Python包管理工作流

• 2019 年 11 月 30 日
• 筆記

使用requirements.txt管理依賴

pip最普通的使用方法就是pip install <package_name>，如果要指定版本，可以用pip install <package_name>==<version>。如果你的應用中包含很多條依賴，可以把這些依賴都寫在一個requirements.txt文件中，就像這樣：

Django==1.11.2  requests>=2.11.0  simplejson  ordereddict

其中既有指定版本號的，也有忽略版本號的。然後你就可以用：pip install -r requirements.txt來安裝所有依賴。requirements.txt本質上是一個純文本文件，但它還支援其他特性，比如包含另一個requirements.txt，這就使得模組化成為可能：

-r web.txt  -r secure.txt  simplejson  ordereddict

有了內部PyPI鏡像，安裝依賴將會變得非常簡單。那麼問題來了：如果我想要升級依賴的版本呢？

對於忽略版本號的依賴，當然沒問題，全新安裝時，自動會選擇當前最新版本，但對於指定了版本號的，則需要手動更新這些版本號，然後重新安裝。

使用虛擬環境

現在升級好了，一運行，你發現其他服務掛了，這是因為其他服務可能不兼容新版的依賴。這非常有可能發生，A應用依賴v1.0，B應用依賴v2.0，你一升級，A就用不了了。如果把A應用和B應用環境獨立，裝兩份不同版本的依賴，不就沒問題了？沒錯，要達成這一目的，你可以裝兩份Python，然後分別使用Python下的pip安裝，就會安裝到不同路徑，運行應用時，指定不同的Python路徑就可以了。但這樣未免太過煩瑣，於是virtualenv大展身手的時機來了。

Virtulenv會使用當前的Python解釋器創建出一個虛擬環境，並把Python解釋器拷貝一份到環境中，這個拷貝，比起編譯安裝一個新的會省不少資源。使用時，需要事先激活這個虛擬環境，把當前的Python指到這個環境中的Python：

創建虛擬環境

$ virtualenv venv  ...  $ cd venv

激活環境

$ source venv/bin/activate  (venv)$ 

後續的pip安裝、啟動應用，只要在這個虛擬環境中運行即可。也可以不激活，通過絕對路徑使用它：

$ /home/frostming/myproject/venv/bin/python server.py

Pipenv: pip + virtualenv

有了虛擬環境，依賴衝突的問題解決了，但還有一個問題仍未解決：更新版本號，如果你想更新依賴包，對於那些在requirements.txt中指定了版本號的依賴，你得逐個檢查是否有新版，然後更新。既然如此麻煩，那是不是全都忽略版本號就好了？非也，這會產生新的問題。你在開發機上驗證完畢了，部署到生產機上，或者別的小夥伴喜歡這個應用，想在自己的機器上跑。這時使用無版本號的requirements.txt安裝依賴，很可能安裝的版本和你開發時不一樣，結果導致應用不可用。

但仔細分析，requirements.txt中是否指定版本號，解決的是兩個維度的問題：

• 無版本號是為了方便你更新依賴時自動拉取最新版本。（A型）
• 有版本號是為了部署和開發時的環境完全一致。（B型）

但requirements.txt只有一份，手動維護兩份requirements成本又過高。於是Pipenv就應運而生，它可以從A型的requirements.txt（Pipenv使用了一種新的格式Pipfile）生成B型的文件，稱為Pipfile.lock，鎖定當前所有依賴的版本。部署時，從Pipfile.lock安裝，這些理念，是從其他語言的包管理工具借鑒過來的。

除此之外，Pipenv還會幫你管理虛擬環境，不用自己創建。

Pipenv的一些主要的使用方法：

1. pipenv --two/--three：使用Python 2或Python 3創建一個虛擬環境並新建Pipfile，它會探測系統中安裝的所有Python並自動選擇對應的Python版本。
2. pipenv install：從當前的Pipfile安裝所有依賴
3. pipenv install --deploy：從Pipfile.lock安裝所有依賴，部署用
4. pipenv lock：從當前的Pipfile生成Pipfile.lock
5. pipenv install <package_name>：安裝新的依賴包、添加到Pipfile中，並lock
6. pipenv update：使用最新可用版本更新Pipfile.lock並安裝
7. pipenv shell：激活虛擬環境的shell
8. pipenv run <command>：在不激活虛擬環境時運行虛擬環境中的命令

其他用法參考文檔：https://docs.pipenv.org/