Pycharm 中 virtualenv、pipenv、conda 虚拟环境的用法

2024-04-10 19:29:41

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前言
虚拟环境的通俗介绍
虚拟环境和非虚拟环境该怎么选？
通过 Virtualenv 方式创建虚拟环境
通过 Pipenv 方式创建虚拟环境
通过 Conda 方式创建虚拟环境

前言

在网上找了好一些资料，发现介绍 Pycharm 虚拟环境的不多，查了一些资料，并做个总结。
本文主要是介绍 Pycharm 中的虚拟环境，而非 Python 中的命令式虚拟环境。

虚拟环境的通俗介绍

引用https://www.runoob.com/manual/pythontutorial3/docs/html/venv.html#id2

Python 应用程序经常会使用一些不属于标准库的包和模块。应用程序有时候需要某个特定版本的库，因为它需要一个特定的 bug 已得到修复的库或者它是使用了一个过时版本的库的接口编写的。

这就意味着可能无法安装一个 Python 来满足每个应用程序的要求。如果应用程序 A 需要一个特定模块的 1.0 版本，但是应用程序 B 需要该模块的 2.0 版本，这两个应用程序的要求是冲突的，安装版本 1.0 或者版本 2.0 将会导致其中一个应用程序不能运行。

这个问题的解决方案就是创建一个虚拟环境（通常简称为 “virtualenv”），包含一个特定版本的 Python，以及一些附加的包的独立的目录树。

不同的应用程序可以使用不同的虚拟环境。为了解决前面例子中的冲突，应用程序 A 可以有自己的虚拟环境，其中安装了特定模块的 1.0 版本。而应用程序 B 拥有另外一个安装了特定模块 2.0 版本的虚拟环境。如果应用程序 B 需求一个库升级到 3.0 的话，这也不会影响到应用程序 A 的环境。

虚拟环境和非虚拟环境该怎么选？

如果你直接在 Pycharm 创建一个项目而不创建虚拟环境，那么你安装的第三方包都会安装到系统 Python 解释器的 site-packages 文件夹下，如我的 C:\Python\Python39\Lib\site-packages。

创建越多的项目，安装的库越多。当你又新建一个项目，必定会把 site-packages 下的所有库都导进来，可能有一些库你这个项目根本就不需要，但是又不能删除（因为别的项目有在用），这时候就需要虚拟环境了。

如果你只创建一两个项目学习 Python 入门，那么用不用虚拟环境都不影响。

通过 Virtualenv 方式创建虚拟环境

在 Pycharm 创建一个新项目。

File 》New Project 》Pure Pyhon，如下图所示：

现 Pycharm 2021.1 版创建 Virtualenv环境已默认没有 venv 文件夹，而是和项目名一致，不知是否个例

通过 Virtualenv 创建的虚拟目录是放在本项目的下的 venv 文件夹中。

如果项目地址是 E:\PycharmProjects\pythonProject
则虚拟环境的地址就是 E:\PycharmProjects\pythonProject\venv。
虚拟环境中的库 E:\PycharmProjects\pythonProject\venv\Lib\site-packages

图中的 基本解释器 为 系统 Python 解释器，即自行在官网下载并配置好环境变量了的，一般系统 Python 解释器的第三方库都在 site-packages 目录下，比如我的 C:\Python\Python39\Lib\site-packages.

在 Virtualenv 环境中进行包的管理

Ctrl+Alt+S 或者 File 》Setting 》Python Interpreter

Virtualenv 一般配合 requirements.txt 文件对项目的依赖库进行管理。

requirements.txt 的格式如下：

appdirs==1.4.4beautifulsoup4==4.9.3certifi==2020.12.5chardet==4.0.0distlib==0.3.1fake-useragent==0.1.11filelock==3.0.12idna==2.10lxml==4.6.3pipenv==2020.11.15requests==2.25.1six==1.15.0soupsieve==2.2.1urllib3==1.26.4useragent==0.1.1virtualenv==20.4.4virtualenv-clone==0.5.4

这样的结构让人一目了然，且方便项目移植，当你克隆一个含有 requirements.txt 文件的项目，可以通过相关命令一键下载所有的依赖库。

requirements.txt 文件生成

打开 Pycharm ，Tool 》Sync Python Requirements
根据步骤自动生成一个 requirements.txt 文件。
打开 Pycharm 左下角的 Terminal（终端），输入以下代码：
pip freeze > requirements.txt

根据 requirements.txt 文件安装依赖库

若是导入一个新项目，且含有 requirements.txt 文件，则可根据 requirements.txt 安装所有的依赖库
pip install -r requirement.txt

通过 Pipenv 方式创建虚拟环境

首先，当前版本的 Pycharm（2021.1.1）没有内置 Pipenv，需要安装。

打开 cmd ，运行以下命令以确保系统中已安装 pip：
pip --version
pipenv 通过运行以下命令进行安装：
pip install --user pipenv
安装成功后在 cmd 输入以下命令：
py -m site --user-site ，会返回 pipenv.exe 所在文件夹。
如：C:\Users\admin\AppData\Roaming\Python\Python39\site-packages
为了方便起见，可以将 pipenv.exe 所在文件夹 Scripts 添加到 PATH 环境变量中
setx PATH '%PATH%;C:\Users\admin\AppData\Roaming\Python\Python39\Scripts'

打开 Pycharm ，创建一个新项目。

File 》New Project 》Pure Pyhon，如下图所示：

通过 Pipenv 创建的项目，虚拟环境并不在本项目的目录下，而是在 C:\Users\用户名\.virtualenvs 文件夹下。

Pipenv[官网]是 requests 库的作者写的，因为 requirements.txt 的管理并不能尽善尽美，可能存在一些问题。

在 Pipenv 虚拟环境中不用 requirements.txt，Pipfile 是 Pipenv 虚拟环境用于管理项目依赖项的专用文件。该文件对于使用 Pipenv 是必不可少的。当为新项目或现有项目创建 Pipenv 环境时，会自动生成 Pipfile。

Pipfile 的用法如下：

新建项目的 Pipfile 文件：
通过修改此 packages 部分来添加新的程序包依赖项。

[packages]
requests = “*”
每当您修改 Pipfile 文件时，PyCharm 都会建议执行以下操作之一：

pipenv lock— 将新要求记录到 Pipfile.lock 文件中。
pipenv update— 将新要求记录到 Pipfile.lock 文件中，并将缺少的依赖项安装在 Python 解释器上。

通过 Conda 方式创建虚拟环境

当前版本的 Pycharm（2021.1.1）也没有内置 Conda ，需要安装。

打开 Anaconda 官网选择适合你电脑的版本即可。
也可在清华大学开源软件镜像站下载，这个速度较快。