Python环境管理

　　Python易用，但用好却不易，其中比较头疼的就是包管理和Python不同版本的问题，特别是使用Windows操作系统时。

　　为了解决这些问题，许多工具比如WinPython、Anaconda等，这些发行版将python和许多常用的package打包，此外，还有virtualenv、pyenv等工具管理虚拟环境。

一、Anaconda安装

  一）anaconda概述

　　​​Anaconda​​​是一个用于科学计算的Python发行版，支持 Linux, Mac, Windows系统，提供了包管理与环境管理的功能，可以很方便地解决多版本python并存、切换以及各种第三方包安装问题。Anaconda利用工具/命令​​conda​​来进行package和environment的管理，并且已经包含了Python和相关的配套工具。

​​　　conda​​可以理解为一个工具，也是一个可执行命令，其核心功能是包管理与环境管理。包管理与pip的使用类似，环境管理则允许用户方便地安装不同版本的python并可以快速切换。

　　Anaconda则是一个打包的集合，里面预装好了conda、某个版本的python、众多packages、科学计算工具等等，所以也称为Python的一种发行版。其实还有Miniconda，顾名思义，它只包含最基本的内容——python与conda，以及相关的必须依赖项，对于空间要求严格的用户，Miniconda是一种选择。

　　conda的设计理念——conda将几乎所有的工具、第三方包都当做package对待，甚至包括python和conda自身！因此，conda打破了包管理与环境管理的约束，能非常方便地安装各种版本python、各种package并方便地切换。

  二）anaconda安装

　　Anaconda的下载页参见​​官网下载​​，Linux、Mac、Windows均支持。

　　安装时，会发现有两个不同版本的Anaconda，分别对应Python 2.7和Python 3.5，两个版本其实除了这点区别外其他都一样。后面我们会看到，安装哪个版本并不本质，因为通过环境管理，我们可以很方便地切换运行时的Python版本。（由于我常用的Python是2.7和3.4，因此倾向于直接安装Python 2.7对应的Anaconda）

　　下载后直接按照说明安装即可。这里想提醒一点：尽量按照Anaconda默认的行为安装——不使用root权限，仅为个人安装，安装目录设置在个人主目录下（Windows就无所谓了）。这样的好处是，同一台机器上的不同用户完全可以安装、配置自己的Anaconda，不会互相影响。

　　对于Mac、Linux系统，Anaconda安装好后，实际上就是在主目录下多了个文件夹（​​~/anaconda​​​）而已，Windows会写入注册表。安装时，安装程序会把bin目录加入PATH（Linux/Mac写入​​~/.bashrc​​，Windows添加到系统变量PATH），这些操作也完全可以自己完成。以Linux/Mac为例，安装完成后设置PATH的操作

# 将anaconda的bin目录加入PATH，根据版本不同，也可能是~/anaconda3/bin
echo 'export PATH="~/anaconda2/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
# 更新bashrc以立即生效
source ~/.bashrc
# 验证
which conda
或conda --version

　　安装miniconda

USER=$(whoami)

mkdir etc
cd etc
wget https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
sudo bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh -b
cd ..
sudo rm -r etc
echo "PATH=\"~/miniconda3/bin:\$PATH\"" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
sudo chown -R $USER:$USER ~/miniconda3

  三）conda的环境管理

　　conda的环境管理功能允许我们同时安装若干不同版本的Python，并能自有切换。

　　conda安装Python3.8的步骤

# 创建一个名为python38的环境，指定Python版本是3.8（不用管是3.8.x，conda会为我们自动寻找3.8.x中的最新版本）
conda create --name python38 python=3.8

# 安装好后，使用activate激活某个环境
activate python38 # for Windows
source activate python38 # for Linux & Mac
# 激活后，会发现terminal输入的地方多了python38的字样，实际上，此时系统做的事情就是把默认2.7环境从PATH中去除，再把3.8对应的命令加入PATH

# 此时，再次输入
python --version
# 可以得到`Python 3.8.5 :: Anaconda 4.1.1 (64-bit)`，即系统已经切换到了3.8的环境

# 如果想返回默认的python 2.7环境，运行
deactivate python38 # for Windows
source deactivate python38 # for Linux & Mac

# 删除一个已有的环境
conda remove --name python38 --all

　　用户安装的不同python环境都会被放在目录​​~/anaconda/envs​​​下，可以在命令中运行​​conda info -e​​查看已安装的环境，当前被激活的环境会显示有一个星号或者括号。

　　方法有二：

　　1. 显式地给出conda的绝对地址

　　2. 在python38环境中也安装conda工具（推荐）。

  四）conda的包管理

　　conda的包管理，这部分功能与pip类似

　　例：安装scipy

# 安装scipy
conda install scipy
# conda会从从远程搜索scipy的相关信息和依赖项目，对于python 3.4，conda会同时安装numpy和mkl（运算加速的库）

# 查看已经安装的packages
conda list
# 最新版的conda是从site-packages文件夹中搜索已经安装的包，不依赖于pip，因此可以显示出通过各种方式安装的包

　　conda的一些常用操作如下

# 查看当前环境下已安装的包
conda list

# 查看某个指定环境的已安装包
conda list -n python38

# 查找package信息
conda search numpy

# 安装package
conda install -n python38 numpy
# 如果不用-n指定环境名称，则被安装在当前活跃环境
# 也可以通过-c指定通过某个channel安装

# 更新package
conda update -n python38 numpy

# 删除指定环境的package（没有-n参数，默认操作的是当前虚拟环境）
conda remove -n python38 numpy

　　设置国内镜像

　　如果需要安装很多packages，你会发现conda下载的速度经常很慢，因为Anaconda.org的服务器在国外。所幸的是，清华TUNA镜像源有Anaconda仓库的镜像，我们将其加入conda的配置即可

# 添加Anaconda的TUNA镜像
conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
# TUNA的help中镜像地址加有引号，需要去掉

# 设置搜索时显示通道地址
conda config --set show_channel_urls yes

　　执行完上述命令后，会生成​​~/.condarc​​​(Linux/Mac)或​​C:\Users\USER_NAME\.condarc​​文件，记录着我们对conda的配置，直接手动创建、编辑该文件是相同的效果。

二、安装、升级、使用pip

  一）安装

　　1、方式一：

curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o get-pip.py # 下载安装脚本
sudo python get-pip.py # 运行安装脚本

　　2、方式二：直接使用系统安装工具进行安装

sudo apt-get install python-pip

  二）升级

sudo apt-get install python-pip
或者pip3 install --upgrade pip

  三）使用：常用的命令

显示版本和路径
pip --version

获取帮助
pip --help

升级 pip
pip install -U pip

如果这个升级命令出现问题 ，可以使用以下命令：
sudo easy_install --upgrade pip

安装包
pip install SomePackage # 最新版本
pip install SomePackage==1.0.4 # 指定版本
pip install 'SomePackage>=1.0.4' # 最小版本

比如我要安装 Django。用以下的一条命令就可以，方便快捷。
pip install Django==1.7

升级包
pip install --upgrade SomePackage
升级指定的包，通过使用==, >=, <=, >, < 来指定一个版本号。

卸载包
pip uninstall SomePackage

搜索包
pip search SomePackage

显示安装包信息
pip show

查看指定包的详细信息
pip show -f SomePackage

列出已安装的包
pip list

查看可升级的包
pip list -o

  四）pip配置国内源

清华大学：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
阿里云：http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
豆瓣：http://pypi.douban.com/simple/

　　按照不同需要和不同平台一次演示安装方法

　　方式一：临时使用国内pypi镜像安装

pip install -i http://pypi.douban.com/simple/ numpy
pip install -i http://pypi.douban.com/simple/--trusted-host pypi.douban.com #此参数“--trusted-host”表示信任，如果上一个提示不受信任，就使用这个

　　方式二：永久使用国内pypi镜像安装

　　Linux平台安装方式

（1）创建pip.conf文件
　　 首先运行以下命令

cd ~/.pip # 运行此命令切换目录
　　 如果提示目录不存在，自行创建一个(如果目录存在，可跳过此步)，如下：

mkdir ~/.pip
cd ~/.pip

　　 在 .pip目录下创建一个 pip.conf 文件，如下：

touch pip.conf
　　（2）编辑 pip.conf 文件
　　 首先打开文件，命令如下：

sudo vi ~/.pip/pip.conf
　　 接着，写入以下内容：

[global]
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
[install]
trusted-host = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn # trusted-host 此参数是为了避免麻烦，否则使用的时候可能会提示不受信任

　　Windows平台安装方式

　　（1）新建 pip 配置文件夹，直接在user用户目录中创建一个名为 pip 的文件夹( 即%HOMEPATH%\pip)，如下图所示：

　　（2）接着在 pip 文件夹中创建一个名为 pip 的文本文件(后缀名由" .txt "改为 " .ini ")，格式如下所示　　　

 　　修改完成后保存，启动cmd，使用 " pip install xxx "(xxx为你要下载的包名)，即可默认使用国内源下载。