什么是虚拟环境？为什么我应该使用它？

问题描述：

我正在尝试使用此命令安装 Python 包

pip install <name of package>

我遇到了权限错误，但我不知道为什么。我可以用 来运行它sudo，但有人告诉我这不是一个好主意，我应该使用虚拟环境。

什么是虚拟环境？它能为我做什么？

解决方案 1：

使用系统 Python 和库运行会限制您只能使用操作系统提供商选择的特定 Python 版本。尝试在一个 Python 安装上运行所有 Python 应用程序可能会导致库集合之间发生版本冲突。对系统 Python 的更改也可能会破坏依赖于它的其他操作系统功能。

虚拟环境，或“virtualenvs”是轻量级的、独立的 Python 安装，旨在以最少的麻烦进行设置，并且无需大量配置或专业知识即可“正常工作”。

virtualenv避免了全局安装 Python 包的需要。当虚拟环境处于活动状态时，pip 将在环境中安装包，这不会以任何方式影响基本 Python 安装。

在 Python 3.3 或更高版本中，您可以按如下方式创建虚拟环境：

$ python3 -m venv ENV_DIR

对于 Windows，您应该将其替换python3为 python.exe 的完整路径：

>C:Python34python.exe -m venv ENV_DIR

（这是典型的 Python 安装；您的系统可能会有所不同。）

在旧版本的 Python（包括 Python 2）中，大多数情况下以下命令之一应该可以起作用：

$ virtualenv ENV_DIR
$ venv ENV_DIR
$ pyvenv ENV_DIR
$ pyvenv3 ENV_DIR

ENV_DIR应该是一个不存在的目录。该目录可以有任意名称，但为了使这些说明简单易懂，我将假设您已在名为的目录中创建了虚拟环境venv（例如使用python3 -m venv ./venv）。

为了在你的虚拟环境中工作，你需要激活它：

$ . ./venv/bin/activate
(venv)$ 

或者如果你有 Windows 系统，请使用这个：

$ venvScriptsactivate

shell提示符(venv)会让您知道您已激活哪个虚拟环境，但是如果您不喜欢，可以关闭此功能。您可以运行所有常用的 Python 命令，它们将位于您的虚拟环境中：

(venv)$ pip install requests numpy
[...]
(venv)$ python
[...]
>>> import requests
>>> import numpy as np
>>> 

python将运行您在虚拟环境中安装的 Python 版本，因此（例如）您不必输入python3来获取 Python 3。它运行的 Python 将可以访问所有标准库模块和您在虚拟环境中安装的所有软件包，但（默认情况下）不能访问系统范围目录中安装的任何软件包site-packages。

最后一条规则很重要：通过限制虚拟环境仅使用本地安装的软件包，您可以确保精确控制项目正在使用的依赖项，即使下周安装或更新了某个新的系统范围的软件包。如果您愿意，您可以获取已安装软件包的列表：

(venv)$ pip freeze
requests==2.13.0
numpy==1.12.0
(venv)$ 

pip也可以解析这种格式并从中进行安装，并且它将安装相同的版本，即使在此期间已经发布了更新：

(venv)$ pip freeze >requirements.txt

(some-other-venv)$ pip install -r requirements.txt
[...]
(some-other-venv)$ python
>>> import requests
>>> import numpy as np
>>> 

您可以通过停用虚拟环境来退出它：

(venv)$ deactivate
$ python
[...]
>>> import requests
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named 'requests'

您可以根据需要创建任意数量的虚拟环境，它们不会相互干扰，也不会干扰您的系统软件包。虚拟环境“只是”一个目录，其下有一堆二进制文件和脚本，因此您可以像删除任何目录一样删除虚拟环境（在 Unix 上）。如果在删除虚拟环境时激活了虚拟环境，则可能会混淆您的 shell，因此在这种情况下，rm -r venv最好先删除它。deactivate

解决方案 2：

使用安装软件包sudo pip将会全局安装软件包，这可能会破坏某些系统工具。

通过全局安装，意味着您将在适当的位置安装您的包，/usr/lib/python2.7/site-package因此如果某些包需要您 python 包的先前版本，此操作可能会破坏它。

virtualenv通过创建独立的 Python 环境，您可以避免全局安装 Python 包。这意味着它将只在您想要的项目文件夹中安装包。

在 Mac 和 Linux 上

• 安装

python3 -m pip install --user virtualenv

• 创建虚拟环境：转到所需的项目文件夹

python3 -m virtualenv env

• 激活虚拟环境：在你想要的项目文件夹中

source env/bin/activate

激活后，您可以使用 pip 安装您的软件包。

有关在 Windows 中使用它的更多信息：
如何在 Windows 中使用 virtualenv

解决方案 3：

有时您没有 root 权限，因此可能无法使用 sudo。很多时候，不建议使用 sudo 安装软件包，因为它可能会覆盖其他应用程序正在使用的软件包。

Virtualenv可以帮助您创建一个独立的环境，您不需要 root 权限，并且能够根据您的需要定制环境。它由独立的 Python 安装组成，仅与您创建的特定环境交互。

所以基本上，它给了你一些自由，同时避免损坏（或修改）可能托管许多旧应用程序的旧功能的根环境。

安装也非常简单。

解决方案 4：

我将把你的问题分成两部分。

什么是虚拟环境？

Python 有自己的下载、存储和解析站点包的方法。但是 Python 无法区分site-package目录中的不同版本。包将安装在其中一个目录中，可以通过运行site.getsitepackages()命令找到该目录的名称。

>>> import site
>>> site.getsitepackages()

这意味着package_v2.0.1和package_v3.0.1必须位于具有相同名称的同一目录中package，即，这显然是不可能的。现在，您可能会问为什么我们的系统上需要具有不同版本的相同包。这是因为多个项目可能需要不同版本的 Python 包，甚至需要不同的 Python 版本。因此，需要有某种东西来解决这些冲突，并Virtualenv解决这个问题。

它对我有什么作用？

它隔离了 Python 项目的环境，以便每个项目都可以有自己的依赖项。