附001.Python多版本环境管理

一 环境背景

由于Python的版本过多，且不同版本之间差异性较大。同时又因系统底层需要调用当前版本Python，所以不能随意变更当前系统Python版本。因此，在多版本共存的情况下，Python多环境管理工具非常重要，常见Python多环境管理工具有Pyenv和Virtualenv。

Pyenv对Python的版本进行管理，实现不通版本间的切换和使用；

Virtualenv通过创建虚拟环境，实现与系统环境以及其他Python环境的隔离。

二 pyenv部署与使用

2.1 pyenv简介

pyenv是一个Python版本管理工具，可方便地切换全局Python版本，安装多个不通的Python版本，设置独立的某个文件夹或工程目录特意的Python版本，同时创建Python虚拟环境。

注意：该工具不支持Windows。

2.2 pyenv工作原理

1. pyenv安装后会在系统PATH中插入shims路径，每次执行Python相关的可执行文件时，会优先在shims里查找Python路径~/.pyenv/shims:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin；
2. 系统选择Python版本，依如下顺序选择Python版本：

1. Shell变量设置（执行pyenv shell查看）
2. 当前可执行文件目录下的.python_version文件里的版本号（执行pyenv shell查看）
3. 上层目录查询找到的第一次.pyenv-version文件
4. 全局的版本号在~/.pyenv/version文件内（执行pyenv shell查看）

3. 确定版本文件的位置和Python版本后，pyenv会根据版本号在~/.pyenv/versions/文件夹中查找对应的Python版本。

提示：执行命令pyenv versions可查看系统当前安装的Python版本。

python优先级：shell > local > global

pyenv 会从当前目录开始向上逐级查找.python-version文件，直到根目录为止。若找不到，就用global版本。

2.3 pyenv安装部署-手动安装

[root@localhost ~]# yum -y install git		#安装git工具[root@localhost ~]# yum -y install gcc zlib-devel bzip2 bzip2-devel readline-devel sqlite sqlite-devel openssl-devel xz xz-devel			#安装相关环境基础包[root@localhost ~]# git clone https://github.com/pyenv/pyenv.git ~/.pyenv#clone pyenv至家目录[root@localhost ~]# echo 'export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"' >> ~/.bash_profile[root@localhost ~]# echo 'export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"' >> ~/.bash_profile[root@localhost ~]# echo -e 'if command -v pyenv 1>/dev/null 2>&1; then\n  eval "$(pyenv init -)"\nfi' >> ~/.bash_profile#修改环境变量[root@localhost ~]# source ~/.bash_profile		#重启当前Shell[root@localhost ~]# pyenv versions			#查看版本

2.4 pyenv安装部署-自动安装

[root@localhost ~]# yum -y install git		#安装git工具[root@localhost ~]# yum -y install zlib-devel bzip2 bzip2-devel readline-devel sqlite sqlite-devel openssl-devel xz xz-devel		#安装相关环境基础包[root@localhost ~]# curl -L https://github.com/pyenv/pyenv-installer/raw/master/bin/pyenv-installer | bash[root@localhost ~]# pyenv versions			#查看版本

提示：手动安装和自动挡安装任选其一即可。

自动安装可能出现环境变量未添加的情况，可参考手动安装进行添加。

2.4 pyenv使用实例

[root@localhost ~]# pyenv update			#pyenv升级[root@localhost ~]# rm -rf $(pyenv root)		#卸载[root@localhost ~]# vi ~/.bash_profile			#删除以下条目export PATH="~/.pyenv/bin:$PATH"			#删除eval "$(pyenv init -)"					#删除eval "$(pyenv virtualenv-init -)"			#删除[root@localhost ~]# pyenv install -list			#查看可安装的版本列表[root@localhost ~]# pyenv install 3.6.5			#安装指定版本的Python[root@localhost tmp]# pyenv local 2.7.15

#切换当前目录的Python版本，通过将版本号写入当前目录下的.python-version文件的方式。通过这种方式设置的 Python版本优先级较global高。

[root@localhost tmp]# pyenv global 3.6.5

#设置全局的Python版本，通过将版本号写入~/.pyenv/version文件的方式。

2.5 pyenv常见参数

常用命令

命令	说明
pyenv version	显示当前Python的版本和来源。
pyenv versions	列出当前环境的所有可用Python版本。
pyenv install -l	列出所有可以安装的Python版本。
pyenv install -v	安装Python，-v 显示编译过程。
pyenv shell	查看或列出、设置Shell环境下的的Python版本， 设置当前shell session的Python版本，它的优先级高于global和local。
pyenv shell –unset	取消shell版本设置。
pyenv global	查看或列出、设置全局环境下的的Python版本， 设置全局Python版本替换系统自带版本，可能会引起某些配置失效 （如yum命令），不建议使用！！！设置后恢复系统版本：pyenv global system。
pyenv local	查看或列出、设置当前环境下的的Python版本， 设置当前用户的可用的本地Python版本，它的优先级高于全局Python版本。
pyenv local –unset	取消本地版本设置。
pyenv uninstall	卸载特定Python版本。
pyenv which	列出command的全路径。
pyenv whence	列出包含command的所有Python版本。
pyenv commands	列出所有pyenv可用命令行。
pyenv rehash	重新加载pyenv的shims路径，即刷新数据库， 安装完Python版本后下需要执行该命令。

参考链接：https://github.com/pyenv/pyenv#installation

三 Virtualenv部署与使用

3.1 Virtualenv简介

Virtualenv试试一个用来为一个应用创建一套“隔离”的Python运行环境，使得每个应用拥有一套“独立”的Python运行环境。Virtualenv通过创建一个虚拟化的python运行环境，将我们所需的依赖安装进去的，不同项目之间相互不干扰。特点：

• 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

3.2 Virtualenv安装部署

[root@localhost ~]# pip install virtualenv

提示：pip的安装参考《001.Pip简介及使用》，也可使用以下方式安装：

[root@localhost ~]# yum -y install python-virtualenv

3.3 Virtualenv的使用

[root@localhost ~]# mkdir /study		#创建工作目录[root@localhost ~]# cd /study/			#进入工作目录[root@localhost study]# virtualenv venv         #为此工程创建一个虚拟环境，venv为虚拟环境目录名，目录名自定义

提示：

virtualenv venv将会在当前的目录中创建一个文件夹，包含了Python可执行文件，以及pip库的一份拷贝，这样就能安装其他包了。虚拟环境的名字（此例中是 venv ）可以是任意的，若省略名字将会把文件均放在当前目录。

在任何你运行命令的目录中，这会创建Python的拷贝，并将之放在叫做 venv 的文件中。

[root@localhost study]# virtualenv -p /usr/bin/python2.7 study01   #-p参数指定Python解释器程序路径[root@localhost study]# source study01/bin/activate	#激活虚拟环境(study01)[root@localhost study]# deactivate		#退出当前系统环境

3.3 virtualenv常见参数

# virtualenv [OPTIONS] DEST_DIR 选项:--version		#显示当前版本号。 -h, –help		#显示帮助信息。 -v, –verbose		#显示详细信息。 -q, –quiet		#不显示详细信息。 -p PYTHON_EXE, –python=PYTHON_EXE#指定所用的python解析器的版本，比如–python=python2.5就使用2.5版本的解析器创建新的隔离环境。#默认使用的是当前系统安装(/usr/bin/python)的python解析器 --clear			#清空非root用户的安装，并重头开始创建隔离环境。 --no-site-packages	#令隔离环境不能访问系统全局的site-packages目录。 --system-site-packages	#令隔离环境可以访问系统全局的site-packages目录。 --unzip-setuptools	#安装时解压Setuptools或Distribute --relocatable#重定位某个已存在的隔离环境。使用该选项将修正脚本并令所有.pth文件使用相当路径。 --distribute#使用Distribute代替Setuptools，也可设置环境变量VIRTUALENV_DISTRIBUTE达到同样效要。 --extra-search-dir=SEARCH_DIRS#用于查找setuptools/distribute/pip发布包的目录。可以添加任意数量的–extra-search-dir路径。 --never-download#禁止从网上下载任何数据。此时，如果在本地搜索发布包失败，virtualenv就会报错。 --prompt==PROMPT	#定义隔离环境的命令行前缀。 

四 update-alternatives部署与使用

4.1 update-alternatives简介

update-alternatives是用来维护系统命令的符号链接，以决定系统默认使用什么命令，可以设置系统默认加载的首选程序。即用于处理linux系统中软件版本的切换。

4.2 update-alternatives安装部署

各个linux发行版中均提供了该命令，可免安装直接使用，命令参数略有差异，本实验以CentOS7.8为基础。

4.3 update-alternatives的使用

[root@localhost ~]# update-alternatives --helpCommands:  --install <link> <name> <path> <priority>[--slave <link> <name> <path>] ...	#在系统中加入一组候选项  --remove <name> <path>		#从 <name> 替换组中去除 <path> 项  --remove-all <name>			#从替换系统中删除整个 <name> 替换组  --auto <name>				#将 <name> 的主链接切换到自动模式  --display <name>			#显示关于 <name> 替换组的信息  --query <name>			#机器可读版的 --display <name>  --list <name>				#列出 <name> 替换组中所有的可用候选项项  --get-selections			#列出主要候选项名称以及它们的状态  --set-selections			#从标准输入中读入候选项的状态  --config <name>			#列出 <name> 替换组中的可选项，并就使用其中哪一个，征询用户的意见  --set <name> <path>			#将 <path> 设置为 <name> 的候选项  --all					#对所有可选项一一调用 --config 命令<link>：是指向 /etc/alternatives/<name> 的符号链接>，如/usr/bin/python；<name>：是该链接替换组的主控名，如python；<path>：是替换项目标文件的真实位置/usr/local/python3/bin/python3.9；<priority>：是一个整数，在自动模式下，这个数字越高的选项，其优先级也就越高。Options:  --altdir <directory>		#指定不同的可选项目录  --admindir <directory>	#指定不同的管理目录  --log <file>			#设置log文件  --force			#就算没有通过自检，也强制执行操作  --skip-auto			#在自动模式中跳过设置正确候选项的提示，只与--config 有关  --verbose			#详尽的操作进行信息，更多的输出  --quiet			#安静模式，输出尽可能少的信息  --help			#显示本帮助信息  --version			#显示版本信息.

注意：alternatives是update-alternatives的软链接，后续直接使用alternatives。

display：display选项用来显示一个命令链接的所有可选命令，即查看一个命令链接组的所有信息，包括链接的模式(自动还是手动)、链接priority值、所有可 用的链接命令等等。

install：install选项的功能就是增加一组新的系统命令链接符。

使用语法为：update-alternatives --install <link> <name> <path> <priority> [--slave link name path]。其中link为系统中功能相同软件的公共链接目录，比如/usr/bin/java(需绝对目录); name为命令链接符名称,如java；path为你所要使用新命令、新软件的所在目录；priority为优先级，当命令链接已存在时，需高于当前值，因为当alternative为自动模式时,系统默认启用priority高的链接；–slave为从alternative。

config：config选项用来显示和修改实际指向的候选命令，为在现有的命令链接选择一个作为系统默认。

remove：remove选项的功能是删除一个命令的link值，其附带的slave也将一起删除。

使用语法为:update-alternatives --remove name path。其中name与path与install中的一致，如果所删除的链接组中还有其他链接的话，系统将会自动从其他中选择一个priority高的链接作为默认为链接。

比如：update-alternatives –remove java /usr/lib/jvm/jre1.6.0_20/bin/java

4.4 alternatives添加版本

[root@localhost ~]# alternatives --install /usr/bin/python python \/usr/local/python3/bin/python3.9 50[root@localhost ~]# alternatives --install /usr/bin/python python \/usr/bin/python2.7 30[root@localhost ~]# alternatives --display python		#查看Python版本python - status is auto.					#自动模式，选择权限较高的 link currently points to /usr/local/python3/bin/python3.9/usr/local/python3/bin/python3.9 - priority 50/usr/bin/python2.7 - priority 30Current `best' version is /usr/local/python3/bin/python3.9.[root@localhost ~]# ll /usr/bin/pythonlrwxrwxrwx 1 root root 24 Nov  5 16:03 /usr/bin/python -> /etc/alternatives/python[root@localhost ~]# ll /etc/alternatives/pythonlrwxrwxrwx 1 root root 32 Nov  5 16:03 /etc/alternatives/python -> /usr/local/python3/bin/python3.9

4.5 alternatives切换版本

[root@localhost ~]# alternatives --config python		#配置版本There are 2 programs which provide 'python'.  Selection    Command-----------------------------------------------*+ 1           /usr/local/python3/bin/python3.9   2           /usr/bin/python2.7Enter to keep the current selection[+], or type selection number: 2	#选择版本[root@localhost ~]# alternatives --display python		#查看当前版本python - status is manual. link currently points to /usr/bin/python2.7/usr/local/python3/bin/python3.9 - priority 50/usr/bin/python2.7 - priority 30Current `best' version is /usr/local/python3/bin/python3.9.[root@localhost ~]# ll /usr/bin/pythonlrwxrwxrwx 1 root root 24 Nov  5 16:11 /usr/bin/python -> /etc/alternatives/python[root@localhost ~]# ll /etc/alternatives/pythonlrwxrwxrwx 1 root root 18 Nov  5 16:11 /etc/alternatives/python -> /usr/bin/python2.7[root@localhost ~]# alternatives --auto python			#自动选择权限最高的版本