Pipenv Virtuali Aplinka: Optimizuotos Kūrimo Eigos Vadovas

Python programavimo pasaulyje efektyvus projekto priklausomybių valdymas yra labai svarbus norint išlaikyti nuoseklumą, atkuriamumą ir išvengti konfliktų. Pipenv iškilo kaip galingas ir patogus įrankis, kuris supaprastina šį procesą, sujungdamas paketų valdymą (kaip `pip`) su virtualios aplinkos valdymu (kaip `virtualenv`). Šis išsamus vadovas supažindins jus su viskuo, ką reikia žinoti apie Pipenv, nuo pagrindinės sąrankos iki pažangaus naudojimo, kad optimizuotumėte savo kūrimo eigą ir užtikrintumėte, jog jūsų projektai būtų gerai organizuoti ir perkelti.

Kodėl Verta Naudoti Pipenv?

Prieš gilinantis į specifiką, supraskime, kodėl Pipenv yra geresnis pasirinkimas valdant jūsų Python projektus. Tradiciniai metodai dažnai apima atskirą `pip` ir `virtualenv` naudojimą, kuris gali sukelti neatitikimų ir valdymo išlaidų. Pipenv sprendžia šias problemas:

• Sujungia Paketų Valdymą ir Virtualias Aplinkas: Pipenv sklandžiai integruoja abi funkcijas, todėl priklausomybių valdymas tampa lengvas.
• Determinuoti Kompilai: Pipenv naudoja `Pipfile` ir `Pipfile.lock`, kad užtikrintų atkuriamus kompilus skirtingose aplinkose. `Pipfile` išvardija tiesiogines jūsų projekto priklausomybes, o `Pipfile.lock` įrašo tikslias visų priklausomybių versijas (įskaitant tranzitines), garantuodamas, kad visi, dirbantys prie projekto, naudos tuos pačius paketus.
• Supaprastinta Eiga: Pipenv suteikia švarią ir intuityvią komandinės eilutės sąsają, todėl įprastos užduotys, tokios kaip diegimas, pašalinimas ir priklausomybių valdymas, yra paprastos.
• Patobulintas Saugumas: `Pipfile.lock` failas užtikrina, kad naudojate tas pačias paketų versijas, kaip ir tada, kai projektas buvo iš pradžių nustatytas, sumažindamas saugumo pažeidžiamumo riziką, susijusią su naujesnėmis, nepatikrintomis versijomis.
• Palaikymas `pyproject.toml`: Pipenv palaiko modernų `pyproject.toml` standartą, skirtą projekto konfigūracijai, todėl jis yra suderinamas su kitais kūrimo įrankiais ir eigomis.

Įdiegimas ir Sąranka

Prieš pradėdami naudoti Pipenv, turite jį įdiegti. Štai kaip įdiegti Pipenv naudojant `pip`:

            pip install pipenv
            

              
                Copy
              
            
          

Paprastai rekomenduojama įdiegti Pipenv izoliuotoje aplinkoje, kad būtų išvengta konfliktų su kitais Python paketais. Tam galite naudoti `pipx`:

            pip install pipx
pipx ensurepath
pipx install pipenv
            

              
                Copy
              
            
          

Po įdiegimo patikrinkite, ar Pipenv įdiegtas teisingai, patikrindami jo versiją:

            pipenv --version
            

              
                Copy
              
            
          

Ši komanda turėtų pateikti įdiegtą Pipenv versiją.

Pagrindinis Naudojimas: Virtualių Aplinkų Kūrimas ir Valdymas

Naujo Projekto Kūrimas

Norėdami sukurti naują projektą su Pipenv, terminale eikite į savo projekto katalogą ir paleiskite:

            pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

Ši komanda sukuria naują virtualią aplinką jūsų projektui ir generuoja `Pipfile` bei `Pipfile.lock`, jei jie dar neegzistuoja. Virtuali aplinka paprastai saugoma paslėptame `.venv` kataloge jūsų projekte arba centralizuotoje vietoje, kurią valdo Pipenv.

Virtualios Aplinkos Aktyvavimas

Norėdami suaktyvinti virtualią aplinką, naudokite šią komandą:

            pipenv shell
            

              
                Copy
              
            
          

Ši komanda atidaro naują apvalkalą su suaktyvinta virtualia aplinka. Paprastai virtualios aplinkos pavadinimą matysite skliausteliuose prieš komandų eilutę, nurodant, kad aplinka yra aktyvi.

Paketų Diegimas

Norėdami įdiegti paketus į savo virtualią aplinką, naudokite komandą `pipenv install`, po kurios nurodomi paketų pavadinimai:

            pipenv install requests
pipenv install flask
            

              
                Copy
              
            
          

Šios komandos įdiegia `requests` ir `flask` paketus ir įtraukia juos į jūsų `Pipfile`. Pipenv automatiškai atnaujina `Pipfile.lock`, kad įrašytų tikslias įdiegtų paketų ir jų priklausomybių versijas.

Taip pat galite nurodyti versijos apribojimus diegiant paketus:

            pipenv install requests==2.26.0
            

              
                Copy
              
            
          

Ši komanda įdiegia `requests` paketo 2.26.0 versiją.

Kūrimo Priklausomybių Diegimas

Dažnai turėsite paketų, kurie reikalingi tik kūrimo metu, pvz., testavimo sistemos arba linters. Galite juos įdiegti kaip kūrimo priklausomybes naudodami `--dev` vėliavėlę:

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

              
                Copy
              
            
          

Šie paketai pridedami prie `Pipfile` skyriaus `[dev-packages]`.

Paketų Pašalinimas

Norėdami pašalinti paketą, naudokite komandą `pipenv uninstall`:

            pipenv uninstall requests
            

              
                Copy
              
            
          

Ši komanda pašalina `requests` paketą iš virtualios aplinkos ir atnaujina `Pipfile` bei `Pipfile.lock`.

Įdiegtų Paketų Sąrašo Peržiūra

Norėdami pamatyti įdiegtų paketų sąrašą savo virtualioje aplinkoje, naudokite komandą `pipenv graph`:

            pipenv graph
            

              
                Copy
              
            
          

Ši komanda rodo priklausomybių grafiką, kuriame rodomi įdiegti paketai ir jų priklausomybės.

Komandų Vykdymas Virtualioje Aplinkoje

Galite vykdyti komandas virtualioje aplinkoje neaktyvindami jos naudodami `pipenv run`:

            pipenv run python your_script.py
            

              
                Copy
              
            
          

Ši komanda vykdo `your_script.py` scenarijų naudodama Python interpretatorių virtualioje aplinkoje.

Pažangus Naudojimas ir Geriausia Praktika

Darbas su `Pipfile` ir `Pipfile.lock`

`Pipfile` ir `Pipfile.lock` yra pagrindiniai failai, skirti priklausomybėms valdyti Pipenv. `Pipfile` išvardija tiesiogines jūsų projekto priklausomybes, o `Pipfile.lock` įrašo tikslias visų priklausomybių versijas (įskaitant tranzitines). Svarbu suprasti, kaip šie failai veikia ir kaip juos efektyviai valdyti.

`Pipfile` Struktūra:

`Pipfile` yra TOML failas, kuriame yra informacijos apie jūsų projekto priklausomybes, Python versiją ir kitus nustatymus. Štai pagrindinis pavyzdys:

            [requires]
python_version = "3.9"

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

[dev-packages]
pytest = "*"

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

              
                Copy
              
            
          

• `[requires]`: Nurodo reikiamą Python versiją projektui.
• `[packages]`: Išvardija tiesiogines projekto priklausomybes. `"*"` rodo, kad bet kuri versija yra priimtina, tačiau rekomenduojama nurodyti versijos apribojimus.
• `[dev-packages]`: Išvardija kūrimo priklausomybes.
• `[source]`: Nurodo paketų rodyklę, kurią reikia naudoti.

`Pipfile.lock` Struktūra:

`Pipfile.lock` yra JSON failas, kuriame yra tikslios visų paketų ir jų priklausomybių versijos. Šis failas automatiškai generuojamas ir atnaujinamas Pipenv. Jūs niekada neturėtumėte rankiniu būdu redaguoti šio failo.

Priklausomybių Atnaujinimas:

Norėdami atnaujinti savo priklausomybes, naudokite komandą `pipenv update`. Ši komanda atnaujina visus paketus į naujausias versijas, atitinkančias versijos apribojimus jūsų `Pipfile`, ir atnaujina `Pipfile.lock` atitinkamai:

            pipenv update
            

              
                Copy
              
            
          

Norėdami atnaujinti konkretų paketą, naudokite komandą `pipenv update`, po kurios nurodomas paketo pavadinimas:

            pipenv update requests
            

              
                Copy
              
            
          

Skirtingų Python Versijų Naudojimas

Pipenv leidžia jums nurodyti Python versiją savo projektui. Tai galite padaryti kurdami virtualią aplinką:

            pipenv --python 3.9
            

              
                Copy
              
            
          

Ši komanda sukuria virtualią aplinką naudojant Python 3.9. Pipenv automatiškai aptinka galimas Python versijas jūsų sistemoje. Taip pat galite nurodyti Python versiją `Pipfile`:

            [requires]
python_version = "3.9"
            

              
                Copy
              
            
          

Darbas su Keliomis Aplinkomis

Daugelyje projektų turėsite skirtingas aplinkas, tokias kaip kūrimo, testavimo ir gamybos. Šias aplinkas galite valdyti naudodami aplinkos kintamuosius.

Pavyzdžiui, galite nustatyti aplinkos kintamąjį `PIPENV_DEV` į `1`, kad įdiegtumėte kūrimo priklausomybes:

            PIPENV_DEV=1 pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

Taip pat galite naudoti skirtingus `Pipfile` skirtingoms aplinkoms. Pavyzdžiui, galite turėti `Pipfile.dev` kūrimo priklausomybėms ir `Pipfile.prod` gamybos priklausomybėms. Tada galite naudoti aplinkos kintamąjį `PIPENV_PIPFILE`, kad nurodytumėte, kurį `Pipfile` naudoti:

            PIPENV_PIPFILE=Pipfile.dev pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

Integracija su IDE ir Redaktoriais

Dauguma populiarių IDE ir redaktorių, tokių kaip VS Code, PyCharm ir Sublime Text, turi įmontuotą Pipenv palaikymą. Ši integracija leidžia lengvai valdyti savo virtualias aplinkas ir priklausomybes tiesiogiai iš savo IDE.

VS Code:

VS Code automatiškai aptinka Pipenv virtualias aplinkas. Galite pasirinkti virtualią aplinką, kurią norite naudoti, apatiniame dešiniajame VS Code lango kampe. Taip pat galite sukonfigūruoti VS Code naudoti Pipenv nustatydami `python.pythonPath` nustatymą savo `settings.json` faile:

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

              
                Copy
              
            
          

PyCharm:

PyCharm taip pat automatiškai aptinka Pipenv virtualias aplinkas. Galite pasirinkti virtualią aplinką, kurią norite naudoti, iš projekto interpretatoriaus nustatymų. PyCharm taip pat teikia funkcijas, skirtas Pipenv priklausomybėms valdyti ir vykdyti komandas virtualioje aplinkoje.

Saugumo Aspektai

Naudojant Pipenv, svarbu žinoti saugumo aspektus:

• Patikrinkite Paketų Maišos: Pipenv automatiškai patikrina atsisiųstų paketų maišas, kad užtikrintų, jog jie nebuvo pakeisti.
• Atnaujinkite Priklausomybes: Reguliariai atnaujinkite savo priklausomybes į naujausias versijas, kad pataisytumėte saugumo pažeidžiamumus.
• Naudokite Virtualią Aplinką: Visada naudokite virtualią aplinką, kad izoliuotumėte savo projekto priklausomybes ir išvengtumėte konfliktų su kitais projektais.
• Peržiūrėkite `Pipfile.lock`: Periodiškai peržiūrėkite `Pipfile.lock` failą, kad įsitikintumėte, jog paketai ir jų priklausomybės yra tokios, kokių tikitės.

Dažnos Problemos ir Trikčių Šalinimas

`Pipfile.lock` Konfliktai

`Pipfile.lock` konfliktai gali atsirasti, kai keli kūrėjai dirba prie to paties projekto ir turi skirtingas priklausomybių versijas. Norėdami išspręsti šiuos konfliktus, atlikite šiuos veiksmus:

1. Įsitikinkite, kad visi naudoja tą pačią Python versiją.
2. Atnaujinkite vietines priklausomybes naudodami `pipenv update`.
3. Įkelkite atnaujintą `Pipfile.lock` į saugyklą.
4. Paprašykite kitų kūrėjų atsisiųsti naujausius pakeitimus ir paleisti `pipenv install`, kad sinchronizuotų savo aplinkas.

Paketo Įdiegimo Nesėkmės

Paketo įdiegimo nesėkmės gali atsirasti dėl įvairių priežasčių, tokių kaip tinklo problemos, nesuderinamos priklausomybės arba trūkstamos sistemos bibliotekos. Norėdami pašalinti šias problemas:

• Patikrinkite savo interneto ryšį.
• Įsitikinkite, kad įdiegėte reikiamas sistemos bibliotekas.
• Pabandykite įdiegti paketą su konkrečiu versijos apribojimu.
• Kreipkitės į paketo dokumentaciją arba bendruomenės forumus, kad gautumėte pagalbos.

Virtualios Aplinkos Aktyvavimo Problemos

Jei kyla problemų aktyvinant virtualią aplinką, pabandykite atlikti šiuos veiksmus:

• Įsitikinkite, kad esate projekto kataloge.
• Bandykite paleisti `pipenv shell` dar kartą.
• Jei naudojate pasirinktinį apvalkalą, įsitikinkite, kad jis sukonfigūruotas aktyvinti virtualias aplinkas.

Realaus Pasaulio Pavyzdžiai ir Naudojimo Atvejai

Interneto Kūrimas su Flask arba Django

Pipenv ypač naudingas interneto kūrimo projektams, naudojant tokias sistemas kaip Flask arba Django. Jis supaprastina priklausomybių, tokių kaip pati interneto sistema, duomenų bazių jungtys ir kitos esminės bibliotekos, valdymą. Pavyzdžiui, Django projektas gali turėti priklausomybių, tokių kaip `django`, `psycopg2` (skirtas PostgreSQL) ir `djangorestframework`. Pipenv užtikrina, kad visi kūrėjai naudoja tas pačias šių paketų versijas, užkertant kelią suderinamumo problemoms.

Duomenų Mokslo Projektai

Duomenų mokslo projektai dažnai remiasi daugybe bibliotekų, tokių kaip `numpy`, `pandas`, `scikit-learn` ir `matplotlib`. Pipenv padeda valdyti šias priklausomybes, užtikrinant, kad duomenų mokslo aplinka būtų nuosekli skirtingose mašinose ir dislokavimuose. Naudodami Pipenv, duomenų mokslininkai gali lengvai dalytis savo projektais su kolegomis arba dislokuoti juos į gamybą nesijaudindami dėl priklausomybių konfliktų.

Automatizavimo Scenarijai ir Komandinės Eilutės Įrankiai

Net ir mažesniems automatizavimo scenarijams ar komandinės eilutės įrankiams Pipenv siūlo didelių privalumų. Jis leidžia jums izoliuoti scenarijui reikalingas priklausomybes, neleidžiant joms trukdyti kitiems Python įdiegimams jūsų sistemoje. Tai ypač naudinga, jei turite kelis scenarijus, kuriems reikia skirtingų to paties paketo versijų.

Pavyzdys: Paprastas interneto grandiklis

Įsivaizduokite, kad norite sukurti scenarijų, kuris grandys duomenis iš svetainės. Jums greičiausiai reikės `requests` bibliotekos HTML turiniui gauti ir `beautifulsoup4` jam analizuoti. Naudodami Pipenv, galite lengvai valdyti šias priklausomybes:

            pipenv install requests beautifulsoup4
            

              
                Copy
              
            
          

Tai užtikrina, kad scenarijus visada naudoja teisingas šių bibliotekų versijas, neatsižvelgiant į sistemą, kurioje jis veikia.

Alternatyvos Pipenv

Nors Pipenv yra puikus įrankis, yra ir kitų galimybių valdyti Python priklausomybes ir virtualias aplinkas:

• `venv` (įmontuotas): Standartinės bibliotekos `venv` modulis suteikia pagrindinę virtualios aplinkos funkcionalumą. Jis neapima paketų valdymo funkcijų, todėl vis tiek turėsite atskirai naudoti `pip`.
• `virtualenv`: Populiari trečiosios šalies biblioteka virtualioms aplinkoms kurti. Kaip ir `venv`, jai reikia `pip` paketų valdymui.
• `poetry`: Kitas modernus priklausomybių valdymo įrankis, kuris sujungia paketų valdymą ir virtualios aplinkos valdymą, panašiai kaip Pipenv. Poetry taip pat naudoja `pyproject.toml` failą projekto konfigūracijai.
• `conda`: Paketų, priklausomybių ir aplinkos valdymo sistema bet kuriai kalbai – Python, R, JavaScript, C, C++, Java ir kt. Conda yra atvirojo kodo ir ją prižiūri Anaconda, Inc.

Kiekvienas iš šių įrankių turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses. Pipenv yra geras pasirinkimas projektams, kuriems reikia paprastos ir intuityvios eigos, o Poetry gali būti teikiama pirmenybė projektams, kuriems reikia daugiau pažangių funkcijų arba integracijos su kitais kūrimo įrankiais. `conda` puikiai tinka valdant aplinkas mišrios kalbos projektams. `venv` ir `virtualenv` yra naudingi pagrindinei aplinkos izoliacijai, tačiau jiems trūksta priklausomybių valdymo funkcijų, tokių kaip Pipenv ir Poetry.

Išvada

Pipenv yra vertingas įrankis, skirtas optimizuoti jūsų Python kūrimo eigą supaprastinant priklausomybių valdymą ir užtikrinant atkuriamus kompilus. Suprasdami jo pagrindines sąvokas ir geriausią praktiką, galite sukurti gerai organizuotus, perkeliamus ir saugius Python projektus. Nesvarbu, ar dirbate su mažu scenarijumi, ar didelio masto programa, Pipenv gali padėti jums efektyviau valdyti savo priklausomybes ir sutelkti dėmesį į kodo rašymą.

Nuo pradinės sąrankos iki pažangių konfigūracijų, Pipenv įvaldymas pagerins jūsų produktyvumą ir garantuos nuoseklias aplinkas skirtingose platformose ir tarp komandos narių. Įvaldykite Pipenv ir pagerinkite savo Python kūrimo patirtį.