python虛擬環(huán)境模塊venv的使用方法

相信只要學(xué)習(xí)python的同學(xué)對(duì)于虛擬環(huán)境這個(gè)概念肯定不會(huì)太陌生，虛擬環(huán)境指的是一個(gè)個(gè)單獨(dú)隔離的python開發(fā)環(huán)境。各個(gè)虛擬環(huán)境之間互不干擾，都有自己獨(dú)立的開發(fā)包。就像是在電腦上裝了很多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)里面你隨便折騰，不會(huì)影響到物理機(jī)，也不會(huì)影響到其他虛擬機(jī)。

既然這么有用，那么Python里面用來創(chuàng)建虛擬環(huán)境的模塊virtualenv是怎么使用的呢？我們一起來看一下。

virtualenv基本命令格式

這個(gè)模塊比較簡(jiǎn)單，它只有一條命令，但是跟的選項(xiàng)比較多，就是通過不同的選項(xiàng)來控制生成不同的虛擬環(huán)境。我們先來簡(jiǎn)單看一下它的基本命令格式：

virtualenv [--version] [--with-traceback] [-v | -q] [--app-data APP_DATA] [--clear-app-data] [--discovery {builtin}] [-p py] 
[--creator {builtin,cpython3-win,venv}] [--seeder {app-data,pip}] [--no-seed] [--activators comma_sep_list][--clear] 
[--system-site-packages] [--copies] [--download | --no-download] [--extra-search-dir d [d ...]] [--pip version] 
[--setuptools version] [--wheel version] [--no-pip] [--no-setuptools] [--no-wheel]
[--symlink-app-data] [--prompt prompt] [-h]
dest

乍一看，選項(xiàng)怎么這么多，一下子就能把人看暈，這還怎么學(xué)。但是在最開始使用的時(shí)候，常用的參數(shù)就只有下面兩個(gè)：

• -p py  用于選擇python解釋器版本的
• dest 要存放虛擬環(huán)境的目錄，一般是項(xiàng)目目錄
• --prompt prompt 設(shè)置虛擬環(huán)境命令提示符前端提示。

參數(shù)比較抽象，我們還是通過具體的例子來實(shí)踐，

示例

先打開cmd命令行窗口，執(zhí)行python命令，確認(rèn)你的python包安裝正確。如下所示：

C:\Users\Administrator>python
Python 3.7.3 (v3.7.3:ef4ec6ed12, Mar 25 2019, 22:22:05) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

然后我們來安裝好virualenv模塊，命令是：

C:\Users\Administrator>pip install virtualenv
Looking in indexes: http://pypi.doubanio.com/simple
Collecting virtualenv
  Downloading http://pypi.doubanio.com/packages/c1/61/7506ddd79ef6f09beeefb81c4c55bf395a8ad96b33ff1c6b06e40f8aa101/virtualenv-20.0.7-py2.py3-none-any.whl (8.0 MB)
     |████████████████████████████████| 8.0 MB 6.8 MB/s
......
Installing collected packages: virtualenv
Successfully installed virtualenv-20.0.7

中間省略了一部分輸出容，但是可以看到virtualenv模塊安裝成功。然后我們就來創(chuàng)建一個(gè)新的虛擬環(huán)境：

C:\Users\Administrator>virtualenv myproject
created virtual environment CPython3.7.3.final.0-64 in 6317ms
  creator CPython3Windows(dest=C:\Users\Administrator\myproject, clear=False, global=False)
  seeder FromAppData(download=False, pip=latest, setuptools=latest, wheel=latest, via=copy, app_data_dir=C:\Users\Administrator\AppData\Local\Temp\tmpsvdy5dr2\seed-app-data\v1)
  activators BashActivator,BatchActivator,FishActivator,PowerShellActivator,PythonActivator,XonshActivator

這里的虛擬環(huán)境目錄名詞是myproject，就這么簡(jiǎn)單的命令創(chuàng)建了一個(gè)虛擬環(huán)境。它位于myproject目錄下。創(chuàng)建過程中如果沒有報(bào)錯(cuò)就說明創(chuàng)建成功，同時(shí)它還指出了虛擬環(huán)境的Python版本，可以看到，就是我們系統(tǒng)當(dāng)前安裝的虛擬版本。
我們查看一下這個(gè)目錄：

 C:\Users\Administrator\dir myproject

2020/03/02  17:04    <DIR>          .
2020/03/02  17:04    <DIR>          ..
2020/03/02  17:04    <DIR>          Lib
2020/03/02  17:04               316 pyvenv.cfg
2020/03/02  17:04    <DIR>          Scripts

可以看到里面有兩個(gè)目錄和一個(gè)文件，

• Lib目錄是必須的庫文件目錄，
• Scripts是虛擬環(huán)境的二進(jìn)制命令文件目錄以及啟動(dòng)器所在目錄。啟動(dòng)器就是待會(huì)我們要用來激活虛擬環(huán)境的目錄。
• pyvenv.cfg文件是這個(gè)虛擬環(huán)境的配置文件

我們來嘗試激活這個(gè)虛擬環(huán)境，命令如下：

# 切換到虛擬環(huán)境目錄
C:\Users\Administrator>cd myproject

# 激活虛擬環(huán)境
C:\Users\Administrator\myproject>Scripts\activate

此時(shí)沒有任何輸出，而且命令提示符的窗口也沒有任何改變，怎么判斷虛擬環(huán)境已經(jīng)激活成功了呢？我們使用pip命令來判斷一下，：

C:\Users\Administrator\myproject>pip list
Package    Version
---------- -------
pip        20.0.2
setuptools 45.2.0
wheel      0.34.2

可以看到，這個(gè)時(shí)候的pip安裝的包只有三個(gè)，分別是pip、setuptools、wheel。而我們實(shí)際的系統(tǒng)環(huán)境因?yàn)槲乙恢痹谑褂?，我重新打開一個(gè)命令提示符窗口，直接執(zhí)行pip list命令結(jié)果如下：

C:\Users\Administrator>pip list
Package            Version
------------------ ---------
-ip                19.0.3
appdirs            1.4.3
attrs              19.3.0
backcall           0.1.0
bleach             3.1.0
colorama           0.4.3
decorator          4.4.1
defusedxml         0.6.0
distlib            0.3.0
Django             2.2
....

說明我們的虛擬環(huán)境確實(shí)激活成功了，只是看起來不明顯。但是這個(gè)時(shí)候虛擬環(huán)境確實(shí)已經(jīng)可以使用了。那么使用完畢后該怎么退出呢？啟動(dòng)是activate，那么退出就是deactivate。如下所示：

C:\Users\Administrator\myproject>Scripts\deactivate.bat
C:\Users\Administrator\myproject>pip list
Package            Version
------------------ ---------
-ip                19.0.3
appdirs            1.4.3
attrs              19.3.0
backcall           0.1.0
bleach             3.1.0
colorama           0.4.3
decorator          4.4.1
defusedxml         0.6.0
distlib            0.3.0
Django             2.2
entrypoints        0.3

執(zhí)行完deactivate命令后，再執(zhí)行pip list命令，可以看到輸出的是系統(tǒng)python的路徑，這個(gè)時(shí)候說明已經(jīng)從虛擬環(huán)境退出了。

但是這個(gè)過程確實(shí)不太明顯，那么能不能把 虛擬環(huán)境弄的更明顯一點(diǎn)呢，我們來看看--prompt這個(gè)選項(xiàng)的用法：

C:\Users\Administrator>virtualenv --prompt myproject2 myproject2

創(chuàng)建一個(gè)新的虛擬環(huán)境叫做myproject2，但是使用了--prompt myproject2的選項(xiàng)參數(shù)，我們?cè)賮韲L試激活一下看看：

C:\Users\Administrator>cd myproject2
C:\Users\Administrator\myproject2>Scripts\activate
myproject2C:\Users\Administrator\myproject2>Scripts\deactivate.bat
C:\Users\Administrator\myproject2>

這個(gè)時(shí)候很明顯就可以看到，在命令提示符前端出現(xiàn)了一個(gè)myproject2的提示，而當(dāng)我們執(zhí)行deactivate腳本后，提示符消失，說明回到了正常的環(huán)境。

這樣就比較明顯了。

上面的兩個(gè)例子演示的是直接使用系統(tǒng)版本python安裝的虛擬環(huán)境，既然是虛擬環(huán)境，那么python的版本能不能切換呢？我們來嘗試一下-p選項(xiàng)的用法。

C:\Users\Administrator>virtualenv --prompt (myproject3) -p python3.8 myproject3
PEP-514 violation in Windows Registry at HKEY_LOCAL_MACHINE/PythonCore/2.7/InstallPath error: missing
RuntimeError: failed to find interpreter for Builtin discover of python_spec='python3.8'

在上面的示例中，我嘗試創(chuàng)建以python3.8來創(chuàng)建myproject3這個(gè)項(xiàng)目，但是失敗了。它在系統(tǒng)里沒有找到python3.8的版本。
我們知道，在windows中，不同的python是可以安裝在不同的目錄中，但是你系統(tǒng)使用哪個(gè)版本，就把哪個(gè)版本的路徑添加到系統(tǒng)的環(huán)境變量最前面即可。剛才的例子里看到我目前使用的主版本是3.7.3，這個(gè)時(shí)候如果想要使用python3.8來創(chuàng)建虛擬環(huán)境的話，就需要告知3.8版本的實(shí)際路徑：

C:\Users\Administrator>virtualenv --prompt (myproject3) -p  "D:\Program Files (x86)\Python38\python.exe" myproject3
created virtual environment CPython3.8.2.final.0-64 in 6798ms
  creator CPython3Windows(dest=C:\Users\Administrator\myproject3, clear=False, global=False)
  seeder FromAppData(download=False, pip=latest, setuptools=latest, wheel=latest, via=copy, app_data_dir=C:\Users\Administrator\AppData\Local\Temp\tmpxuz4d8ys\seed-app-data\v1)
  activators BashActivator,BatchActivator,FishActivator,PowerShellActivator,PythonActivator,XonshActivator

這個(gè)時(shí)候就可以創(chuàng)建成功了，這里有兩點(diǎn)需要注意：

1. 必須給出python.exe文件的絕對(duì)路徑
2. 路徑中如果有空格，則必須使用雙引號(hào)括起。

創(chuàng)建成功以后，我們嘗試激活

C:\Users\Administrator>cd myproject3

C:\Users\Administrator\myproject3>Scripts\activate

(myproject3)C:\Users\Administrator\myproject3>python
Python 3.8.2 (tags/v3.8.2:7b3ab59, Feb 25 2020, 23:03:10) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

可以看到，確實(shí)是3.8.2版本的Python，此時(shí)新版本的虛擬環(huán)境創(chuàng)建成功。

更多相關(guān)內(nèi)容：

如何搭建Python虛擬環(huán)境

windows如何安裝Python虛擬環(huán)境

基本用法就是這么兩個(gè)，linux系統(tǒng)下的操作和這里的類似，大家可以自己去嘗試一下，如果有遇到什么問題可以留言和阿飛一起討論。

實(shí)際使用的其他參數(shù)可以看一下下面的參數(shù)解析，寫的比較詳細(xì)，大家可以根據(jù)自己的需要來查看。

參數(shù)解析

如果將virtualenv的所有參數(shù)進(jìn)行分類，主要分為下面幾類：

1. 只用于輸出信息的，包括下面幾個(gè)：

• --version 輸出virtualenv版本信息
• -h, --help  輸出virtualenv幫助信息
• --with-traceback，在創(chuàng)建虛擬環(huán)境失敗的時(shí)候，輸出追蹤信息。
• -v, --verbose，設(shè)置輸出信息等級(jí)，一般用于增加信息輸出等級(jí)，默認(rèn)值是2
• -q, --quit，設(shè)置輸出信息等級(jí)，一般用于降低信息輸出等級(jí)，默認(rèn)值是0

最后兩個(gè)選項(xiàng)這里要解釋一下，信息輸出等級(jí)指的是virtualenv在執(zhí)行命令過程中輸出的信息等級(jí)，分為5個(gè)類，對(duì)應(yīng)的值分別是：

• CRITICAL 0  災(zāi)難級(jí)信息
• ERROR 1 錯(cuò)誤級(jí)信息
• WARNING 2 警告級(jí)信息
• INFO 3 普通信息
• DEBUG 4調(diào)試信息
• NOTEST 5 非測(cè)試信息

也就是說-q/--quit是將信息級(jí)別設(shè)置為CRITICAL，即只有災(zāi)難級(jí)信息才會(huì)輸出，-v/--verbose 后面跟上對(duì)應(yīng)的值，即可調(diào)整對(duì)應(yīng)的信息級(jí)別。例如-v 4，即將信息級(jí)別調(diào)整為DEBUG級(jí)別。

2. 通用設(shè)置

即在使用virualenv命令的時(shí)候全局通用的配置，主要有：

• --app-data  APP_DATA  用于配置virutalenv使用的緩存目錄，默認(rèn)是<temp 目錄>，對(duì)于windows系統(tǒng)通常是%USERPROFILE%\AppData\Local\Temp這個(gè)目錄，對(duì)于linux系統(tǒng)是/tmp目錄。
• --clear-app-data  virtualenv啟動(dòng)的時(shí)候使用空的app數(shù)據(jù)目錄，默認(rèn)值False，即默認(rèn)使用緩存目錄，便于加快虛擬環(huán)境創(chuàng)建。

3. 發(fā)現(xiàn)

發(fā)現(xiàn)這個(gè)配置是用來查找目標(biāo)Python解釋器的，當(dāng)你創(chuàng)建虛擬環(huán)境的時(shí)候，你的虛擬環(huán)境以哪個(gè)Python解釋器版本作為模板來創(chuàng)建呢？這個(gè)時(shí)候就需要用到發(fā)現(xiàn)這個(gè)組件來查找了。對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)有：

• --discovery {builtin} 解釋器發(fā)現(xiàn)方法，默認(rèn)值builtin，即內(nèi)置的發(fā)現(xiàn)組件?，F(xiàn)在好像只有這一個(gè)可以選擇。也就是說，這個(gè)選項(xiàng)目前對(duì)于普通用戶來說沒什么用。除非你能夠自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)現(xiàn)組件。
• -p py, --python py，用于創(chuàng)建虛擬環(huán)境的目標(biāo)python解釋器，即以這個(gè)參數(shù)指定的python解釋器版本來創(chuàng)建虛擬環(huán)境。默認(rèn)值是你當(dāng)前安裝virutalenv的python解釋器。它有兩種格式，分別是：
  I. python解釋器的絕對(duì)路徑。
  II. python版本的字符串表示，字符串的格式是{實(shí)現(xiàn)名稱}{版本}{架構(gòu)}，例如python3.8.1, cpython3等。

4. 創(chuàng)造器（creator）

創(chuàng)造器在virtualenv里的作用是，實(shí)際執(zhí)行虛擬環(huán)境創(chuàng)建過程的工具。它對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)有：

• --creator {builtin, cpyhon3-win, venv}，即通過哪個(gè)python解釋器來創(chuàng)建虛擬環(huán)境，默認(rèn)是builtin，即安裝virtualenv的python版本。
• dest，即安裝虛擬環(huán)境的目標(biāo)目錄，可以使用相對(duì)路徑和絕對(duì)路徑
• --clear，當(dāng)目標(biāo)目錄存在的時(shí)候，會(huì)移除目標(biāo)目錄，或者覆蓋目標(biāo)文件，默認(rèn)值False
• --system-site-packages， 允許虛擬環(huán)境訪問系統(tǒng)site-packages目錄，默認(rèn)值False
• --copies， --always-copy，使用復(fù)制而不是鏈接來創(chuàng)建虛擬環(huán)境，即使平臺(tái)的默認(rèn)配置是使用鏈接的方式。默認(rèn)值True。創(chuàng)建虛擬環(huán)境有兩種方式，第一種是復(fù)制模板Python里的文件到虛擬環(huán)境中，第二種方式是從模板Python那里創(chuàng)建軟鏈接到虛擬環(huán)境中，第二種速度更快，但是虛擬環(huán)境受到模板Python的影響也更大。因此一般推薦使用copy的方式。

5. 種子器（seeder）

種子器指的是什么呢？我們知道python的包管理軟件是pip，但是還有另外兩個(gè)管理軟件，分別是setuptools和wheel。而種子器就是決定虛擬環(huán)境中，安裝這三個(gè)軟件中的哪幾個(gè)。有了包管理軟件，才能安裝更多的包。就像種子發(fā)芽成熟后能結(jié)出更多的種子。所以叫seeder這樣一個(gè)名字。對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)有：

• --seeder {app-data, pip}，種子包安裝方法，默認(rèn)值app-data，即從緩存目錄里安裝。
• --no-seed， --without-pip，即不安裝種子包（默認(rèn)值False）
• --download 從PyPI上下載安裝最新版本的pip/setuptools/wheel，默認(rèn)值False
• --no-download， --never-download，不下載最新版的pip/setuptools/wheel，默認(rèn)值True
• --extrea-search-dir，種除了默認(rèn)的Python安裝的包以外，種子器可能會(huì)使用的包含其他包的路徑，默認(rèn)值是[]
• --pip version, --wheel version， --setuptools version，要安裝的pip，wheel，setuptools版本，默認(rèn)值都是latest
• --no-pip，--no-wheel，--no-setuptools，不安裝pip，wheel，setuptools，默認(rèn)值都是False
• --symlink-app-data，從app-data目錄鏈接python包到虛擬環(huán)境（目前還不支持，要求種子pip>=19.3，默認(rèn)值False）

6. 啟動(dòng)器（activator）

虛擬環(huán)境配置好以后，我們?cè)趺催M(jìn)入到虛擬環(huán)境，以及怎么讓虛擬環(huán)境里的配置生效呢？這個(gè)時(shí)候就需要用到啟動(dòng)器了，啟動(dòng)器的作用是，在shell或者系統(tǒng)的環(huán)境變量里面，把虛擬環(huán)境的可執(zhí)行命令路徑添加到最前面。保證在虛擬環(huán)境中，最先找到的命令是虛擬環(huán)境里的命令。同樣的，當(dāng)虛擬環(huán)境用完以后，我們需要回到正常的環(huán)境，這個(gè)時(shí)候還需要提供虛擬環(huán)境的關(guān)閉功能。這兩個(gè)功能都是在啟動(dòng)器里實(shí)現(xiàn)的。它對(duì)應(yīng)的配置選項(xiàng)有：

• --activator comma_sep_list， 要生成的啟動(dòng)器列表，用逗號(hào)分隔。因?yàn)槟阍诓煌南到y(tǒng)中使用的是不同的shell，例如linux中有bash、tcsh、dash、zsh等，windows中有powershell，cmd等。因此針對(duì)不同的環(huán)境需要使用不同的啟動(dòng)器。這個(gè)參數(shù)就是讓你說明你要生成哪些環(huán)境的啟動(dòng)器。
• --prompt prompt，在進(jìn)入到虛擬環(huán)境的時(shí)候，一般都會(huì)在命令提示符的最前面標(biāo)識(shí)出虛擬環(huán)境的名稱，便于區(qū)分實(shí)際環(huán)境和虛擬環(huán)境。而這個(gè)名稱就是通過這個(gè)參數(shù)來配置的。