python虚拟环境virtualenv

一、使用虚拟环境的原因

在使用python开发的过程中，工程一多，难免会碰到不同的工程依赖不同版本的库的问题；亦或者是在开发过程中不想让物理环境里充斥各种各样的库，引发未来的依赖灾难。此时，我们需要对于不同的工程使用不同的虚拟环境来保持开发环境以及系统环境的清洁。

virtualenv，一个可以帮助我们管理不同 Python 环境的工具。virtualenv 可以在系统中建立多个不同并且相互不干扰的虚拟环境。另外，值得一提的是，在 virtualenv 的虚拟环境中使用 pip 安装依赖还可以绕过某些系统的权限设置，因为不需要向系统目录写入数据。

virtualenv通过创建独立Python开发及运行环境的工具, 来解决依赖、版本以及间接权限问题。
1. 解决库之间的版本依赖，比如同一系统上不同应用依赖同一个库的不同版本。
2. 解决权限限制，比如没有 root 权限。
3. 套件升级不影响其他应用

二、安装virtualenv

virtualenv实际上是一个python包，可以使用pip安装

  pip  install virtualenv

三、使用virtualenv

1、为工程创建一个虚拟环境

virtualenv [OPTIONS] DEST_DIR  

例：

$ cd  project1
$ virtualenv   venv

virtualenv venv 将会在当前的目录中创建一个文件夹，实际上就是将Python环境克隆了一份，包含Python解释器、setuptools、pip、wheel，以及 python标准库

options：

(1) -p PYTHON, --python=PYTHON 可以指定一个Python解释器

$ virtualenv -p /usr/bin/python2.7.5  venv

(2)是否集成global python的库

virtualenv --system-site-packages  venv

会继承全局python安装的所有库（/usr/lib/python2.7/site-packages下的所有库）

virtualenv --no-site-packages venv

已经安装到系统Python环境中的所有第三方包都不会复制过来，得到一个不带任何第三方包的“干净”的Python运行环境，这在 virtualenv 1.7及之后是默认行为。

(3) --always-copy 复制库文件，而不是建立python库文件的syslink

(4) --no-setuptools
在创建的虚拟环境中不安装setuptools

(5) --no-pip
在虚拟环境中不安装pip

(6) --no-wheel
在虚拟环境中不安装wheel

(7)--prompt=PROMPT
定义隔离环境的命令行前缀。

(8)--extra-search-dir=DIR
创建新的虚拟环境时，virtualenv会安装setuptools,distribute或是pip包管理器。一般情况下， 它们都会从 PyPI 中寻找并安装最新的包。但在一些特定情况下，我们并不希望如此。例如， 在部署virtualenv时既不想从网上下载，也不想从PyPI中获取包。
作为替代方案，可以让setuptools，distribute或是pip搜寻文件系统，让virtualenv使用本地发行包而不是从网上下载。 只要传入一个或多个 --extra-search-dir 参数就能使用该特性

$ virtualenv --extra-search-dir=/path/to/distributions ENV

/path/to/distributions 路径指向某个包含setuptools/distribute/pip发行包的目录。 Setuptools发行包必须是 .egg 文件，distribute和pip发行包则是 .tar.gz 原代码压缩包。
如果本地路径没有找到相应的发布包，virtualenv还是会从网上下载。要想确保不会从网上下载任何发行包，就使用 --never-download 参数，如下:

$ virtualenv --extra-search-dir=/path/to/distributions --never-download ENV

这样，virtualenv不会从网上下载任何发行包。而只搜索本地发行包，如果没有找到要安装的包，就返回状态码1。

virtualenv会按照如下顺序搜索发行包位置:

• 当前目录
• virtualenv.py所在目录
• virtualenv.py所在目录下的 virtualenv_support 目录
• 如果实际运行的脚本名不是virtualenv.py (换句话说，就是你的自定义启动脚本 )，会搜索实际安装的virtualenv.py所在目录下virtualenv_support 目录。

(9)-h, --help
显示帮助信息。

(10)-v, --verbose
显示详细信息。

(11)-q, --quiet
不显示详细信息。

(12)--clear
清空非root用户的安装，并重新开始创建隔离环境。
例：之前已经创建了一个虚拟环境venv，并在虚拟环境中另安装了一些库，可用virtualenv --clear venv来清除非root用户安装的库文件。

(13)--unzip-setuptools
安装时解压Setuptools或Distribute

(14)--relocatable 不建议使用，不支持跨平台，可能出现一些错误，安装任何包之后，都要再次重定位环境.
重定位某个已存在的隔离环境，使用该option将修正脚本并令所有.pth文件使用相对路径。
某些特殊需求下,可能没有网络, 我们期望直接打包一个ENV, 可以解压后直接使用, 这时候可以使用virtualenv -relocatable指令将ENV修改为可更改位置的ENV

(15)--distribute
使用distribute代替setuptools。

附注：

• 创建虚拟环境venv后， 在这个目录下面会有三个目录被建立: bin, lib, include。

• bin 目录中包含一些在这个虚拟环境中可用的命令，以及激活虚拟环境的脚本 activate， bin/python是在当前环境是使用的python解释器

• lib/include 中是一些依赖库文件，所有安装的python库都会放在这个目录中的lib/pythonx.x/site-packages/目录下。

• 可以通过环境变量配置virtualenv。

  命令行的每个参数都以 VIRTUALENV_<UPPER_NAME> 的格式对应一个环境变量。 转换变量名过程中，除了将命令行参数大写外，还要把 ('-') 替换为 ('_')

  例：

a. VIRTUALENV_PYTHON
    例：VIRTUALENV_PYTHON=/opt/python-3.3/bin/python
    设置环境变量后，以后每次建立虚拟环境时，命令virtualenv ENV 即指定了Python为环境变量中指定的python解释器
b. VIRTUALENV_EXTRA_SEARCH_DIR
例：
$ export VIRTUALENV_EXTRA_SEARCH_DIR="/path/to/dists /path/to/other/dists"
$ virtualenv ENV
相当于
$ virtualenv --extra-search-dir=/path/to/dists --extra-search-dir=/path/to/other/dists ENV
c. VIRTUAL_ENV_DISABLE_PROMPT
该环境变量被设置为任意非空字符串时，激活虚拟环境后，左侧都没有虚拟环境的提示符。

• 可以通过配置文件配置virtualenv
  在linux上配置文件目录为$HOME/.virtualenv/virtualenv.ini

a.[virtualenv]
python = /opt/python-3.3/bin/python
作用相当于设置环境变量VIRTUALENV_PYTHON
    
b. [virtualenv]
extra-search-dir =
/path/to/dists
   /path/to/other/dists
    作用相当于设置环境变量 `VIRTUALENV_EXTRA_SEARCH_DIR

2、使用虚拟环境，需要先激活虚拟环境。

$ source venv/bin/activate

该操作会将当前 $PATH 指向隔离环境下的 bin/ 目录。之所以要用source是因为它要改变当前shell环境。
激活后，在系统提示符左侧会显示虚拟环境的名字，例如（venv）
从现在起，用pip安装的python包会在虚拟环境中，安装在 venv/lib/python2.7/site-packages中，与全局安装的python隔绝开，也与其他python虚拟环境隔绝开，
只在此python虚拟环境中可用。

3、如果暂时不用python虚拟环境，可以关闭

$ deactivate

此时返回到系统环境，此时使用python则调用系统python解释器，需要用到的库也是系统python安装的库

4、要删除一个虚拟环境，只需删除它的文件夹

$ rm -rf venv

注：

(1)如果没有启动虚拟环境，系统也安装了pip工具，那么套件将被安装在系统环境中，为了避免发生此事，可以在~/.bashrc文件中加上：

$ export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true

此时只能在虚拟环境中使用pip，在非虚拟环境中使用pip会报错。

(2)从1.5版开始，virtualenv开始支持pypy。

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