Python虚拟环境（venv）：让你成为最牛逼的Python开发高手！
Python虚拟环境（venv）：让你成为最牛逼的Python开发高手！
原创 东叔 东叔小屋 2024年12月01日 21:13 广东
Python虚拟环境（venv）：让你成为最牛逼的Python开发高手！
在Python的开发过程中，我们经常会遇到需要同时使用不同版本的Python或不同版本的库的情况。为了避免库之间的冲突、版本不兼容等问题，Python提供了虚拟环境（virtual environment）功能，帮助我们在一个干净、隔离的环境中进行开发。本文将详细介绍如何创建和使用Python虚拟环境，助你成为开发中的超级高手！
什么是Python虚拟环境？
Python虚拟环境（venv）是一种工具，可以创建一个与系统Python环境相独立的“沙箱”。在虚拟环境中，你可以安装任何需要的Python库、模块和依赖，而这些仅仅局限于当前的项目，不会影响到系统的其他项目或全局环境。简单来说，它为每个项目创建了一个独立的空间，避免了不同项目间的库和版本冲突。
为什么需要虚拟环境？
想象一下，如果你有一个Python项目依赖于某个特定版本的库，但另一个项目又需要不同版本的库，如何解决这个问题呢？如果直接在全局环境中安装所有库，系统的Python环境就会变得越来越乱，可能导致项目间冲突，甚至影响其他的Python程序。
虚拟环境的出现正是为了解决这个问题。它让每个项目都拥有自己的依赖库，避免了“全局依赖地狱”的困扰。通过虚拟环境，你可以为每个项目指定独立的Python版本和库版本，不用担心一个项目的更新会影响到另一个项目。
如何创建Python虚拟环境？
步骤1：安装Python
首先，确保你的系统上已经安装了Python。你可以通过以下命令检查Python是否安装：
python --version
如果你使用的是Python 3.x版本，推荐使用python3命令：
python3 --version
步骤2：创建虚拟环境
在Python中，创建虚拟环境非常简单。你只需要在命令行中使用venv模块即可。打开终端或命令提示符，进入到你希望存放项目的目录下，然后执行以下命令：
python3 -m venv myenv
这条命令会在当前目录下创建一个名为myenv的虚拟环境目录。在这个目录里，Python的执行环境、标准库和其他依赖将被隔离。
步骤3：激活虚拟环境
创建完虚拟环境后，你需要激活它才能开始使用。不同操作系统的激活方式略有不同：
在Windows上：
myenv\Scripts\activate
在macOS/Linux上：
source myenv/bin/activate
激活虚拟环境后，你会看到命令行提示符前面出现了(myenv)，这意味着你已经进入了虚拟环境。此时，你在这个环境下安装的所有包和库都只会作用于这个虚拟环境，不会影响到其他的Python项目。
步骤4：安装依赖库
在虚拟环境中，你可以使用pip命令来安装项目所需的库。例如，如果你的项目需要requests库，你可以在虚拟环境中运行：
pip install requests
此时，requests库会被安装在myenv虚拟环境的特定位置，而不会影响到全局的Python环境。
步骤5：退出虚拟环境
如果你完成了虚拟环境中的工作，并且想返回到全局Python环境，只需要执行以下命令：
deactivate
这样就会退出虚拟环境，返回到系统的Python环境。
使用虚拟环境管理多个项目
如果你有多个Python项目，每个项目可能依赖不同版本的库，虚拟环境就非常有用了。通过为每个项目创建独立的虚拟环境，你可以确保它们各自的依赖不会互相干扰。
假设你有两个项目：
-
项目A：需要
requests==2.25.1版本 -
项目B：需要
requests==2.20.0版本
你可以为这两个项目分别创建虚拟环境，并在每个虚拟环境中安装对应版本的requests库。这样，即使你同时在两个项目中工作，它们的依赖版本也不会冲突。
例如：
# 创建项目A的虚拟环境并激活
python3 -m venv projectA_env
source projectA_env/bin/activate
pip install requests==2.25.1
# 创建项目B的虚拟环境并激活
python3 -m venv projectB_env
source projectB_env/bin/activate
pip install requests==2.20.0
这样，你就可以在两个不同的环境中各自运行项目A和项目B，而不会担心它们之间的库版本冲突。
如何将虚拟环境中的依赖导出到文件？
通常，在开发过程中，我们需要将项目的依赖打包到一个文件中，方便其他开发者或者未来的自己使用。这时，可以使用pip freeze命令来生成一个requirements.txt文件，这个文件列出了当前虚拟环境中的所有依赖库及其版本。
在激活虚拟环境后，运行以下命令：
pip freeze > requirements.txt
requirements.txt文件会记录下所有安装的包及其版本，例如：
requests==2.25.1
numpy==1.19.5
其他人或者自己在另一个环境中，只需要通过以下命令就可以安装这些依赖：
pip install -r requirements.txt
这样，无论是开发、部署还是共享代码，都能确保环境一致性。
虚拟环境常见问题
1. 为什么虚拟环境创建后会很大？
虚拟环境会复制Python的解释器和标准库到其所在的目录，所以它的大小可能会比预期的大一些。你可以通过删除虚拟环境中的lib目录，或者通过创建轻量级的虚拟环境来减小它的大小。
2. 是否可以在虚拟环境中安装全局包？
虽然虚拟环境是隔离的，但你仍然可以在虚拟环境中安装全局包。可以使用--system-site-packages选项来创建一个与全局环境共享包的虚拟环境：
python3 -m venv --system-site-packages myenv
不过，通常情况下，建议保持虚拟环境的纯净，尽量避免使用全局包。
总结
Python虚拟环境是开发中不可或缺的工具，它帮助你避免了不同项目间的依赖冲突，让每个项目都可以拥有独立的、干净的环境。无论你是开发新项目，还是在多个项目之间切换，虚拟环境都会成为你开发过程中的得力助手。
掌握虚拟环境的使用，不仅能提高你的开发效率，还能帮助你更好地管理和维护Python项目。快去试试吧，创建自己的虚拟环境，成为开发中最牛逼的Python高手！