Reproduce from pip 與 Pipfile，virtualenv

pip 是什么？

pip 是一個 Python 包也是 Python 推薦的包管理程序，可以用于安裝和管理 Python 包，Python 2.7.9+ 版本中已經(jīng)自帶了 pip 包。針對 Python 2 和 3，pip 分別提供了 pip 和 pip3 兩個命令。

pip 常用命令

• 基本用法：pip install SomePackage，等效于 python -m pip install SomePackage；
• 明確指定版本號：pip install SomePackage==1.0.0；
• 制定最小版本號：pip install SomePackage>=1.0.0；
• 指定版本號區(qū)間：pip install SomePackage>=1.0.0,<2.0.0。

pip 也支持直接從文件讀取包列表一邊批量安裝，通常命名為 requirements.txt，可以使用 pip install -r requirements.txt 來安裝。requirements.txt 文件內(nèi)容是如下的扁平格式：

SomePackage1
SomePackage2>=1.0.0
SomePackage3>=1.0.0,<2.0.0

Pipfile 與 Pipfile.lock

Pipfile 與 Pipfile.lock 是社區(qū)擬定的依賴管理文件，用于替代過于簡陋的 requirements.txt 文件。

基本理念

• Pipfile 文件是 TOML 格式而不是 requirements.txt 這樣的純文本；
• 一個項目對應(yīng)一個 Pipfile，支持開發(fā)環(huán)境與正式環(huán)境區(qū)分。默認提供 default 和 development 區(qū)分；
• 提供版本鎖支持，存為 Pipfile.lock。

示例：

[[source]]
url = 'https://pypi.python.org/simple'
verify_ssl = true

[requires]
python_version = '2.7'

[packages]
requests = { extras = ['socks'] }
Django = '>1.10'
pinax = { git = 'git://github.com/pinax/pinax.git', ref = '1.4', editable = true }

[dev-packages]
nose = '*'

PEP 508 支持

可以設(shè)置支持的運行環(huán)境：

[requires]
python_full_version = '3.6.0b1'

platform = 'windows'

pip 支持

From WoHowLearn 提醒，pip 最新版 19.2.1 已不支持 Pipfile， 參數(shù) -p / --pipfile 也已經(jīng)被移除。
pip 提供了 -p / --pipfile 參數(shù)用于安裝 Pipfile，類似 -r / --requirement 會默認尋找 requirements.txt 文件，如果沒有指定 -p 的參數(shù)將會自動尋找 Pipfile 文件。

例如：

pip install -p    # 沒有參數(shù)會自動尋找 Pipfile 文件
pip install -p Pipfile.lock  # 根據(jù) Pipfile.lock 安裝指定依賴

需要注意的是，pip install -p 安裝時會自動生成或更新 Pipfile.lock 文件。

Pipfile.lock

Pipfile.lock 是根據(jù) Pipfile 和當前環(huán)境自動生成的 JSON 格式的依賴文件，任何情況下都不要手動修改該文件！

生成命令：pip freeze -p Pipfile。

或者：pip freeze -p different_pipfile，將會生成 different_pipfile.lock。

virtualenv

一般情況，每個應(yīng)用都需要各自擁有一套“獨立”的Python運行環(huán)境。virtualenv就是用來為一個應(yīng)用創(chuàng)建一套“隔離”的Python運行環(huán)境。

1. 安裝 virtualenv：
   pip3 install virtualenv

2. 進入項目目錄，創(chuàng)建獨立的 Python 運行環(huán)境，命名為 venv：
   virtualenv -p python3 --no-site-packages venv
   命令 virtualenv 會創(chuàng)建一個獨立的 Python 運行環(huán)境

   • 參數(shù) -p python3 將創(chuàng)建 python3 環(huán)境，而不是 python2；
   • 參數(shù) --no-site-packages 表明不復制已經(jīng)安裝到系統(tǒng) Python 環(huán)境中的所有第三方包，這樣就得到了一個不帶任何第三方包的「干凈」的 Python 運行環(huán)境。

   新的 Python 環(huán)境被放到當前目錄下的 venv 目錄。

3. 建立好環(huán)境后，進入該環(huán)境：
   source venv/bin/activate
   命令提示符將會變化，有個 (venv) 前綴，表示當前環(huán)境是一個名為 venv 的 Python 環(huán)境。
   在 venv 環(huán)境下，用 pip 安裝的包都被安裝到 venv 這個環(huán)境下，系統(tǒng) Python 環(huán)境不受任何影響。

4. 退出當前的 venv 環(huán)境
   deactivate
   此時就回到了正常的環(huán)境，現(xiàn)在 pip 或 python 均是在系統(tǒng) Python 環(huán)境下執(zhí)行。

針對每個應(yīng)用創(chuàng)建獨立的Python運行環(huán)境，這樣就可以對每個應(yīng)用的Python環(huán)境進行隔離。

virtualenv 是如何創(chuàng)建「獨立」的 Python 運行環(huán)境的呢？
原理很簡單，就是把系統(tǒng) Python 復制一份到 virtualenv 的環(huán)境，用命令 source venv/bin/activate 進入一個 virtualenv 環(huán)境時，virtualenv 會修改相關(guān)環(huán)境變量，讓命令 python 和 pip 均指向當前的virtualenv環(huán)境。

pipenv

pipenv 是 Pipfile 主要倡導者，requests 作者 Kenneth Reitz 的一個庫，有機地結(jié)合了 Pipfile，pip，和virtualenv。

主要特征

• 根據(jù) Pipfile 自動尋找項目根目錄；
• 如果不存在，可以自動生成 Pipfile 和 Pipfile.lock；
• 自動在項目目錄的 .venv 目錄創(chuàng)建虛擬環(huán)境。（暫時需要設(shè)置 export PIPENV_VENV_IN_PROJECT=1）；
• 自動管理 Pipfile 新安裝和刪除的包；
• 自動更新 pip。

基本命令

• pipenv --where：尋找項目根目錄；
• pipenv install：安裝 Pipfile 中所列的所有包；
• pipenv install --dev：安裝 Pipfile 中 dev 環(huán)境所列的所有包；
• pipenv uninstall：卸載所有包；
• pipenv install pytest --dev：在 dev 環(huán)境中安裝 pytest 包；
• pipenv lock：確認 Pipfile 中所有包已安裝，并根據(jù)安裝版本生成 Pipfile.lock；
• pipenv shell：應(yīng)用虛擬環(huán)境。

自動補全

由于 pipenv 的命令行程序是基于 Click 庫，因此自帶了 Bash 補全功能，只需要運行或者將這行代碼加入 Bash 啟動腳本：eval "$(_FOO_BAR_COMPLETE=source foo-bar)"。

對于 Zsh，需要將這行代碼改為 eval "$(_PIPENV_COMPLETE=source-zsh pipenv)"。

最后，Pipfile 和 pipenv 仍然是實驗性特性，可能存在不穩(wěn)定性和較大變動，注意關(guān)注最新變化！。