Pipenv Virtuālā Vide: Rokasgrāmata Optimizētai Izstrādes Darbplūsmai

Python izstrādes pasaulē projektu atkarību efektīva pārvaldība ir ļoti svarīga, lai uzturētu konsekvenci, atveidojamību un novērstu konfliktus. Pipenv ir kļuvis par jaudīgu un lietotājam draudzīgu rīku, kas vienkāršo šo procesu, apvienojot pakotņu pārvaldību (piemēram, `pip`) ar virtuālās vides pārvaldību (piemēram, `virtualenv`). Šī visaptverošā rokasgrāmata palīdzēs jums apgūt visu, kas jums jāzina par Pipenv, sākot no pamata iestatīšanas līdz uzlabotai lietošanai, lai optimizētu jūsu izstrādes darbplūsmu un nodrošinātu, ka jūsu projekti ir labi organizēti un pārnēsājami.

Kāpēc Izmantot Pipenv?

Pirms iedziļināties specifikā, sapratīsim, kāpēc Pipenv ir labāka izvēle jūsu Python projektu pārvaldībai. Tradicionālās metodes bieži ietver `pip` un `virtualenv` izmantošanu atsevišķi, kas var izraisīt neatbilstības un pārvaldības izmaksas. Pipenv risina šīs problēmas, veicot šādas darbības:

• Apvienojot Pakotņu Pārvaldību un Virtuālās Vides: Pipenv nemanāmi integrē abas funkcionalitātes, padarot atkarību pārvaldību par vieglu.
• Determinētas Būves: Pipenv izmanto `Pipfile` un `Pipfile.lock`, lai nodrošinātu atveidojamas būves dažādās vidēs. `Pipfile` uzskaita jūsu projekta tiešās atkarības, savukārt `Pipfile.lock` reģistrē visu atkarību (ieskaitot tranzitīvās) precīzās versijas, garantējot, ka visi, kas strādā pie projekta, izmanto vienas un tās pašas pakotnes.
• Vienkāršota Darbplūsma: Pipenv nodrošina tīru un intuitīvu komandrindas saskarni, padarot parastos uzdevumus, piemēram, atkarību instalēšanu, atinstalēšanu un pārvaldību, vienkāršus.
• Uzlabota Drošība: Fails `Pipfile.lock` nodrošina, ka jūs izmantojat tās pašas pakotņu versijas kā tad, kad projekts sākotnēji tika iestatīts, samazinot drošības ievainojamības risku, kas saistīts ar jaunākām, nepārbaudītām versijām.
• Atbalsts `pyproject.toml`: Pipenv pieņem moderno `pyproject.toml` standartu projektu konfigurēšanai, padarot to saderīgu ar citiem būvēšanas rīkiem un darbplūsmām.

Instalēšana un Iestatīšana

            pip install pipenv
            

              
                Copy
              
            
          

Parasti ieteicams instalēt Pipenv izolētā vidē, lai izvairītos no konfliktiem ar citām Python pakotnēm. Šim nolūkam varat izmantot `pipx`:

            pip install pipx
pipx ensurepath
pipx install pipenv
            

              
                Copy
              
            
          

Pēc instalēšanas pārbaudiet, vai Pipenv ir pareizi instalēts, pārbaudot tā versiju:

            pipenv --version
            

              
                Copy
              
            
          

Šai komandai jāizvada instalētā Pipenv versija.

Pamata Lietošana: Virtuālo Viņu Izveide un Pārvaldība

Jauna Projekta Izveide

Lai izveidotu jaunu projektu ar Pipenv, terminālī pārejiet uz projekta direktoriju un palaidiet:

            pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

Šī komanda izveido jaunu virtuālo vidi jūsu projektam un ģenerē `Pipfile` un `Pipfile.lock`, ja tie vēl nepastāv. Virtuālā vide parasti tiek glabāta slēptā `.venv` direktorijā jūsu projektā vai centralizētā vietā, ko pārvalda Pipenv.

Virtuālās Vides Aktivizēšana

Lai aktivizētu virtuālo vidi, izmantojiet šādu komandu:

            pipenv shell
            

              
                Copy
              
            
          

Šī komanda atver jaunu čaulu ar aktivizētu virtuālo vidi. Jūs parasti redzēsiet virtuālās vides nosaukumu iekavās pirms komandu uzvednes, norādot, ka vide ir aktīva.

Pakotņu Instalēšana

Lai instalētu pakotnes savā virtuālajā vidē, izmantojiet komandu `pipenv install`, kam seko pakotņu nosaukumi:

            pipenv install requests
pipenv install flask
            

              
                Copy
              
            
          

Šīs komandas instalē pakotnes `requests` un `flask` un pievieno tās jūsu `Pipfile`. Pipenv automātiski atjaunina `Pipfile.lock`, lai reģistrētu instalēto pakotņu un to atkarību precīzās versijas.

Instalējot pakotnes, varat arī norādīt versijas ierobežojumus:

            pipenv install requests==2.26.0
            

              
                Copy
              
            
          

Šī komanda instalē pakotnes `requests` versiju 2.26.0.

Izstrādes Atkarību Instalēšana

Bieži vien jums būs pakotnes, kas nepieciešamas tikai izstrādes laikā, piemēram, testēšanas sistēmas vai linteri. Varat tos instalēt kā izstrādes atkarības, izmantojot karodziņu `--dev`:

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

              
                Copy
              
            
          

Šīs pakotnes tiek pievienotas `Pipfile` sadaļā `[dev-packages]`.

Pakotņu Atinstalēšana

Lai atinstalētu pakotni, izmantojiet komandu `pipenv uninstall`:

            pipenv uninstall requests
            

              
                Copy
              
            
          

Šī komanda noņem pakotni `requests` no virtuālās vides un atjaunina `Pipfile` un `Pipfile.lock`.

Instalēto Pakotņu Uzskaitīšana

Lai redzētu instalēto pakotņu sarakstu savā virtuālajā vidē, izmantojiet komandu `pipenv graph`:

            pipenv graph
            

              
                Copy
              
            
          

Šī komanda parāda atkarību grafiku, kurā redzamas instalētās pakotnes un to atkarības.

Komandu Izpilde Virtuālajā Vidē

Varat palaist komandas virtuālajā vidē, to neaktivizējot, izmantojot `pipenv run`:

            pipenv run python your_script.py
            

              
                Copy
              
            
          

Šī komanda izpilda skriptu `your_script.py`, izmantojot Python interpretatoru virtuālajā vidē.

Uzlabota Lietošana un Labākā Prakse

Darbs ar `Pipfile` un `Pipfile.lock`

`Pipfile` un `Pipfile.lock` ir galvenie faili atkarību pārvaldībai Pipenv. `Pipfile` uzskaita jūsu projekta tiešās atkarības, savukārt `Pipfile.lock` reģistrē visu atkarību (ieskaitot tranzitīvās) precīzās versijas. Ir ļoti svarīgi saprast, kā šie faili darbojas un kā tos efektīvi pārvaldīt.

`Pipfile` Struktūra:

`Pipfile` ir TOML fails, kas satur informāciju par jūsu projekta atkarībām, Python versiju un citiem iestatījumiem. Šeit ir vienkāršs piemērs:

            [requires]
python_version = "3.9"

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

[dev-packages]
pytest = "*"

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

              
                Copy
              
            
          

• `[requires]`: Norāda projektam nepieciešamo Python versiju.
• `[packages]`: Uzskaita projekta tiešās atkarības. `"*"` norāda, ka jebkura versija ir pieņemama, taču ieteicams norādīt versijas ierobežojumus.
• `[dev-packages]`: Uzskaita izstrādes atkarības.
• `[source]`: Norāda izmantojamo pakotņu indeksu.

`Pipfile.lock` Struktūra:

`Pipfile.lock` ir JSON fails, kas satur visu pakotņu un to atkarību precīzās versijas. Šo failu automātiski ģenerē un atjaunina Pipenv. Jums nekad nevajadzētu manuāli rediģēt šo failu.

Atkarību Atjaunināšana:

Lai atjauninātu savas atkarības, izmantojiet komandu `pipenv update`. Šī komanda atjaunina visas pakotnes uz jaunākajām versijām, kas atbilst versijas ierobežojumiem jūsu `Pipfile`, un atjaunina `Pipfile.lock` atbilstoši:

            pipenv update
            

              
                Copy
              
            
          

Lai atjauninātu konkrētu pakotni, izmantojiet komandu `pipenv update`, kam seko pakotnes nosaukums:

            pipenv update requests
            

              
                Copy
              
            
          

Dažādu Python Versiju Izmantošana

Pipenv ļauj norādīt Python versiju savam projektam. To varat darīt, izveidojot virtuālo vidi:

            pipenv --python 3.9
            

              
                Copy
              
            
          

Šī komanda izveido virtuālo vidi, izmantojot Python 3.9. Pipenv automātiski nosaka jūsu sistēmā pieejamās Python versijas. Varat arī norādīt Python versiju `Pipfile`:

            [requires]
python_version = "3.9"
            

              
                Copy
              
            
          

Darbs ar Vairākām Vidēm

Daudzos projektos jums būs dažādas vides, piemēram, izstrādes, testēšanas un ražošanas. Varat pārvaldīt šīs vides, izmantojot vides mainīgos.

Piemēram, varat iestatīt vides mainīgo `PIPENV_DEV` uz `1`, lai instalētu izstrādes atkarības:

            PIPENV_DEV=1 pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

Varat arī izmantot dažādus `Pipfile` dažādām vidēm. Piemēram, jums var būt `Pipfile.dev` izstrādes atkarībām un `Pipfile.prod` ražošanas atkarībām. Pēc tam varat izmantot vides mainīgo `PIPENV_PIPFILE`, lai norādītu, kuru `Pipfile` izmantot:

            PIPENV_PIPFILE=Pipfile.dev pipenv install
            

              
                Copy
              
            
          

Integrācija ar IDE un Redaktoriem

Lielākajai daļai populāru IDE un redaktoru, piemēram, VS Code, PyCharm un Sublime Text, ir iebūvēts Pipenv atbalsts. Šī integrācija atvieglo jūsu virtuālo viņu un atkarību pārvaldību tieši no jūsu IDE.

VS Code:

VS Code automātiski nosaka Pipenv virtuālās vides. Jūs varat izvēlēties izmantojamo virtuālo vidi VS Code loga apakšējā labajā stūrī. Varat arī konfigurēt VS Code izmantot Pipenv, iestatot iestatījumu `python.pythonPath` savā failā `settings.json`:

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

              
                Copy
              
            
          

PyCharm:

PyCharm arī automātiski nosaka Pipenv virtuālās vides. Jūs varat izvēlēties izmantojamo virtuālo vidi no projekta interpretatora iestatījumiem. PyCharm nodrošina arī funkcijas Pipenv atkarību pārvaldībai un komandu izpildei virtuālajā vidē.

Drošības Apsvērumi

Izmantojot Pipenv, ir svarīgi apzināties drošības apsvērumus:

• Pārbaudiet Pakotņu Jaucējkodus: Pipenv automātiski pārbauda lejupielādēto pakotņu jaucējkodus, lai nodrošinātu, ka tie nav bojāti.
• Uzturiet Atkarības Atjauninātas: Regulāri atjauniniet savas atkarības uz jaunākajām versijām, lai ielāpītu drošības ievainojamības.
• Izmantojiet Virtuālo Vidi: Vienmēr izmantojiet virtuālo vidi, lai izolētu sava projekta atkarības un novērstu konfliktus ar citiem projektiem.
• Pārskatiet `Pipfile.lock`: Periodiski pārskatiet failu `Pipfile.lock`, lai nodrošinātu, ka pakotnes un to atkarības ir tādas, kādas jūs gaidāt.

Biežākās Problēmas un Traucējummeklēšana

`Pipfile.lock` Konflikti

`Pipfile.lock` konflikti var rasties, ja vairāki izstrādātāji strādā pie viena projekta un viņiem ir dažādas atkarību versijas. Lai atrisinātu šos konfliktus, veiciet šīs darbības:

1. Pārliecinieties, ka visi izmanto vienu un to pašu Python versiju.
2. Atjauniniet savas vietējās atkarības, izmantojot `pipenv update`.
3. Iesniedziet atjaunināto `Pipfile.lock` repozitorijā.
4. Lieciet citiem izstrādātājiem iegūt jaunākās izmaiņas un palaist `pipenv install`, lai sinhronizētu savas vides.

Pakotņu Instalēšanas Kļūmes

Pakotņu instalēšanas kļūmes var rasties dažādu iemeslu dēļ, piemēram, tīkla problēmas, nesaderīgas atkarības vai trūkstošas sistēmas bibliotēkas. Lai novērstu šīs problēmas:

• Pārbaudiet savu interneta savienojumu.
• Pārliecinieties, ka jums ir instalētas nepieciešamās sistēmas bibliotēkas.
• Mēģiniet instalēt pakotni ar konkrētu versijas ierobežojumu.
• Konsultējieties ar pakotnes dokumentāciju vai kopienas forumiem, lai saņemtu palīdzību.

Virtuālās Vides Aktivizēšanas Problēmas

Ja jums ir problēmas ar virtuālās vides aktivizēšanu, mēģiniet veikt šīs darbības:

• Pārliecinieties, ka atrodaties projekta direktorijā.
• Mēģiniet vēlreiz palaist `pipenv shell`.
• Ja izmantojat pielāgotu čaulu, pārliecinieties, ka tā ir konfigurēta virtuālo viņu aktivizēšanai.

Reālās Pasaules Piemēri un Lietošanas Gadījumi

Tīmekļa Izstrāde ar Flask vai Django

Pipenv ir īpaši noderīgs tīmekļa izstrādes projektiem, izmantojot sistēmas, piemēram, Flask vai Django. Tas vienkāršo atkarību pārvaldības procesu, piemēram, pati tīmekļa sistēma, datu bāzes savienotāji un citas būtiskas bibliotēkas. Piemēram, Django projektam varētu būt atkarības, piemēram, `django`, `psycopg2` (PostgreSQL) un `djangorestframework`. Pipenv nodrošina, ka visi izstrādātāji izmanto vienas un tās pašas šo pakotņu versijas, novēršot saderības problēmas.

Datu Zinātnes Projekti

Datu zinātnes projekti bieži paļaujas uz daudzām bibliotēkām, piemēram, `numpy`, `pandas`, `scikit-learn` un `matplotlib`. Pipenv palīdz pārvaldīt šīs atkarības, nodrošinot, ka datu zinātnes vide ir konsekventa dažādās iekārtās un izvietojumos. Izmantojot Pipenv, datu zinātnieki var viegli kopīgot savus projektus ar kolēģiem vai izvietot tos ražošanā, neuztraucoties par atkarību konfliktiem.

Automatizācijas Skripti un Komandrindas Rīki

Pat mazākiem automatizācijas skriptiem vai komandrindas rīkiem Pipenv piedāvā ievērojamus ieguvumus. Tas ļauj izolēt skriptam nepieciešamās atkarības, novēršot to iejaukšanos citās Python instalācijās jūsu sistēmā. Tas ir īpaši noderīgi, ja jums ir vairāki skripti, kuriem nepieciešamas dažādas vienas un tās pašas pakotnes versijas.

Piemērs: Vienkāršs tīmekļa skrāpis

Iedomājieties, ka vēlaties izveidot skriptu, kas skrāpē datus no tīmekļa vietnes. Jums, visticamāk, būs nepieciešama bibliotēka `requests`, lai iegūtu HTML saturu, un `beautifulsoup4`, lai to parsētu. Izmantojot Pipenv, varat viegli pārvaldīt šīs atkarības:

            pipenv install requests beautifulsoup4
            

              
                Copy
              
            
          

Tas nodrošina, ka skripts vienmēr izmanto pareizās šo bibliotēku versijas neatkarīgi no sistēmas, kurā tas darbojas.

Alternatīvas Pipenv

Lai gan Pipenv ir lielisks rīks, ir arī citas iespējas Python atkarību un virtuālo viņu pārvaldībai:

• `venv` (iebūvēts): Standarta bibliotēkas modulis `venv` nodrošina pamata virtuālās vides funkcionalitāti. Tas neietver pakotņu pārvaldības funkcijas, tāpēc joprojām būs jāizmanto `pip` atsevišķi.
• `virtualenv`: Populāra trešās puses bibliotēka virtuālo viņu izveidei. Tāpat kā `venv`, tai nepieciešams `pip` pakotņu pārvaldībai.
• `poetry`: Vēl viens moderns atkarību pārvaldības rīks, kas apvieno pakotņu pārvaldību un virtuālās vides pārvaldību, līdzīgi Pipenv. Poetry izmanto arī failu `pyproject.toml` projektu konfigurēšanai.
• `conda`: Pakotņu, atkarību un vides pārvaldības sistēma jebkurai valodai — Python, R, JavaScript, C, C++, Java un citām. Conda ir atvērtā koda un to uztur Anaconda, Inc.

Katram no šiem rīkiem ir savas stiprās un vājās puses. Pipenv ir laba izvēle projektiem, kuriem nepieciešama vienkārša un intuitīva darbplūsma, savukārt Poetry varētu būt vēlamāks projektiem, kuriem nepieciešamas uzlabotas funkcijas vai integrācija ar citiem būvēšanas rīkiem. `conda` ir lielisks, pārvaldot vides jauktu valodu projektiem. `venv` un `virtualenv` ir noderīgi pamata vides izolēšanai, taču tiem trūkst Pipenv un Poetry atkarību pārvaldības funkciju.

Secinājums

Pipenv ir vērtīgs rīks, lai optimizētu jūsu Python izstrādes darbplūsmu, racionalizējot atkarību pārvaldību un nodrošinot atveidojamas būves. Izprotot tā pamatkonceptus un labāko praksi, jūs varat izveidot labi organizētus, pārnēsājamus un drošus Python projektus. Neatkarīgi no tā, vai strādājat pie neliela skripta vai liela mēroga lietojumprogrammas, Pipenv var palīdzēt efektīvāk pārvaldīt savas atkarības un koncentrēties uz koda rakstīšanu.

Sākot no sākotnējās iestatīšanas līdz uzlabotām konfigurācijām, Pipenv apgūšana uzlabos jūsu produktivitāti un garantēs konsekventas vides dažādās platformās un komandas dalībniekiem. Pieņemiet Pipenv un paaugstiniet savu Python izstrādes pieredzi.