Pipenvi virtuaalkeskkond: juhend optimeeritud arendustöövoo jaoks

Pythoni arendusmaailmas on projekti sõltuvuste tõhus haldamine ülioluline järjepidevuse, reprodutseeritavuse ja konfliktide vältimiseks. Pipenv on esile kerkinud võimsa ja kasutajasõbraliku tööriistana, mis lihtsustab seda protsessi, ühendades pakihalduri (nagu `pip`) virtuaalkeskkonna haldamisega (nagu `virtualenv`). See põhjalik juhend juhatab teid läbi kõigest, mida peate Pipenvi kohta teadma, alates põhisätetest kuni täiustatud kasutusviisideni, et optimeerida oma arendustöövoogu ning tagada, et teie projektid on hästi organiseeritud ja kaasaskantavad.

Miks kasutada Pipenvi?

Enne detailidesse sukeldumist mõistame, miks Pipenv on parem valik teie Pythoni projektide haldamiseks. Traditsioonilised meetodid hõlmavad sageli `pip` ja `virtualenv` eraldi kasutamist, mis võib põhjustada ebajärjepidevusi ja halduskoormust. Pipenv lahendab need probleemid järgmiselt:

• Pakihalduri ja virtuaalkeskkondade ühendamine: Pipenv integreerib sujuvalt mõlemad funktsionaalsused, muutes sõltuvuste haldamise imelihtsaks.
• Deterministlikud ehitused (builds): Pipenv kasutab `Pipfile` ja `Pipfile.lock` faile, et tagada reprodutseeritavad ehitused erinevates keskkondades. `Pipfile` loetleb teie projekti otsesed sõltuvused, samas kui `Pipfile.lock` salvestab kõigi sõltuvuste (sealhulgas transitiivsete) täpsed versioonid, tagades, et kõik projektiga töötajad kasutavad samu pakette.
• Lihtsustatud töövoog: Pipenv pakub puhast ja intuitiivset käsurealiidest, mis muudab tavalised ülesanded nagu sõltuvuste installimine, desinstallimine ja haldamine lihtsaks.
• Suurem turvalisus: `Pipfile.lock` fail tagab, et kasutate samu pakettide versioone, mis olid kasutusel projekti esialgsel seadistamisel, vähendades turvaaukude riski, mis on seotud uuemate, testimata versioonidega.
• `pyproject.toml` toe olemasolu: Pipenv toetab kaasaegset `pyproject.toml` standardit projekti konfigureerimiseks, mis muudab selle ühilduvaks teiste ehitustööriistade ja töövoogudega.

Installatsioon ja seadistamine

Enne kui saate hakata Pipenvi kasutama, peate selle installima. Siin on, kuidas installida Pipenv `pip` abil:

            pip install pipenv
            

              
                Copy
              
            
          

Üldiselt on soovitatav installida Pipenv eraldatud keskkonda, et vältida konflikte teiste Pythoni pakettidega. Selleks saate kasutada `pipx`:

            pip install pipx
pipx ensurepath
pipx install pipenv
            

              
                Copy
              
            
          

Pärast installimist kontrollige, kas Pipenv on õigesti installitud, kontrollides selle versiooni:

            pipenv --version
            

              
                Copy
              
            
          

See käsk peaks väljastama installitud Pipenvi versiooni.

Põhikasutus: virtuaalkeskkondade loomine ja haldamine

Uue projekti loomine

Uue projekti loomiseks Pipenviga navigeerige oma projekti kausta terminalis ja käivitage:

            pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

See käsk loob teie projektile uue virtuaalkeskkonna ja genereerib `Pipfile` ning `Pipfile.lock` failid, kui neid veel pole. Virtuaalkeskkond salvestatakse tavaliselt peidetud `.venv` kausta teie projektis või Pipenvi hallatavasse tsentraliseeritud asukohta.

Virtuaalkeskkonna aktiveerimine

Virtuaalkeskkonna aktiveerimiseks kasutage järgmist käsku:

            pipenv shell
            

              
                Copy
              
            
          

See käsk avab uue kesta, kus virtuaalkeskkond on aktiveeritud. Tavaliselt näete käsuviiba ees sulgudes virtuaalkeskkonna nime, mis näitab, et keskkond on aktiivne.

Pakettide installimine

Pakettide installimiseks oma virtuaalkeskkonda kasutage `pipenv install` käsku, millele järgnevad pakettide nimed:

            pipenv install requests
pipenv install flask
            

              
                Copy
              
            
          

Need käsud installivad `requests` ja `flask` paketid ning lisavad need teie `Pipfile` faili. Pipenv uuendab automaatselt `Pipfile.lock` faili, et salvestada installitud pakettide ja nende sõltuvuste täpsed versioonid.

Pakettide installimisel saate määrata ka versioonipiiranguid:

            pipenv install requests==2.26.0
            

              
                Copy
              
            
          

See käsk installib `requests` paketi versiooni 2.26.0.

Arendussõltuvuste installimine

Sageli on teil pakette, mida on vaja ainult arenduse ajal, näiteks testimisraamistikud või linterid. Saate need installida arendussõltuvustena, kasutades `--dev` lippu:

            pipenv install pytest --dev
pipenv install flake8 --dev
            

              
                Copy
              
            
          

Need paketid lisatakse `Pipfile` faili `[dev-packages]` jaotise alla.

Pakettide desinstallimine

Paketi desinstallimiseks kasutage `pipenv uninstall` käsku:

            pipenv uninstall requests
            

              
                Copy
              
            
          

See käsk eemaldab `requests` paketi virtuaalkeskkonnast ja uuendab `Pipfile` ning `Pipfile.lock` faile.

Installitud pakettide loetlemine

Installitud pakettide loendi nägemiseks oma virtuaalkeskkonnas kasutage `pipenv graph` käsku:

            pipenv graph
            

              
                Copy
              
            
          

See käsk kuvab sõltuvusgraafiku, mis näitab installitud pakette ja nende sõltuvusi.

Käskude käivitamine virtuaalkeskkonnas

Saate käivitada käske virtuaalkeskkonnas ilma seda aktiveerimata, kasutades `pipenv run`:

            pipenv run python your_script.py
            

              
                Copy
              
            
          

See käsk käivitab `your_script.py` skripti, kasutades virtuaalkeskkonnas olevat Pythoni interpretaatorit.

Edasijõudnud kasutus ja parimad praktikad

Töötamine `Pipfile` ja `Pipfile.lock` failidega

`Pipfile` ja `Pipfile.lock` on Pipenvi sõltuvuste haldamise põhilised failid. `Pipfile` loetleb teie projekti otsesed sõltuvused, samas kui `Pipfile.lock` salvestab kõigi sõltuvuste (sealhulgas transitiivsete) täpsed versioonid. On ülioluline mõista, kuidas need failid töötavad ja kuidas neid tõhusalt hallata.

`Pipfile` struktuur:

`Pipfile` on TOML-fail, mis sisaldab teavet teie projekti sõltuvuste, Pythoni versiooni ja muude seadete kohta. Siin on lihtne näide:

            [requires]
python_version = "3.9"

[packages]
requests = "*"
flask = "*"

[dev-packages]
pytest = "*"

[source]
name = "pypi"
url = "https://pypi.org/simple"
verify_ssl = true
            

              
                Copy
              
            
          

• `[requires]`: Määrab projektile nõutava Pythoni versiooni.
• `[packages]`: Loetleb projekti otsesed sõltuvused. `"*"` tähistab, et mis tahes versioon on aktsepteeritav, kuid soovitatav on määrata versioonipiirangud.
• `[dev-packages]`: Loetleb arendussõltuvused.
• `[source]`: Määrab kasutatava paketiregistri.

`Pipfile.lock` struktuur:

`Pipfile.lock` on JSON-fail, mis sisaldab kõigi pakettide ja nende sõltuvuste täpseid versioone. See fail genereeritakse ja uuendatakse Pipenvi poolt automaatselt. Te ei tohiks seda faili kunagi käsitsi muuta.

Sõltuvuste uuendamine:

Sõltuvuste uuendamiseks kasutage `pipenv update` käsku. See käsk uuendab kõik paketid viimastele versioonidele, mis vastavad teie `Pipfile` failis olevatele versioonipiirangutele, ja uuendab vastavalt `Pipfile.lock` faili:

            pipenv update
            

              
                Copy
              
            
          

Konkreetse paketi uuendamiseks kasutage `pipenv update` käsku, millele järgneb paketi nimi:

            pipenv update requests
            

              
                Copy
              
            
          

Erinevate Pythoni versioonide kasutamine

Pipenv võimaldab teil määrata oma projektile Pythoni versiooni. Saate seda teha virtuaalkeskkonna loomisel:

            pipenv --python 3.9
            

              
                Copy
              
            
          

See käsk loob virtuaalkeskkonna, kasutades Python 3.9. Pipenv tuvastab automaatselt teie süsteemis saadaolevad Pythoni versioonid. Saate Pythoni versiooni määrata ka `Pipfile` failis:

            [requires]
python_version = "3.9"
            

              
                Copy
              
            
          

Mitme keskkonnaga töötamine

Paljudes projektides on teil erinevaid keskkondi, nagu arendus-, testimis- ja tootmiskeskkond. Saate neid keskkondi hallata keskkonnamuutujate abil.

Näiteks saate seadistada `PIPENV_DEV` keskkonnamuutuja väärtuseks `1`, et installida arendussõltuvused:

            PIPENV_DEV=1 pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

Samuti saate kasutada erinevate keskkondade jaoks erinevaid `Pipfile` faile. Näiteks võib teil olla `Pipfile.dev` arendussõltuvuste jaoks ja `Pipfile.prod` tootmissõltuvuste jaoks. Seejärel saate kasutada `PIPENV_PIPFILE` keskkonnamuutujat, et määrata, millist `Pipfile` faili kasutada:

            PIPENV_PIPFILE=Pipfile.dev pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

Integreerimine IDE-de ja redaktoritega

Enamikul populaarsetel IDE-del ja redaktoritel, nagu VS Code, PyCharm ja Sublime Text, on sisseehitatud Pipenvi tugi. See integratsioon muudab virtuaalkeskkondade ja sõltuvuste haldamise otse teie IDE-st lihtsaks.

VS Code:

VS Code tuvastab automaatselt Pipenvi virtuaalkeskkonnad. Saate valida kasutatava virtuaalkeskkonna VS Code akna alumisest paremast nurgast. Samuti saate konfigureerida VS Code'i kasutama Pipenvi, seadistades `python.pythonPath` sätte oma `settings.json` failis:

            "python.pythonPath": "${workspaceFolder}/.venv/bin/python"
            

              
                Copy
              
            
          

PyCharm:

Ka PyCharm tuvastab automaatselt Pipenvi virtuaalkeskkonnad. Saate valida kasutatava virtuaalkeskkonna projekti interpretaatori seadetest. PyCharm pakub ka funktsioone Pipenvi sõltuvuste haldamiseks ja käskude käivitamiseks virtuaalkeskkonnas.

Turvakaalutlused

Pipenvi kasutamisel on oluline olla teadlik turvakaalutlustest:

• Kontrollige pakettide räsiväärtusi (hashes): Pipenv kontrollib automaatselt allalaaditud pakettide räsiväärtusi, et tagada, et neid pole rikutud.
• Hoidke sõltuvused ajakohasena: Uuendage regulaarselt oma sõltuvusi uusimatele versioonidele, et paigata turvaauke.
• Kasutage virtuaalkeskkonda: Kasutage alati virtuaalkeskkonda, et eraldada oma projekti sõltuvused ja vältida konflikte teiste projektidega.
• Vaadake üle `Pipfile.lock`: Vaadake perioodiliselt üle `Pipfile.lock` fail, et veenduda, et paketid ja nende sõltuvused on ootuspärased.

Levinud probleemid ja veaotsing

`Pipfile.lock` konfliktid

`Pipfile.lock` konfliktid võivad tekkida, kui mitu arendajat töötavad sama projekti kallal ja neil on erinevad sõltuvuste versioonid. Nende konfliktide lahendamiseks järgige neid samme:

1. Veenduge, et kõik kasutavad sama Pythoni versiooni.
2. Uuendage oma kohalikke sõltuvusi, kasutades `pipenv update`.
3. Lisage uuendatud `Pipfile.lock` versioonihaldusesse (commit).
4. Laske teistel arendajatel tõmmata uusimad muudatused (pull) ja käivitada `pipenv install`, et sünkroniseerida oma keskkonnad.

Pakettide installimise tõrked

Pakettide installimise tõrked võivad tekkida erinevatel põhjustel, näiteks võrguprobleemid, ühildumatud sõltuvused või puuduvad süsteemiteegid. Nende probleemide lahendamiseks:

• Kontrollige oma internetiühendust.
• Veenduge, et teil on vajalikud süsteemiteegid installitud.
• Proovige installida pakett konkreetse versioonipiiranguga.
• Abi saamiseks tutvuge paketi dokumentatsiooniga või kogukonna foorumitega.

Virtuaalkeskkonna aktiveerimise probleemid

Kui teil on probleeme virtuaalkeskkonna aktiveerimisega, proovige neid samme:

• Veenduge, et olete projekti kaustas.
• Proovige uuesti käivitada `pipenv shell`.
• Kui kasutate kohandatud kesta, veenduge, et see on konfigureeritud virtuaalkeskkondade aktiveerimiseks.

Reaalse maailma näited ja kasutusjuhud

Veebiarendus Flaski või Djangoga

Pipenv on eriti kasulik veebiarendusprojektides, mis kasutavad raamistikke nagu Flask või Django. See lihtsustab sõltuvuste haldamist, nagu veebiraamistik ise, andmebaasiühendused ja muud olulised teegid. Näiteks võib Django projektil olla sõltuvusi nagu `django`, `psycopg2` (PostgreSQL jaoks) ja `djangorestframework`. Pipenv tagab, et kõik arendajad kasutavad nende pakettide samu versioone, vältides ühilduvusprobleeme.

Andmeteaduse projektid

Andmeteaduse projektid tuginevad sageli paljudele teekidele nagu `numpy`, `pandas`, `scikit-learn` ja `matplotlib`. Pipenv aitab neid sõltuvusi hallata, tagades, et andmeteaduse keskkond on järjepidev erinevates masinates ja juurutustes. Pipenvi kasutades saavad andmeteadlased hõlpsalt oma projekte kolleegidega jagada või tootmisesse viia, muretsemata sõltuvuskonfliktide pärast.

Automatiseerimisskriptid ja käsureatööriistad

Isegi väiksemate automatiseerimisskriptide või käsureatööriistade puhul pakub Pipenv olulisi eeliseid. See võimaldab teil eraldada skripti jaoks vajalikud sõltuvused, vältides nende sekkumist teistesse Pythoni installatsioonidesse teie süsteemis. See on eriti kasulik, kui teil on mitu skripti, mis nõuavad sama paketi erinevaid versioone.

Näide: lihtne veebikaabits

Kujutage ette, et soovite luua skripti, mis kraabib andmeid veebisaidilt. Tõenäoliselt vajate `requests` teeki HTML-sisu toomiseks ja `beautifulsoup4` selle parsimiseks. Pipenvi abil saate neid sõltuvusi hõlpsalt hallata:

            pipenv install requests beautifulsoup4
            

              
                Copy
              
            
          

See tagab, et skript kasutab alati nende teekide õigeid versioone, olenemata süsteemist, kus see töötab.

Alternatiivid Pipenvile

Kuigi Pipenv on suurepärane tööriist, on Pythoni sõltuvuste ja virtuaalkeskkondade haldamiseks ka teisi võimalusi:

• `venv` (sisseehitatud): Standardteegi `venv` moodul pakub põhilist virtuaalkeskkonna funktsionaalsust. See ei sisalda pakihaldusfunktsioone, seega peate ikkagi kasutama `pip` eraldi.
• `virtualenv`: Populaarne kolmanda osapoole teek virtuaalkeskkondade loomiseks. Nagu `venv`, nõuab see pakihaldamiseks `pip`.
• `poetry`: Teine kaasaegne sõltuvuste haldamise tööriist, mis ühendab pakihalduri ja virtuaalkeskkonna haldamise, sarnaselt Pipenvile. Poetry kasutab projekti konfigureerimiseks ka `pyproject.toml` faili.
• `conda`: Pakettide, sõltuvuste ja keskkonna haldamise süsteem mis tahes keele jaoks – Python, R, JavaScript, C, C++, Java ja palju muud. Conda on avatud lähtekoodiga ja seda haldab Anaconda, Inc.

Igal neist tööriistadest on oma tugevused ja nõrkused. Pipenv on hea valik projektidele, mis nõuavad lihtsat ja intuitiivset töövoogu, samas kui Poetry võib olla eelistatud projektidele, mis vajavad täpsemaid funktsioone või integratsiooni teiste ehitustööriistadega. `conda` on suurepärane segakeelsete projektide keskkondade haldamisel. `venv` ja `virtualenv` on kasulikud põhiliseks keskkonna eraldamiseks, kuid neil puuduvad Pipenvi ja Poetry sõltuvuste haldamise funktsioonid.

Kokkuvõte

Pipenv on väärtuslik tööriist teie Pythoni arendustöövoo optimeerimiseks, lihtsustades sõltuvuste haldamist ja tagades reprodutseeritavad ehitused. Selle põhikontseptsioonide ja parimate tavade mõistmisega saate luua hästi organiseeritud, kaasaskantavaid ja turvalisi Pythoni projekte. Olenemata sellest, kas töötate väikese skripti või suuremahulise rakenduse kallal, aitab Pipenv teil oma sõltuvusi tõhusamalt hallata ja keskenduda koodi kirjutamisele.

Alates esialgsest seadistamisest kuni täiustatud konfiguratsioonideni parandab Pipenvi valdamine teie produktiivsust ja tagab järjepidevad keskkonnad erinevatel platvormidel ja meeskonnaliikmete vahel. Võtke Pipenv omaks ja tõstke oma Pythoni arenduskogemus uuele tasemele.