我们明明创建了呀。原来是我们在创建虚拟环境的时候设置了：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

WORKON_HOME=E:\Works\DevProject文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

因此我们在运行的时候，也要进行这样的操作：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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这样就没有报错了，之后我们就可以安装我们需要的Python模块了，比如安装我们常用的numpy:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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一开始使用的是pip来安装模块的，显示已经安装，这是因为pip命令调用的是系统环境中的pip命令的，对于刚创建的虚拟环境需要使用pipenv命名，如果实在不想使用pipenv命令，我们可以进入到虚拟环境pip.exe所在的目录安装模块，如下所示：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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使用pip来安装模块的时候，Pipfile和Pipfile.lock文件是不会进行同步更新的，因此需要再次使用pipenv install package-name才能更新。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

我们再来看一个命令：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

pipenv install xlwings --dev文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

这个命令的意思是安装xlings这个包，且将xlwings这个包的名字记录到Pipfile的[dev-packages]下，说明这个包是开发环境独有的，上生产的时候可能是不需要这个包的，仅仅作为记录使用，实际上这个xlwings这个包还是安装到虚拟环境里面的，截图如下：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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八、生成requirements文件

我们经常需要将所需项依赖包的版本进行打包，达到快速发布的目的，这样别人在使用的时候就可以快速创建环境，这里有两种方法：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

方法1：
pipenv run pip freeze > requirements_1.txt
方法2：
pipenv requirements > requirements_2.txt
方法3：
pipenv requirements --dev-only > requirements-dev.txt文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

我们运行一下这三个命令，看一下生成的文件有什么不同之处：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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可以看出第一种方法罗列了虚拟环境中的所有的包，第二种方法罗列了虚拟环境中非开发环境的包且包含了Python第的版本号，第三种方法只罗列的是开发包。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

九、使用虚拟环境运行脚本

假设现在有个文件，我们怎么使用虚拟环境中的Python解释器来运行它呢？文件内容如下。有几种运行方式：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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方案一：
（1）cd 到目录：
E:\Works\DevProject\DevProject-PSFIYf_U\Scripts
（2）运行python.exe E:\Works\DevProject\testenv.py文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/49704.html

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