服务器评测
在开发Python应用程序时，系统默认的Python版本可能会不兼容这个应用程序, 如果同时开发多个应用程序, 可能会用到好几个版本的python环境, 这种情况下，每个应用可能需要各自拥有一套”独立”的Python运行环境。virtualenv就是用来为一个应用创建一套”隔离”的Python运行环境的工具。virtualenv是python的一个虚拟化环境工具，用来建立一个虚拟的python环境，一个专属于项目的python环境, 用virtualenv 来保持一个干净的环境非常有用, 可以帮助我们在同一台host上创建多套纯净的python解释器环境并实现相互隔离，各个环境下安装的库仅限于自己的环境，不会影响到别人。
动态语言Ruby、Python都有自己的虚拟环境，虚拟环境是程序执行时的独立执行环境，在同一台服务器中可以创建不同的虚拟环境供不同的系统使用，项目之间的运行环境保持独立性而相互不受影响。例如项目A在基于Python2的环境中运行，而项目B可以在基于Python3的环境中运行。Python通virtualenv工具管理虚拟环境。
简而言之, Virtualenv是一个创建隔绝的Python环境的工具。virtualenv创建一个包含所有必要的可执行文件的文件夹，用来使用Python工程所需的包。Virtualenv用于创建独立的Python环境，多个Python相互独立，互不影响，它能够帮助：
– 在没有权限的情况下安装新套件；
– 不同应用可以使用不同的套件版本；
– 套件升级不影响其他应用。
– 隔离项目之间的第三方包依赖
– 在没有权限的情况下安装新的Python软件包
– 还有一个额外的好处：部署应用时，把开发环境的虚拟环境打包到生产环境即可。
virtualenv 安装
[root@kevin-test ~]# cat /etc/RedHat-release (本文是在CentOS7下操作并验证无误)
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)
[root@kevin-test ~]# python -V
Python 2.7.5
[root@kevin-test ~]# pip -V
-bash: pip: command not found
先来安装pip
[root@kevin-test ~]# yum -y install epel-release
[root@kevin-test ~]# yum install python-pip
[root@kevin-test ~]# pip install –upgrade pip
[root@kevin-test ~]# pip -V
pip 18.1 from /usr/lib/python2.7/site-packages/pip (python 2.7)
通过pip安装virtualenv
[root@kevin-test ~]# pip install virtualenv
Collecting virtualenv
Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/7c/17/9b7b6cddfd255388b58c61e25b091047f6814183e1d63741c8df8dcd65a2/virtualenv-16.1.0-py2.py3-none-any.whl (1.9MB)
100% |████████████████████████████████| 1.9MB 1.3MB/s
Installing collected packages: virtualenv
Successfully installed virtualenv-16.1.0
测试安装后virtualenv的版本
[root@kevin-test ~]# virtualenv –version
16.1.0
查看帮助
[root@kevin-test ~]# virtualenv –help
Usage: virtualenv [OPTIONS] DEST_DIR
Options:
–version show program’s version number and exit
-h, –help show this help message and exit
-v, –verbose Increase verbosity.
-q, –quiet Decrease verbosity.
-p PYTHON_EXE, –python=PYTHON_EXE
The Python interpreter to use, e.g.,
–python=python3.5 will use the python3.5 interpreter
to create the new environment. The default is the
interpreter that virtualenv was installed with
(/usr/bin/python2)
–clear Clear out the non-root install and start from scratch.
–no-site-packages DEPRECATED. Retained only for backward compatibility.
Not having access to global site-packages is now the
default behavior.
–system-site-packages
Give the virtual environment access to the global
site-packages.
–always-copy Always copy files rather than symlinking.
–relocatable Make an EXISTING virtualenv environment relocatable.
This fixes up scripts and makes all .pth files
relative.
–no-setuptools Do not install setuptools in the new virtualenv.
–no-pip Do not install pip in the new virtualenv.
–no-wheel Do not install wheel in the new virtualenv.
–extra-search-dir=DIR
Directory to look for setuptools/pip distributions in.
This option can be used multiple times.
–download Download preinstalled packages from PyPI.
–no-download, –never-download
Do not download preinstalled packages from PyPI.
–prompt=PROMPT Provides an alternative prompt prefix for this
environment.
–setuptools DEPRECATED. Retained only for backward compatibility.
This option has no effect.
–distribute DEPRECATED. Retained only for backward compatibility.
This option has no effect.
–unzip-setuptools DEPRECATED. Retained only for backward compatibility.
This option has no effect.
virtualenv 使用
现在为某一个工程创建一个虚拟环境, 创建一个独立的Python运行环境，命名为pj_test (这是虚拟环境目录名，目录名可自行自定义)
[root@kevin-test ~]# cd /opt/
[root@kevin-test opt]# mkdir project_test
[root@kevin-test opt]# cd project_test
[root@kevin-test project_test]# virtualenv –no-site-packages pj_test
New python executable in /opt/project_test/pj_test/bin/python2
Also creating executable in /opt/project_test/pj_test/bin/python
Installing setuptools, pip, wheel…
done.
如上命令virtualenv就可以创建一个独立的Python运行环境，这里还加上了参数–no-site-packages (也可以不跟这个参数)，这样已经安装到系统Python环境
中的所有第三方包都不会复制过来，于是就得到了一个不带任何第三方包的”干净”的Python运行环境。
上面命令将会在当前的目录中创建一个文件夹pj_test，这个文件夹包含一些Python执行文件，以及pip副本，用于安装其他的packges。
虚拟环境的名字（此例中是pj_test ）可以是任意的；若省略名字将会把文件均放在当前目录。
[root@kevin-test project_test]# ls
pj_test
[root@kevin-test project_test]# ls pj_test/
bin include lib lib64
[root@kevin-test project_test]# yum install -y tree
[root@kevin-test project_test]# tree pj_test/bin
pj_test/bin
├── activate
├── activate.csh
├── activate.fish
├── activate.ps1
├── activate_this.py
├── easy_install
├── easy_install-2.7
├── pip
├── pip2
├── pip2.7
├── python -> python2
├── python2
├── python2.7 -> python2
├── python-config
└── wheel
[root@kevin-test project_test]# tree pj_test/include/
pj_test/include/
└── python2.7 -> /usr/include/python2.7
[root@kevin-test project_test]# tree pj_test/lib| head -3
pj_test/lib
└── python2.7
├── _abcoll.py -> /usr/lib64/python2.7/_abcoll.py
新建的Python环境被放到当前目录下的pj_test目录。有了pj_test这个Python环境，可以用source激活虚拟环境:
[root@kevin-test project_test]# pwd
/opt/project_test
[root@kevin-test project_test]# ls
pj_test
[root@kevin-test project_test]# cd pj_test/
[root@kevin-test pj_test]# source ./bin/activate
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# python -V
Python 2.7.5
激活虚拟环境, 在虚拟环境里, 任何使用pip安装的包将会放在 venv 文件夹中，与全局安装或其他应用的Python环境完全隔绝开。
如果创建虚拟环境时不选择指定的python版本, 那么虚拟环境创建后默认就是系统默认的python版本.
比如如果系统还有一个python3.6.1, 路径为: /usr/local/python3/bin/python3
[root@kevin-test pj_test]# /usr/local/python3/bin/python3 -V
Python 3.6.1
则创建虚拟机时选择指定的python版本
[root@kevin-test project_test]# virtualenv –no-site-packages -p /usr/local/python3/bin/python3.6.1 pj_test
[root@kevin-test project_test]# cd pj_test/
[root@kevin-test pj_test]# source ./bin/activate
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# python -V
Python 3.6.1
可以在服务器上提前安装多个版本的python环境, 不同版本的python的二进制路径不一样
然后在使用virtualenv创建各个项目的虚拟环境时指定不同的python版本, 这样各个项目python解释器环境就实现了相互隔离, 非常纯净!
使用”deactivate” 命令退出或停用虚拟环境：
[root@kevin-test project_test]# cd pj_test/
[root@kevin-test pj_test]# source ./bin/activate
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# python -V
Python 2.7.5
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# deactivate
[root@kevin-test pj_test]#
退出虚拟环境后, 此时就回到了正常的环境，现在pip或python均是在系统Python环境下执行。
退出虚拟环境后, 之前在虚拟环境里的部署的应用程序的使用都不会受到影响!
完全可以针对每个应用创建独立的Python运行环境，这样就可以对每个应用的Python环境进行隔离。
如果要删除一个虚拟环境, 只需删除它的虚拟目录即可, 比如要删除虚拟环境pj_test, 则:
[root@kevin-test pj_test]# rm -rf /opt/project_test/pj_test/
在虚拟环境安装 Python packages
Virtualenv 附带有pip安装工具，因此需要安装的packages可以直接运行：
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# pip install [套件名称]
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# pip -V
pip 18.1 from /opt/project_test/pj_test/lib/python2.7/site-packages/pip (python 2.7)
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# pip install jinja2
安装后, 可以在虚拟环境里找到这个套件
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# ll -d /opt/project_test/pj_test/lib/python2.7/site-packages/jinja2/
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Dec 17 18:26 /opt/project_test/pj_test/lib/python2.7/site-packages/jinja2/
在虚拟环境下，用pip安装的包都被安装到对应虚拟的这个环境下，系统Python环境不受任何影响。
也就是说，虚拟环境是专门针对具体的某个应用创建的。
[root@kevin-test ~]# pip -V
pip 18.1 from /usr/lib/python2.7/site-packages/pip (python 2.7)
如果没有启动虚拟环境，系统环境也安装了pip工具，那么packages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 (最好添加下面的内容)：
[root@kevin-test ~]# vim ~/.bashrc
export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true
使配置生效
[root@kevin-test ~]# source ~/.bashrc
如果在没开启虚拟环境时, 在虚拟环境之外的系统上运行pip，就会提示错误：”Could not find an activated virtualenv (required)”.
如上安装好virtualenv之后, 就可以解决python版本冲突问题和python库不同版本的问题了!!
virtualenv 用法小总结
1) 创建环境
virtualenv [新环境名] :这会再当前目录下创建一个新环境目录
可使用 virtualenv –help 来查看如何使用。可以使用参数 –python=/usr/bin/python3 来创建一个已经安装的的Python环境。
2) 使用环境
切换到项目的新环境目录
执行：source ./bin/activate 来激活环境，激活后在命令行的前面会出现新环境名称
接下来可使用pip命令安装新环境需要的各种包。（pip命令在创建新环境时自带）
3) 退出虚拟环境
deactivate
如果要删除虚拟环境，只需退出虚拟环境后，删除对应的虚拟环境目录即可。不影响其他环境。
4) 注意事项
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
或者让在执行pip的时候让系统自动开启虚拟环境：export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true
5) 保证环境一致性
用pip freeze查看当前安装版本
[root@kevin-test ~]# pip freeze
另外：
[root@kevin-test ~]# pip freeze > requirements.txt
这将会创建一个 requirements.txt 文件，其中包含了当前环境中所有包及 各自的版本的简单列表。
可以使用 “pip list”在不产生requirements文件的情况下， 查看已安装包的列表。
这将会使另一个不同的开发者（或者是你本人，如果你本人需要重新创建这样的环境） 在以后安装相同版本的相同包变得容易。
将这个requirements.txt拷贝到新的机器环境下执行:
# pip install -r requirements.txt
这能帮助确保安装、部署和开发者之间的一致性。
虚拟环境管理工具 – Virtualenvwrapper
virtualenv使用起来不是很方便，因为virtual的启动、停止脚本都在特定目录，可能一段时间后，你可能会有很多个虚拟环境散落在系统各处，你可能忘记它们的名字或者位置。鉴于virtualenv不便于对虚拟环境集中管理，所以推荐直接使用virtualenvwrapper。 virtualenvwrapper提供了一系列命令使得和虚拟环境工作变得便利。它把你所有的虚拟环境都放在一个地方。
Virtaulenvwrapper是virtualenv的扩展包，用于更方便管理虚拟环境，它可以做：
– 将所有虚拟环境整合在一个目录下;
– 管理（新增，删除，复制）虚拟环境;
– 切换虚拟环境等等.
安装virtualenvwrapper (确保virtualenv已提前安装)
[root@kevin-test ~]# pip install virtualenvwrapper
Could not find an activated virtualenv (required).
如果出现上面的报错:”Could not find an activated virtualenv (required).”
解决办法:
打开~/.bashrc文件, 添加下面的内容
[root@kevin-test ~]# vim ~/.bashrc
export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true
[root@kevin-test ~]# source ~/.bashrc
然后接着安装virtualenvwrapper
[root@kevin-test ~]# pip install virtualenvwrapper
如果还是出现上面的那个报错:”Could not find an activated virtualenv (required).”
接着执行下面命令(~/.bashrc文件里设置该参数为true, 确保pip安装的包在虚拟环境下; 虚拟环境之外的系统里执行pip时, 每次需要手动source 这个参数的false值)
[root@kevin-test ~]# export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=false
最后再次安装virtualenvwrapper即可
[root@kevin-test ~]# pip install virtualenvwrapper
Collecting virtualenvwrapper
Using cached https://files.pythonhosted.org/packages/2b/8c/3192e10913ad945c0f0fcb17e9b2679434a28ad58ee31ce0104cba3b1154/virtualenvwrapper-4.8.2-py2.py3-none-any.whl
Requirement already satisfied: virtualenv-clone in /usr/lib/python2.7/site-packages/virtualenv_clone-0.4.0-py2.7.egg (from virtualenvwrapper) (0.4.0)
Requirement already satisfied: stevedore in /usr/lib/python2.7/site-packages/stevedore-1.30.0-py2.7.egg (from virtualenvwrapper) (1.30.0)
Requirement already satisfied: virtualenv in /usr/lib/python2.7/site-packages (from virtualenvwrapper) (16.1.0)
Requirement already satisfied: pbr!=2.1.0,>=2.0.0 in /usr/lib/python2.7/site-packages/pbr-5.1.1-py2.7.egg (from stevedore->virtualenvwrapper) (5.1.1)
Requirement already satisfied: six>=1.10.0 in /usr/lib/python2.7/site-packages/six-1.12.0-py2.7.egg (from stevedore->virtualenvwrapper) (1.12.0)
Installing collected packages: virtualenvwrapper
Successfully installed virtualenvwrapper-4.8.2
默认virtualenvwrapper安装在下面python解释器中的site-packages，实际上需要运行virtualenvwrapper.sh文件才行；
所以要查找出安装的virtualenvwrapper.sh执行文件
[root@kevin-test ~]# find / -name virtualenvwrapper*
/usr/bin/virtualenvwrapper.sh
/usr/bin/virtualenvwrapper_lazy.sh
/usr/lib/python2.7/site-packages/virtualenvwrapper-4.8.2-py2.7-nspkg.pth
/usr/lib/python2.7/site-packages/virtualenvwrapper
/usr/lib/python2.7/site-packages/virtualenvwrapper-4.8.2.dist-info
此时还不能使用virtualenvwrapper，每次要想使用virtualenvwrapper 工具时，都必须先激活virtualenvwrapper.sh文件才行,
另外，如果创建前要将即将的环境保存到虚拟环境中，就要先设置一下环境变量
设置环境变量
[root@kevin-test ~]# export WORKON_HOME=~/Envs
创建虚拟环境管理目录. 即创建的虚拟环境都会放到上面设置的~/Envs目录下面
[root@kevin-test ~]# mkdir -p $WORKON_HOME
在~/.bashrc文件里配置环境变量, 添加下面两行
第一行表示: 存放虚拟环境目录
第二行表示: virtrualenvwrapper.sh执行文件的路径
[root@kevin-test ~]# vim ~/.bashrc
export WORKON_HOME=~/Envs
source /usr/bin/virtualenvwrapper.sh
使得以上环境变量的配置生效
[root@kevin-test ~]# source ~/.bashrc
现在开始使用Virtualenvwrapper 管理虚拟机 (可以删除上面之前创建的虚拟环境/opt/project_test/pj_test 了, 后续都将使用Virtualenvwrapper创建和管理虚拟环境)
a) 使用mkvirtualenv 命令创建虚拟环境
创建一个虚拟环境, 虚拟机名称为project_kevin：
[root@kevin-test ~]# mkvirtualenv project_kevin
New python executable in /root/Envs/project_kevin/bin/python2
Also creating executable in /root/Envs/project_kevin/bin/python
Installing setuptools, pip, wheel…
done.
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/predeactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/postdeactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/preactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/postactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/get_env_details
(project_kevin) [root@kevin-test ~]#
再创建另一个虚拟机, 虚拟机名称为project_bobo
(project_kevin) [root@kevin-test ~]# deactivate //先退出上面的那个虚拟环境
[root@kevin-test ~]# mkvirtualenv –no-site-packages project_bo //这里加上了参数–no-site-packages
New python executable in /root/Envs/project_bo/bin/python2
Also creating executable in /root/Envs/project_bo/bin/python
Installing setuptools, pip, wheel…
done.
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/predeactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/postdeactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/preactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/postactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/get_env_details
(project_bo) [root@kevin-test ~]#
====================================================
还可以选择指定的python版本进行虚拟环境的创建, 不过指定的python版本必须要提前安装好, 比如
# mkvirtualenv project_hui –python=python3.6.1
# mkvirtualenv project_hui –python=/usr/local/python3/bin/python3.6.1
====================================================
创建的虚拟环境的项目目录都放在了上面设置的环境变量目录~/Envs下面
[root@kevin-test ~]# ll -d ~/Envs/project_kevin/
drwxr-xr-x 5 root root 56 Dec 17 22:27 /root/Envs/project_kevin/
[root@kevin-test ~]# ll -d ~/Envs/project_bo/
drwxr-xr-x 5 root root 56 Dec 17 22:28 /root/Envs/project_bo/
b) 使用workon 或者 lsvirtualenv 命令列出虚拟环境列表
[root@kevin-test ~]# workon
project_bo
project_kevin
或者
[root@kevin-test ~]# lsvirtualenv
project_bo
==========
project_kevin
=============
c) 使用workon 启动/切换虚拟环境
[root@kevin-test ~]# workon project_bo
(project_bo) [root@kevin-test ~]# python -V
Python 2.7.5
(project_bo) [root@kevin-test ~]#
创建一个项目，它会创建虚拟环境，并在 $WORKON_HOME 中创建一个项目目录。
当您使用 “workon 项目的虚拟环境名称” 时，它会自动cd -ed 到项目目录中。
d) 使用deactivate命令退出/离开虚拟环境，和virutalenv一样的命令
[root@kevin-test ~]# workon project_bo
(project_bo) [root@kevin-test ~]# python -V
Python 2.7.5
(project_bo) [root@kevin-test ~]# deactivate
[root@kevin-test ~]#
e) 使用rmvirtualenv 命令 删除虚拟环境
[root@kevin-test ~]# lsvirtualenv
project_bo
==========
project_kevin
=============
[root@kevin-test ~]# rmvirtualenv project_bo
Removing project_bo…
[root@kevin-test ~]# lsvirtualenv
project_kevin
=============
f) 使用lssitepackages命令显示 site-packages 目录中的内容。
[root@kevin-test ~]# workon project_kevin
(project_kevin) [root@kevin-test ~]# lssitepackages
easy_install.py pip pkg_resources setuptools-40.6.3.dist-info wheel-0.32.3.dist-info
easy_install.pyc pip-18.1.dist-info setuptools wheel
g) 使用cdvirtualenv命令导航到当前激活的虚拟环境的目录中，比如说这样就能够浏览它的site-packages。
[root@kevin-test ~]# workon project_kevin
(project_kevin) [root@kevin-test site-packages]# cdvirtualenv
(project_kevin) [root@kevin-test project_kevin]# ls
bin include lib lib64
h) 使用cdsitepackages命令直接进入到 site-packages 目录中, 和上面的cdvirtualenv 类似
[root@kevin-test ~]# workon project_kevin
(project_kevin) [root@kevin-test ~]# cdsitepackages
(project_kevin) [root@kevin-test site-packages]# ls
easy_install.py pip pkg_resources setuptools-40.6.3.dist-info wheel-0.32.3.dist-info
easy_install.pyc pip-18.1.dist-info setuptools wheel
=============================================
为了方便运维管理, 可以进行一些别名设置, 如下:
[root@kevin-test ~]# vim ~/.bashrc
#virtualenv
alias vte=’virtualenv’
alias mkvte=’mkvirtualenv’
alias deact=’deactivate’
alias rmvte=’rmvirtualenv’
alias lsvte=’lsvirtualenv’
alias won=’workon’
使得上面配置生效
[root@kevin-test ~]# source ~/.bashrc
使用别名进行操作
[root@kevin-test ~]# lsvte
project_kevin
=============
[root@kevin-test ~]# won project_kevin
(project_kevin) [root@kevin-test ~]# deact
[root@kevin-test ~]# rmvte project_kevin
Removing project_kevin…
[root@kevin-test ~]# lsvte
[root@kevin-test ~]#
virtualenv使用时遇到的一个坑点, 经常排查验证, 得出结论如下:
1) root用户和普通用户都可以创建虚拟环境(比如虚拟环境名称为venv)，venv虚拟环境的相关文件和文件夹的owner都是该用户，
如果是非root的其他用户激活该venv虚拟环境的话，会因为文件权限的问题导致python库安装失败!!
所以说: 非root用户不要去激活使用其他用户创建的venv虚拟环境!
2) 一旦以用户A的身份激活venv虚拟环境后，在虚拟环境中就不能再通过su命令切换其他用户，否则会自动退出虚拟环境!
所以说: 在虚拟环境中不要通过su切换用户!
3) 以用户A的身份激活某venv虚拟环境后，在虚拟环境中所有通过”sudo + cmd”执行的命令，都等同于在虚拟环境外执行。
所以说: 在虚拟环境中不要通过sudo执行命令
以上提到的3个小问题，在使用virtualenv的时候一定要注意。
本文永久更新链接地址：https://www.linuxidc.com/Linux/2019-01/156137.htm
