【项目实战】Python虚拟环境，是一种隔离的独立环境，允许在不同项目中管理依赖和版本，避免全局环境冲突。

Python虚拟环境是一种隔离的独立环境，允许在不同项目中管理依赖和版本，避免全局环境冲突。 通过合理使用虚拟环境，开发者能高效管理项目依赖，确保开发、测试和生产环境的一致性，提升协作与部署效率。

1. 定义与作用

• 定义：虚拟环境是独立的Python运行环境，包含自己的解释器、库（如site-packages）和脚本，与系统全局环境隔离。
• 作用：
  • 依赖隔离：不同项目可使用不同版本的库（如Flask 1.1与2.0），避免冲突。
  • 版本控制：支持特定Python版本（如Python 3.6与3.7）。
  • 可移植性：便于复现环境，简化部署到服务器或其他机器。
  • 避免全局污染：防止全局安装过多包导致环境混乱。

2. 创建虚拟环境

工具与方法

• venv（Python 3内置）：

  # 创建环境
  python -m venv myenv  # myenv为环境目录名[[3,5,15,17]]
  
  # 激活环境
  # Windows:
  myenv\Scripts\activate
  # Linux/Mac:
  source myenv/bin/activate[[3,5,16,19]]

• virtualenv（需安装）：

  # 安装工具
  pip install virtualenv[[11,16]]
  
  # 创建环境
  virtualenv myenv
  # 激活方式同venv[[11,16]]。

• Conda（跨平台环境管理）：

  # 创建环境（默认路径）
  conda create -n myenv python=3.9
  
  # 激活环境
  conda activate myenv

3. 激活与退出

• 激活：执行对应脚本后，命令行提示符会显示环境名称（如(myenv)）。
• 退出：

  # 通用命令
  deactivate[[5,9,15]]
  # Conda特有
  conda deactivate

4. 依赖管理

• 生成依赖列表：

  pip freeze > requirements.txt[[9,15,20]]

• 安装依赖：

  pip install -r requirements.txt[[9,15,20]]

• Conda的依赖导出：

  conda env export > environment.yml

5. 最佳实践

• 每个项目独立环境：避免多项目共享环境引发冲突。
• 忽略虚拟环境目录：将venv/或myenv/加入.gitignore，避免提交到版本控制。
• 使用IDE支持：如Thonny、PyCharm等支持直接创建和管理虚拟环境。
• 跨平台兼容性：注意Windows与Linux/Mac的激活脚本路径差异（如Scripts与bin目录）。

6. 工具对比

• venv：Python 3原生支持，无需额外安装，适合简单场景。
• virtualenv：兼容Python 2/3，功能更灵活（如指定Python版本）。
• Conda：适合科学计算，可管理非Python依赖（如C库）。
• pyenv：用于切换不同Python版本，常与虚拟环境工具结合使用。

7. 常见问题

• 全局包访问：使用--system-site-packages参数创建环境，可继承全局安装的包。
• 第三方包编译：若包需编译（如opencv），需在虚拟环境中配置编译环境。
• 环境迁移：通过requirements.txt或environment.yml复现环境，而非直接复制目录。

8. 项目中为什么要使用虚拟环境

8.1.避免全局安装项目中使用的外部模块

全局安装一个项目中使用到的外部模块会影响到系统中的其他Python项目，可能会导致版本冲突或其他问题。使用虚拟环境可以为每个项目创建独立的Python环境，避免这些问题。

安装外部模块，可以在终端输入"pip install 模块名称"进行安装，另外，默认的安装源是国外的(也就是pip会从国外服务器获取安装包)，如果要使用国内源，可以命令后加 -i 选项并指定国内源的地址，如：

pip install 模块名称 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

也可以设置 pip 默认安装源，以后都默认从这个源获取模块，如下：

pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

8.2.管理项目的依赖

每个项目都有自己的依赖项，使用虚拟环境可以方便地管理这些依赖项。可以使用pip freeze命令来列出项目中所有的依赖项，然后使用pip install命令安装这些依赖项。这样可以确保项目的依赖项与全局Python环境中的其他项目隔离。

8.3.更好地控制Python环境

使用虚拟环境可以更好地控制Python环境，例如你可以为每个项目设置不同的Python版本、不同的配置文件等