如何實(shí)現(xiàn)PyCharm+Pipenv虛擬環(huán)境開發(fā)和依賴管理

這篇文章主要講解了如何實(shí)現(xiàn)PyCharm+Pipenv虛擬環(huán)境開發(fā)和依賴管理，內(nèi)容清晰明了，對(duì)此有興趣的小伙伴可以學(xué)習(xí)一下，相信大家閱讀完之后會(huì)有幫助。

hello，小伙伴們大家好，今天給大家介紹的開源項(xiàng)目是Python虛擬環(huán)境管理工具，Pipenv是Python官方推薦的包管理工具?？梢哉f，它集成了virtualenv, pip和pyenv三者的功能。其目的旨在集合了所有的包管理工具的長(zhǎng)處，如: npm, yarn, composer等的優(yōu)點(diǎn)。

Pipenv試圖解決的問題是多方面的：

我們不需要再手動(dòng)創(chuàng)建虛擬環(huán)境，Pipenv會(huì)自動(dòng)為我們創(chuàng)建，它會(huì)在某個(gè)特定的位置創(chuàng)建一個(gè) virtualenv 環(huán)境，然后調(diào)用 pipenv shell 命令切換到虛擬環(huán)境。使用 requirements.txt 可能會(huì)導(dǎo)致一些問題，所以 Pipenv 使用 Pipfile 和 Pipfile.lock 來替代之，而且 Pipfile 如果不存在的話會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建，而且在安裝、升級(jí)、移除依賴包的時(shí)候會(huì)自動(dòng)更新 Pipfile 和 Pipfile.lock 文件。哈希值隨處可見。安全。自動(dòng)公開安全漏洞。讓您深入了解依賴關(guān)系圖（例如$ pipenv graph）。隨時(shí)查看圖形化的依賴關(guān)系?？赏ㄟ^自動(dòng)加載 .env 讀取環(huán)境變量，簡(jiǎn)化開發(fā)流程。

安裝Pipenv

MacOS

$ brew install pipenv

Debian

$ sudo apt install pipenv

Fedora

$ sudo dnf install pipenv

假如你電腦上有多個(gè)Python版本，你可以指定Python版本安裝

$ python3 -m pip install pipenv

常用命令

$ pipenv
Usage: pipenv [OPTIONS] COMMAND [ARGS]...

Options:
 --where  顯示項(xiàng)目文件所在路徑
 --venv  顯示虛擬環(huán)境實(shí)際文件所在路徑
 --py  顯示虛擬環(huán)境Python解釋器所在路徑
 --envs  顯示虛擬環(huán)境的選項(xiàng)變量
 --rm  刪除虛擬環(huán)境
 --bare  最小化輸出
 --completion 完整輸出
 --man  顯示幫助頁面
 --three / --two 使用Python 3/2創(chuàng)建虛擬環(huán)境（注意本機(jī)已安裝的Python版本）
 --python TEXT 指定某個(gè)Python版本作為虛擬環(huán)境的安裝源
 --site-packages 附帶安裝原Python解釋器中的第三方庫
 --jumbotron An easter egg, effectively.
 --version 版本信息
 -h, --help 幫助信息

命令參數(shù)

Commands:
 check 檢查安全漏洞
 graph 顯示當(dāng)前依賴關(guān)系圖信息
 install 安裝虛擬環(huán)境或者第三方庫
 lock 鎖定并生成Pipfile.lock文件
 open 在編輯器中查看一個(gè)庫
 run 在虛擬環(huán)境中運(yùn)行命令
 shell 進(jìn)入虛擬環(huán)境
 uninstall 卸載一個(gè)庫
 update 卸載當(dāng)前所有的包，并安裝它們的最新版本

基本使用

我們可以創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，名稱 PipenvTest，然后新建一個(gè) Python 腳本，例如叫 tst_env.py，內(nèi)容為：

import django
print(django.get_version())

結(jié)果如下：

1.12

我們可以看到系統(tǒng)安裝的 Django 版本是 1.12。但是我們想要本項(xiàng)目基于 Django 2.x 開發(fā)，當(dāng)然我們可以選擇將系統(tǒng)的 Django 版本升級(jí)，但這樣又可能會(huì)影響其他的項(xiàng)目的運(yùn)行，所以這并不是一個(gè)好的選擇。為了不影響系統(tǒng)環(huán)境的 Django 版本，所以我們可以用 Pipenv 來創(chuàng)建一個(gè)虛擬環(huán)境。

在該目錄下，輸入 pipenv 命令即可查看命令的完整用法：

Usage: pipenv [OPTIONS] COMMAND [ARGS]...

Options:
 --update  Update Pipenv & pip to latest.
 --where  Output project home information.
 --venv  Output virtualenv information.
 --py  Output Python interpreter information.
 --envs  Output Environment Variable options.
 --rm  Remove the virtualenv.
 --bare  Minimal output.
 --completion Output completion (to be eval'd).
 --man  Display manpage.
 --three / --two Use Python 3/2 when creating virtualenv.
 --python TEXT Specify which version of Python virtualenv should use.
 --site-packages Enable site-packages for the virtualenv.
 --jumbotron An easter egg, effectively.
 --version Show the version and exit.
 -h, --help Show this message and exit.

Usage Examples:
 Create a new project using Python 3.6, specifically:
 $ pipenv --python 3.6

 Install all dependencies for a project (including dev):
 $ pipenv install --dev

 Create a lockfile containing pre-releases:
 $ pipenv lock --pre

 Show a graph of your installed dependencies:
 $ pipenv graph

 Check your installed dependencies for security vulnerabilities:
 $ pipenv check

 Install a local setup.py into your virtual environment/Pipfile:
 $ pipenv install -e .

Commands:
 check Checks for security vulnerabilities and against PEP 508 markers
  provided in Pipfile.
 graph Displays currently–installed dependency graph information.
 install Installs provided packages and adds them to Pipfile, or (if none
  is given), installs all packages.
 lock Generates Pipfile.lock.
 open View a given module in your editor.
 run Spawns a command installed into the virtualenv.
 shell Spawns a shell within the virtualenv.
 uninstall Un-installs a provided package and removes it from Pipfile.
 update Uninstalls all packages, and re-installs package(s) in [packages]
  to latest compatible versions.

創(chuàng)建虛擬環(huán)境

第一步首先驗(yàn)證一下當(dāng)前的項(xiàng)目是沒有創(chuàng)建虛擬環(huán)境的，調(diào)用如下命令：

$ pipenv --venv

結(jié)果如下

No virtualenv has been created for this project yet!
Aborted!

這說明當(dāng)前的項(xiàng)目尚未創(chuàng)建虛擬環(huán)境，接下來我們利用 Pipenv 來創(chuàng)建一個(gè)虛擬環(huán)境：

$ pipenv --three
或者
$ pipenv install --python 3.6

創(chuàng)建一個(gè) Python3 的虛擬環(huán)境，–-three 代表創(chuàng)建一個(gè) Python3 版本的虛擬環(huán)境，–-python 則可以指定特定的 Python 版本，當(dāng)然如果指定了 --two 或者 --three 選項(xiàng)參數(shù)，則會(huì)使用 python2 或者 python3 的版本安裝，否則將使用默認(rèn)的 python 版本來安裝。但前提你的系統(tǒng)必須裝有該版本的 Python 才可以。

當(dāng)然也可以指定準(zhǔn)確的版本信息：

$ pipenv install --python 3
$ pipenv install --python 3.6
$ pipenv install --python 2.7.14

pipenv 會(huì)自動(dòng)掃描系統(tǒng)尋找合適的版本信息，如果找不到的話，同時(shí)又安裝了 pyenv 的話，則會(huì)自動(dòng)調(diào)用 pyenv 下載對(duì)應(yīng)版本的 python， 否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。

這時(shí)候在當(dāng)前 new_env 環(huán)境下生成 Pipfile 和 Pipfile.lock 兩個(gè)環(huán)境初始化文件。

接下來我們可以切換到該虛擬環(huán)境下執(zhí)行命令，執(zhí)行如下命令即可：

$ pipenv shell

使用Pipenv來安裝第三方包

$ pipenv install urllib3

此時(shí)，Pipfile 里有最新安裝的包文件的信息，如名稱、版本等。用來在重新安裝項(xiàng)目依賴或與他人共享項(xiàng)目時(shí)，你可以用 Pipfile 來跟蹤項(xiàng)目依賴。

Pipfile 是用來替代原來的 requirements.txt 的，內(nèi)容類似下面這樣。source 部分用來設(shè)置倉庫地址，packages 部分用來指定項(xiàng)目依賴的包，dev-packages 部分用來指定開發(fā)環(huán)境需要的包，這樣分開便于管理。

$ cat Pipfile

[[source]]
url = "https://pypi.org/simple"
verify_ssl = true
name = "pypi"

[packages]
"urllib3" = "*"

[dev-packages]

[requires]
python_version = "3.6"

Pipfile.lock 則包含你的系統(tǒng)信息，所有已安裝包的依賴包及其版本信息，以及所有安裝包及其依賴包的 Hash 校驗(yàn)信息。

$ Pipfile.lock
{
 "_meta": {
 "hash": {
  "sha256": "af58f3510cb613d4d9241128f9a0ceb9bb936ad907543e23ad8317011dcb6715"
 },
 "pipfile-spec": 6,
 "requires": {
  "python_version": "3.6"
 },
 "sources": [
  {
  "name": "pypi",
  "url": "https://pypi.org/simple",
  "verify_ssl": true
  }
 ]
 },
 "default": {  
  "urllib3": {
  "hashes": [
  "sha256:a68ac5e15e76e7e5dd2b8f94007233e01effe3e50e8daddf69acfd81cb686baf",
  "sha256:b5725a0bd4ba422ab0e66e89e030c806576753ea3ee08554382c14e685d117b5"
  ],
  "index": "pypi",
  "version": "==1.23"
 }
 },
 "develop": {}
}

那么到這里有小伙伴可能就會(huì)問了， Pipfile 和 Pipfile.lock 有什么用呢？

Pipfile 其實(shí)一個(gè) TOML 格式的文件，標(biāo)識(shí)了該項(xiàng)目依賴包的基本信息，還區(qū)分了生產(chǎn)環(huán)境和開發(fā)環(huán)境的包標(biāo)識(shí)，作用上類似 requirements.txt 文件，但是功能更為強(qiáng)大。Pipfile.lock 詳細(xì)標(biāo)識(shí)了該項(xiàng)目的安裝的包的精確版本信息、最新可用版本信息和當(dāng)前庫文件的 hash 值，顧明思義，它起了版本鎖的作用，可以注意到當(dāng)前 Pipfile.lock 文件中的 Django 版本標(biāo)識(shí)為 ==2.0.2，意思是當(dāng)前我們開發(fā)時(shí)使用的就是 2.0.2 版本，它可以起到版本鎖定的功能。

舉個(gè)例子，剛才我們安裝了 Django 2.0.2 的版本，即目前（2018.2.27）的最新版本。但可能 Django 以后還會(huì)有更新，比如某一天 Django 更新到了 2.1 版本，這時(shí)如果我們想要重新部署本項(xiàng)目到另一臺(tái)機(jī)器上，假如此時(shí)不存在 Pipfile.lock 文件，只存在 Pipfile文件，由于 Pipfile 文件中標(biāo)識(shí)的 Django 依賴為 django = “*”，即沒有版本限制，它會(huì)默認(rèn)安裝最新版本的 Django，即 2.1，但由于 Pipfile.lock 文件的存在，它會(huì)根據(jù) Pipfile.lock 來安裝，還是會(huì)安裝 Django 2.0.2，這樣就會(huì)避免一些庫版本更新導(dǎo)致不兼容的問題。

Rember：任何情況下都不要手動(dòng)修改 Pipfile.lock 文件！

常用命令

我們可以使用 –-venv 參數(shù)來獲得虛擬環(huán)境路徑：

$ pipenv --venv
/Users/kennethreitz/.local/share/virtualenvs/test-Skyy4vre

項(xiàng)目路徑

$ pipenv --where
/Users/kennethreitz/Library/Mobile Documents/com~apple~CloudDocs/repos/kr/pipenv/test

找到Python解釋器：

$ pipenv --py
/Users/kennethreitz/.local/share/virtualenvs/test-Skyy4vre/bin/python

安裝指定軟件包：

$ pipenv install urllib3==1.22

安裝開發(fā)環(huán)境下的包：
通常有一些Python包只在你的開發(fā)環(huán)境中需要，而不是在生產(chǎn)環(huán)境中，例如單元測(cè)試包。 Pipenv使用--dev標(biāo)志區(qū)分兩個(gè)環(huán)境。
加 --dev 表示包括 Pipfile 的 dev-packages 中的依賴。

$ pipenv install django --dev
Installing pytest...
...
Adding pytest to Pipfile's [dev-packages]...

django庫現(xiàn)在將只在開發(fā)虛擬環(huán)境中使用。如果你要在你的生產(chǎn)環(huán)境中安裝你的項(xiàng)目：

pipenv install

這不會(huì)安裝django包。

但是，如果有一個(gè)開發(fā)人員將你的項(xiàng)目克隆到自己的開發(fā)環(huán)境中，他們可以使用--dev標(biāo)志，將django也安裝：

pipenv install --dev

也就是說一個(gè)--dev參數(shù)，幫你在同一個(gè)虛擬環(huán)境中又區(qū)分出了開發(fā)和非開發(fā)環(huán)境。

顯示依賴關(guān)系圖：

$ pipenv graph
requests==2.18.4
 - certifi [required: >=2017.4.17, installed: 2017.7.27.1]
 - chardet [required: >=3.0.2,<3.1.0, installed: 3.0.4]
 - idna [required: >=2.5,<2.7, installed: 2.6]
 - urllib3 [required: <1.23,>=1.21.1, installed: 1.22]

生成一個(gè)鎖文件：

$ pipenv lock
Assuring all dependencies from Pipfile are installed...
Locking [dev-packages] dependencies...
Locking [packages] dependencies...
Note: your project now has only default [packages] installed.
To install [dev-packages], run: $ pipenv install --dev

卸載第三方包：

$ pipenv uninstall urllib3 
或者
$ pipenv uninstall --all

更新安裝包

$ pipenv update urllib3
$ pipenv update # 更新所有安裝包

檢查軟件包的完整性
你是否擔(dān)心已安裝的軟件包有沒有安全漏洞？沒關(guān)系，pipenv 可以幫你檢查，運(yùn)行下面的命令：

$ pipenv check
Checking PEP 508 requirements…
Passed!
Checking installed package safety…
All good!

產(chǎn)生 Pipfile.lock
有時(shí)候可能 Pipfile.lock 文件不存在或被刪除了，這時(shí)候我們可以使用如下命令生成：

$ pipenv lock

以上便是一些常用的 Pipenv 命令，如果要查看更多用法可以參考其官方文檔：https://docs.pipenv.org/#pipenv-usage。

修改下載源Pipenv

如果你覺得在使用pipenv install安裝的過程中下載比較慢可以指下載源：

[[source]]
name = "pypi"
url = "https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/"
verify_ssl = true

[dev-packages]

[packages]
requests = "*"
paho-mqtt = "*"
pymongo = "*"
can = "*"
crypto = "*"
gvent = "*"
gevent = "*"

[requires]
python_version = "3.7"

只需要修改Pipfile即可。

Pip下載源

阿里: http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
豆瓣: http://pypi.douban.com/simple/
清華: https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

PyCharm配置Pipenv

添加Python解釋器

選擇Pipenv 虛擬環(huán)境
Base interpreter為本機(jī)系統(tǒng)中的python解釋器路徑
Pipenv executable表示pipenv，命令的環(huán)境變量路徑

在項(xiàng)目下選擇剛剛新建好的Pipenv名稱。

看完上述內(nèi)容，是不是對(duì)如何實(shí)現(xiàn)PyCharm+Pipenv虛擬環(huán)境開發(fā)和依賴管理有進(jìn)一步的了解，如果還想學(xué)習(xí)更多內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。