?如何在虛擬環(huán)境中使用 Python，提升你的開發(fā)體驗~

Raspberry Pi OS預裝了Python，你需要使用其虛擬環(huán)境來安裝包。今天出版的最新一期《The MagPi》雜志刊登了我們文檔負責人Nate Contino撰寫的一篇實用教程，幫助你入門。

Raspberry Pi OS預裝了Python 3。干擾系統Python的安裝可能會給你的操作系統帶來問題。安裝第三方Python庫時，請務必使用正確的包管理工具。

在Linux上，你可以通過兩種方式安裝Python依賴：

使用apt安裝預配置的系統包

• 在虛擬環(huán)境中使用Python的依賴管理器pip安裝庫

可以在 Thonny 內部創(chuàng)建虛擬環(huán)境，也可以通過命令行創(chuàng)建虛擬環(huán)境。

使用apt安裝Python包

通過apt安裝的包是專門為Raspberry Pi OS打包的。這些包通常已經過預編譯，因此安裝速度更快。由于apt管理所有包的依賴項，因此使用此方法安裝包括運行該包所需的所有子依賴項。如果你卸載包，apt還可以確保你不會破壞其他包。

例如，要安裝支持Raspberry Pi Build HAT的Python 3庫，請運行以下命令：

$ sudo apt install python3-build-hat

要查找通過apt分發(fā)的Python包，請使用apt search。在大多數情況下，Python包使用前綴python-或python3-：例如，你可以在python3-numpy下找到numpy包。

使用pip安裝Python庫

在Raspberry Pi OS的舊版本中，你可以使用pip直接將庫安裝到系統版本的Python中。但從Raspberry Pi OS Bookworm版本開始，用戶無法直接將庫安裝到系統版本的Python中。

在Raspberry Pi OS Bookworm中嘗試使用pip安裝包會導致錯誤。

相反，應將庫安裝到虛擬環(huán)境（venv）中。若要在系統級別為所有用戶安裝庫，請使用apt進行安裝。

嘗試在系統范圍內安裝Python包會輸出類似于以下的錯誤：

$ pip install buildhaterror: externally-managed-environment
× This environment is externally managed╰─> To install Python packages system-wide, try apt install python3-xyz, where xyz is the package you are trying to install.
If you wish to install a non-Debian-packaged Python package, create a virtual environment using python3 -m venv path/to/venv. Then use path/to/venv/bin/python and path/to/venv/bin/pip. Make sure you have python3-full installed.
For more information visit http://rptl.io/venv
note: If you believe this is a mistake, please contact your Python installation or OS distribution provider. You can override this, at the risk of breaking your Python installation or OS, by passing --break-system-packages.hint: See PEP 668 for the detailed specification.

長期以來，Python用戶一直需要處理像apt這樣的操作系統包管理器和像pip這樣的Python專用包管理工具之間的沖突。這些沖突包括Python級別的API不兼容性和文件所有權沖突。

從Raspberry Pi OS Bookworm版本開始，通過pip安裝的包必須安裝到Python虛擬環(huán)境（venv）中。虛擬環(huán)境是一個容器，你可以在其中安全地安裝第三方模塊，這樣它們就不會干擾你的系統Python。

在虛擬環(huán)境中使用pip

要使用虛擬環(huán)境，請創(chuàng)建一個容器來存儲環(huán)境。根據你想要如何使用Python，有幾種方法可以做到這一點：

按項目環(huán)境

在項目文件夾中創(chuàng)建一個虛擬環(huán)境，以安裝該項目本地的包。

許多用戶為每個Python項目創(chuàng)建單獨的虛擬環(huán)境。將虛擬環(huán)境定位在每個項目的根文件夾中，通常使用一個共享的名稱，如env。從每個項目的根文件夾運行以下命令來創(chuàng)建虛擬環(huán)境配置文件夾：

$ python -m venv env

在開始處理項目之前，從項目的根目錄運行以下命令以開始使用虛擬環(huán)境：

$ source env/bin/activate

然后你應該會看到一個類似于以下的提示符：

$ (.env) $

當你完成一個項目的工作后，從任何目錄運行以下命令以退出虛擬環(huán)境：

$ deactivate

按用戶環(huán)境

而不是為你的每個Python項目創(chuàng)建一個虛擬環(huán)境，你可以為你的用戶帳戶創(chuàng)建一個單獨的虛擬環(huán)境。在運行任何Python代碼之前激活該虛擬環(huán)境。對于跨項目共享許多庫的工作流，這種方法可能更方便。

在為整個用戶帳戶的多個項目創(chuàng)建虛擬環(huán)境時，請考慮將虛擬環(huán)境配置文件定位在你的主目錄中。將你的配置文件存儲在一個名稱以句點開頭的文件夾中，以便默認隱藏該文件夾，防止其使你的主文件夾雜亂無章。

在主目錄中添加一個虛擬環(huán)境，以便在多個項目中使用并共享包。

使用以下命令在當前用戶的主目錄中的隱藏文件夾中創(chuàng)建一個虛擬環(huán)境：

$ python -m venv ~/.env

從任何目錄運行以下命令以開始使用虛擬環(huán)境：

$ source ~/.env/bin/activate

然后你應該會看到一個類似于以下的提示符：

$ (.env) $

要退出虛擬環(huán)境，從任何目錄運行以下命令：

$ deactivate

創(chuàng)建虛擬環(huán)境

運行以下命令以創(chuàng)建虛擬環(huán)境配置文件夾，將替換為你想要為虛擬環(huán)境使用的名稱（例如env）：

$ python -m venv

進入虛擬環(huán)境

然后，在虛擬環(huán)境配置文件夾中執(zhí)行bin/activate腳本來進入虛擬環(huán)境：

$ source /bin/activate

然后你應該會看到一個類似于以下的提示符：

$ () $

()命令提示符前綴表示當前終端會話處于名為的虛擬環(huán)境中。

要檢查你是否處于虛擬環(huán)境中，請使用pip list查看已安裝包的列表：

$ () $ pip listPackage Version---------- -------pip 23.0.1setuptools 66.1.1

列表應該比你的系統Python中安裝的包列表短得多?，F在你可以安全地使用pip安裝包。在虛擬環(huán)境中，你使用pip安裝的任何包都只安裝到該虛擬環(huán)境中。在虛擬環(huán)境中，python或python3命令會自動使用虛擬環(huán)境的Python版本和已安裝包，而不是系統Python。

小貼士：在文件夾名稱前傳遞–system-site-packages標志，以將當前系統Python安裝中已安裝的所有包預加載到虛擬環(huán)境中。

退出虛擬環(huán)境

要退出虛擬環(huán)境，運行以下命令：

$ () $ deactivate

使用Thonny編輯器

我們建議在Raspberry Pi上使用Thonny編輯Python代碼。

默認情況下，Thonny使用系統Python。但是，你可以通過點擊Thonny窗口右下角的解釋器菜單來切換到使用Python虛擬環(huán)境。選擇一個已配置的環(huán)境或使用“配置解釋器”配置一個新的虛擬環(huán)境。