内容简介：Python 虚拟环境全知道
对于每个 python 项目依赖的库版本都有可能不一样，如果将依赖包都安装到公共环境的话显然是没法进行区分的，甚至是不同的项目使用的 python 版本都不尽相同，有的用 python2.7 ，有的用 python3.6 ，所以对于 python 项目的环境进行隔离管理就成为一个必然的需求了。
需求
- 不同项目间能区分依赖包版本
- 不同项目间能区分
python版本 - 方便自由切换
解决方案
- 解决依赖包问题：
virtualenv - 解决
python版本问题：pyenv - 终极(也许吧)解决方案：
docker
virtualenv
运行 pip install virtualenv 即可安装 virtualenv ，当然了还可以用 easy_install 安装，即使是没有安装任何 Python 包管理器(比如 pip )，也可以直接获取 virtualenv.py 并运行 python virtualenv.py ，效果也是一样的，当然我还是强烈推荐你安装包管理工具： pip ，他一定能为你带来很多便利的(新版本的 virtualenv 也包含了 pip 管理工具)。
$ pip install virtualenv Collecting virtualenv Using cached virtualenv-15.1.0-py2.py3-none-any.whl Installing collected packages: virtualenv Successfully installed virtualenv-15.1.0
安装完成后，就可以直接创建一个虚拟环境了( virtualenv 环境名称 ):
$ virtualenv env4test
创建完成后，用下面的命令即可激活当前虚拟环境：
$ source env4test/bin/activate (env4test)$
现在就可以随意的安装你的依赖包了，现在安装的包只会对当前环境 env4test 有效，比如安装 django2.0 ：
(env4test)$ pip install django
要退出当前虚拟环境也是非常简单的，如下：
$ deactivate
现在我们用 pip list 命令可以发现已经没有 django 的身影了。
virtualenv 还有很多高级的用法，可以 前往该文档查看 。
virtualenvwrapper
virtualenvwrapper 是 virtualenv 的一个扩展包，可以让你更加方便的使用 virtualenv ，优点：
- 将所有虚拟环境整合在一个目录下
- 管理（新增，删除，复制）虚拟环境
- 方便切换虚拟环境
安装也很方便，用包管理 工具 即可：
$ pip install virtualenvwrapper
安装完成以后还需要小小的配置一下才可以使用，首先我们找到 virtualenvwrapper.sh 的文章，通常会是： /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh ：
$ sudo find / -name virtualenvwrapper.sh Password: /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh
然后我们可以在 .zshrc (取决于你用的终端，我用的 zsh )添加一行命令：
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh
然后让我们的配置生效：
$ source ~/.zshrc
现在我们就可以使用 virtualenvwrapper 的基本命令了：
- 创建基本环境： mkvirtualenv [环境名]
- 删除环境： rmvirtualenv [环境名]
- 激活环境： workon [环境名]
- 退出环境： deactivate
- 列出所有环境： workon 或者 lsvirtualenv -b
参考文档： https://virtualenvwrapper.readthedocs.io/en/latest/
pyenv
pyenv 是 Python 版本管理工具，可以改变全局的 Python 版本，安装多个版本的 Pytho ，设置目录级别的 Python 版本，还能创建和管理虚拟环境。所有的设置都是用户级别的操作，不需要 sudo 命令。 pyenv 通过系统修改环境变量来实现 Python 不同版本的切换。而 virtualenv 通过将 Python 包安装到一个目录来作为 Python 包虚拟环境，通过切换目录来实现不同包环境间的切换。
如果你使用的 MAC 系统，推荐使用 homebrew 来安装：
$ brew update $ brew install pyenv
如果你使用的是其他系统，也不担心， pyenv 官方提供了一键安装的方式：
$ curl -L https://raw.githubusercontent.com/pyenv/pyenv-installer/master/bin/pyenv-installer | bash
安装完成以后，可以添加几条命令到 .zshrc (同样的也可能是.bashrc，根据自己使用的终端进行配置)中开启自动补全功能：
export PATH=$HOME/.pyenv/bin:$PATH eval "$(pyenv init -)" eval "$(pyenv virtualenv-init -)"
然后同样激活上面的配置：
$ source ~/.zshrc
现在我们就可以使用 pyenv 了：
- 查看本机安装 Python 版本： ```shell $ pyenv versions
-
system (set by /Users/ych/.pyenv/version) 3.6.4 3.6.4/envs/ops3.6.4 3.6.4/envs/talk3.6.4 ops3.6.4 talk3.6.4 ``
星号表示当前正在使用的Python`版本。 -
查看所有可安装的
Python版本：$ pyenv install -l
-
安装与卸载：
$ pyenv install 2.7.3 # 安装python $ pyenv uninstall 2.7.3 # 卸载python
-
版本切换：
$ pyenv global 2.7.3 $ pyenv local 2.7.3
global用于设置全局的Python版本，通过将版本号写入~/.pyenv/version文件的方式。local用于设置本地版本，通过将版本号写入当前目录下的.python-version文件的方式。通过这种方式设置的Python版本优先级比global高。 -
python优先级：shell > local > globalpyenv会从当前目录开始向上逐级查找.python-version文件，直到根目录为止。若找不到，就用global版本。$ pyenv shell 2.7.3 # 设置面向 shell 的 Python 版本，通过设置当前 shell 的 PYENV_VERSION 环境变量的方式。这个版本的优先级比 local 和 global 都要高。 $ pyenv shell --unset # –unset 参数用于取消当前 shell 设定的版本。
pyenv-virtualenv
自动安装 pyenv 后，它会自动安装部分插件，通过 pyenv-virtualenv 插件可以很好的和 virtualenv 进行结合：
$ ls -la ~/.pyenv/plugins total 8 drwxr-xr-x 9 ych staff 288 12 26 16:27 . drwxr-xr-x 23 ych staff 736 12 26 17:44 .. -rw-r--r-- 1 ych staff 52 12 26 16:26 .gitignore drwxr-xr-x 11 ych staff 352 12 26 16:27 pyenv-doctor drwxr-xr-x 12 ych staff 384 12 26 16:27 pyenv-installer drwxr-xr-x 7 ych staff 224 12 26 16:27 pyenv-update drwxr-xr-x 13 ych staff 416 12 26 16:27 pyenv-virtualenv drwxr-xr-x 8 ych staff 256 12 26 16:27 pyenv-which-ext drwxr-xr-x 8 ych staff 256 12 26 16:26 python-build
基本使用命令：
- 列出当前虚拟环境：
pyenv virtualenvs - 激活虚拟环境：
pyenv activate 环境名称 - 退出虚拟环境：
pyenv deactivate - 删除虚拟环境：
pyenv uninstall 环境名称或者rm -rf ~/.pyenv/versions/环境名称 - 创建虚拟环境：
pyenv virtualenv 3.6.4 env3.6.4
若不指定python 版本，会默认使用当前环境python 版本。如果指定Python 版本，则一定要是已经安装过的版本，否则会出错。环境的真实目录位于 ~/.pyenv/versions 下。
总结：利用 pyenv 和 pyenv-virtualenv 插件就能够简单方便的将 python 版本和依赖包进行环境隔离了，在实际开发过程中比较推荐这种方式。
参考文档： https://github.com/pyenv/pyenv 。
Docker
有没有一种方式能够不按照这些工具来进行环境隔离的呢？当然有，那就是大名鼎鼎的 Docker 。如果你的服务都是容器化的话，应该对 Docker 不陌生，将当前项目跑在一个隔离的容器中，对系统中的其他服务或者项目是没有任何影响的，不用担心会污染环境，唯一不友好的地方是项目中的代码改变后需要重新构建镜像。
比如现在有一个 django 的项目，项目结构如下：
$ testpyenv tree
.
├── manage.py
└── testpyenv
├── __init__.py
├── settings.py
├── urls.py
└── wsgi.py
在项目根目录下面新建文件 requirements.txt ：
Django==2.0
然后我们在根目录下面创建一个 Dockerfile 文件：
FROM python:3.6.4 # 设置工作目录 RUN mkdir -p /usr/src/app WORKDIR /usr/src/app # 添加依赖（利用 Docker 的缓存） ADD ./requirements.txt /usr/src/app/requirements.txt # 安装依赖 RUN pip install -r requirements.txt # 添加应用 ADD . /usr/src/app # 运行服务 CMD python manage.py runserver 0.0.0.0:8000
因为 django2.0 只支持 python3 以上了，所以我们这里基础镜像使用 python:3.6.4 ，然后是添加应用代码，安装依赖，运行服务等。然后我们构建一个镜像：
$ docker build -t cnych/testpyenv:v0.1.1 .
构建完成以后，在我们项目根目录中新建一个 start.sh 的脚本来启动容器：
docker run -d -p 8000:8000 --name testpyenv cnych/testpyenv:v0.1.1
将本地的 8000 端口和容器的 8000 进行映射，执行我们的启动脚本：
$ source start.sh
启动完成后，我们就可以在本地通过 http://127.0.0.1:8000 进行访问了。 
但是如果只这样配置的话，的确能够解决我们的环境隔离问题，但是现在有一个最大的一个问题是，每次代码更改过后都需要重新构建镜像才能生效，这对于开发阶段是非常不友好的，有什么解决方案呢？你是否还记得当你更改了代码后 django 项目会自动加载的，要是每次更改了项目代码后，容器中的代码也变化的话那岂不是容器中的服务也自动加载了？是不是？
幸好 Docker 为我们提供了 volume 挂载的概念，我们只需要将我们的代码挂载到容器中的工作目录就行了，现在来更改 start.sh 脚本：
work_path=$(pwd)
docker run -d -p 8000:8000 --name testpyenv -v ${work_path}:/usr/src/app cnych/testpyenv:v0.1.1
然后激活启动脚本，随意更改一次代码，看看是否能够及时生效，怎样查看呢？查看日志就行了：
$ docker logs -f testpyenv
最后，如果是生产环境记得把代码挂载给去掉，因为线上不需要这样做，只需要构建一次就行。
参考资料：
- https://virtualenv-chinese-docs.readthedocs.io/en/latest/
- https://virtualenvwrapper.readthedocs.io/en/latest/
- https://github.com/pyenv/pyenv
- TDD开发容器化的Python微服务应用(一)
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