Python 虚拟环境与包管理

虚拟环境 (venv)

什么是虚拟环境？

虚拟环境是一个独立的 Python 环境，允许您：

• 为每个项目独立安装包
• 避免不同项目依赖之间的冲突
• 保持全局 Python 安装的清洁
• 确保在不同机器上的可复现性

为什么要使用虚拟环境？

不使用 venv 时的问题：

项目 A 需要 Django 3.2
项目 B 需要 Django 4.0
全局 Python 只能安装一个版本！

使用 venv 的解决方案：

项目 A → venv_A → Django 3.2
项目 B → venv_B → Django 4.0
两个项目独立工作！

如何创建和使用 venv

创建虚拟环境

# 导航到项目目录
cd my_project

# 创建名为 'venv' 的虚拟环境
python -m venv venv

# 或指定自定义名称
python -m venv myenv

激活虚拟环境
Windows (PowerShell)：

.\venv\Scripts\Activate.ps1

Windows (命令提示符)：

.\venv\Scripts\activate.bat

Linux/Mac：

source venv/bin/activate

停用虚拟环境

deactivate

验证激活状态
激活后，您将在终端中看到环境名称：

(venv) PS E:\code\my_project>

包管理 (pip)

什么是 pip？

pip 是 Python 的包安装工具，允许您：

从 PyPI (Python 包索引) 安装包

卸载包

列出已安装的包

升级包

常用 pip 命令

安装包

# 安装单个包
pip install requests

# 安装特定版本
pip install requests==2.28.0

# 安装最低版本
pip install requests>=2.28.0

# 从 requirements.txt 安装
pip install -r requirements.txt

列出已安装的包

# 列出所有已安装的包
pip list

# 显示特定包的详细信息
pip show requests

卸载包

# 卸载包
pip uninstall requests

# 无确认卸载
pip uninstall -y requests

升级包

# 升级特定包
pip install --upgrade requests

# 升级 pip 自身
python -m pip install --upgrade pip

Requirements.txt

什么是 requirements.txt？

requirements.txt 文件是一个文本文件，列出了项目依赖的所有包及其版本。它能够：

方便与团队成员共享依赖

在不同机器上保持环境一致

简化生产服务器的部署

创建 requirements.txt

方法 1：手动创建

# requirements.txt
requests==2.28.0
numpy>=1.21.0
pandas==1.5.3
flask==2.3.0

方法 2：从当前环境自动生成

# 生成包含精确版本的 requirements.txt
pip freeze > requirements.txt

从 requirements.txt 安装

# 安装 requirements.txt 中列出的所有包
pip install -r requirements.txt

最佳实践

生产环境固定版本：

django==4.2.0
requests==2.28.0

开发环境使用版本范围：

django>=4.2.0,<5.0.0
requests>=2.28.0

添加注释提高清晰度：

# Web 框架
django==4.2.0

# HTTP 库
requests==2.28.0

# 数据处理
pandas==1.5.3
numpy>=1.21.0