在開發Python應用程序時，系統默認的Python版本可能會不兼容這個應用程序, 如果同時開發多個應用程序, 可能會用到好幾個版本的python環境, 這種情況下，每個應用可能需要各自擁有一套"獨立"的Python運行環境。virtualenv就是用來為一個應用創建一套"隔離"的Python運行環境的工具。virtualenv是python的一個虛擬化環境工具，用來建立一個虛擬的python環境，一個專屬於項目的python環境, 用virtualenv 來保持一個干凈的環境非常有用, 可以幫助我們在同一台host上創建多套純凈的python解釋器環境並實現相互隔離，各個環境下安裝的庫僅限於自己的環境，不會影響到別人。
動態語言Ruby、Python都有自己的虛擬環境，虛擬環境是程序執行時的獨立執行環境，在同一台服務器中可以創建不同的虛擬環境供不同的系統使用，項目之間的運行環境保持獨立性而相互不受影響。例如項目A在基於Python2的環境中運行，而項目B可以在基於Python3的環境中運行。Python通virtualenv工具管理虛擬環境。
簡而言之, Virtualenv是一個創建隔絕的Python環境的工具。virtualenv創建一個包含所有必要的可執行文件的文件夾，用來使用Python工程所需的包。Virtualenv用於創建獨立的Python環境，多個Python相互獨立，互不影響，它能夠幫助：
- 在沒有權限的情況下安裝新套件；
- 不同應用可以使用不同的套件版本；
- 套件升級不影響其他應用。
- 隔離項目之間的第三方包依賴
- 在沒有權限的情況下安裝新的Python軟件包
- 還有一個額外的好處：部署應用時，把開發環境的虛擬環境打包到生產環境即可。
virtualenv 安裝
[root@kevin-test ~]# cat /etc/redhat-release (本文是在centos7下操作並驗證無誤)
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)
[root@kevin-test ~]# python -V
Python 2.7.5
[root@kevin-test ~]# pip -V
-bash: pip: command not found
先來安裝pip
[root@kevin-test ~]# yum -y install epel-release
[root@kevin-test ~]# yum install python-pip
[root@kevin-test ~]# pip install --upgrade pip
[root@kevin-test ~]# pip -V
pip 18.1 from /usr/lib/python2.7/site-packages/pip (python 2.7)
通過pip安裝virtualenv
[root@kevin-test ~]# pip install virtualenv
Collecting virtualenv
Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/7c/17/9b7b6cddfd255388b58c61e25b091047f6814183e1d63741c8df8dcd65a2/virtualenv-16.1.0-py2.py3-none-any.whl (1.9MB)
100% |████████████████████████████████| 1.9MB 1.3MB/s
Installing collected packages: virtualenv
Successfully installed virtualenv-16.1.0
測試安裝后virtualenv的版本
[root@kevin-test ~]# virtualenv --version
16.1.0
查看幫助
[root@kevin-test ~]# virtualenv --help
Usage: virtualenv [OPTIONS] DEST_DIR
Options:
--version show program's version number and exit
-h, --help show this help message and exit
-v, --verbose Increase verbosity.
-q, --quiet Decrease verbosity.
-p PYTHON_EXE, --python=PYTHON_EXE
The Python interpreter to use, e.g.,
--python=python3.5 will use the python3.5 interpreter
to create the new environment. The default is the
interpreter that virtualenv was installed with
(/usr/bin/python2)
--clear Clear out the non-root install and start from scratch.
--no-site-packages DEPRECATED. Retained only for backward compatibility.
Not having access to global site-packages is now the
default behavior.
--system-site-packages
Give the virtual environment access to the global
site-packages.
--always-copy Always copy files rather than symlinking.
--relocatable Make an EXISTING virtualenv environment relocatable.
This fixes up scripts and makes all .pth files
relative.
--no-setuptools Do not install setuptools in the new virtualenv.
--no-pip Do not install pip in the new virtualenv.
--no-wheel Do not install wheel in the new virtualenv.
--extra-search-dir=DIR
Directory to look for setuptools/pip distributions in.
This option can be used multiple times.
--download Download preinstalled packages from PyPI.
--no-download, --never-download
Do not download preinstalled packages from PyPI.
--prompt=PROMPT Provides an alternative prompt prefix for this
environment.
--setuptools DEPRECATED. Retained only for backward compatibility.
This option has no effect.
--distribute DEPRECATED. Retained only for backward compatibility.
This option has no effect.
--unzip-setuptools DEPRECATED. Retained only for backward compatibility.
This option has no effect.
virtualenv 使用
現在為某一個工程創建一個虛擬環境, 創建一個獨立的Python運行環境，命名為pj_test (這是虛擬環境目錄名，目錄名可自行自定義)
[root@kevin-test ~]# cd /opt/
[root@kevin-test opt]# mkdir project_test
[root@kevin-test opt]# cd project_test
[root@kevin-test project_test]# virtualenv --no-site-packages pj_test
New python executable in /opt/project_test/pj_test/bin/python2
Also creating executable in /opt/project_test/pj_test/bin/python
Installing setuptools, pip, wheel...
done.
如上命令virtualenv就可以創建一個獨立的Python運行環境，這里還加上了參數--no-site-packages (也可以不跟這個參數)，這樣已經安裝到系統Python環境
中的所有第三方包都不會復制過來，於是就得到了一個不帶任何第三方包的"干凈"的Python運行環境。
上面命令將會在當前的目錄中創建一個文件夾pj_test，這個文件夾包含一些Python執行文件，以及pip副本，用於安裝其他的packges。
虛擬環境的名字（此例中是pj_test ）可以是任意的；若省略名字將會把文件均放在當前目錄。
[root@kevin-test project_test]# ls
pj_test
[root@kevin-test project_test]# ls pj_test/
bin include lib lib64
[root@kevin-test project_test]# yum install -y tree
[root@kevin-test project_test]# tree pj_test/bin
pj_test/bin
├── activate
├── activate.csh
├── activate.fish
├── activate.ps1
├── activate_this.py
├── easy_install
├── easy_install-2.7
├── pip
├── pip2
├── pip2.7
├── python -> python2
├── python2
├── python2.7 -> python2
├── python-config
└── wheel
[root@kevin-test project_test]# tree pj_test/include/
pj_test/include/
└── python2.7 -> /usr/include/python2.7
[root@kevin-test project_test]# tree pj_test/lib| head -3
pj_test/lib
└── python2.7
├── _abcoll.py -> /usr/lib64/python2.7/_abcoll.py
新建的Python環境被放到當前目錄下的pj_test目錄。有了pj_test這個Python環境，可以用source激活虛擬環境:
[root@kevin-test project_test]# pwd
/opt/project_test
[root@kevin-test project_test]# ls
pj_test
[root@kevin-test project_test]# cd pj_test/
[root@kevin-test pj_test]# source ./bin/activate
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# python -V
Python 2.7.5
激活虛擬環境, 在虛擬環境里, 任何使用pip安裝的包將會放在 venv 文件夾中，與全局安裝或其他應用的Python環境完全隔絕開。
如果創建虛擬環境時不選擇指定的python版本, 那么虛擬環境創建后默認就是系統默認的python版本.
比如如果系統還有一個python3.6.1, 路徑為: /usr/local/python3/bin/python3
[root@kevin-test pj_test]# /usr/local/python3/bin/python3 -V
Python 3.6.1
則創建虛擬機時選擇指定的python版本
[root@kevin-test project_test]# virtualenv --no-site-packages -p /usr/local/python3/bin/python3.6.1 pj_test
[root@kevin-test project_test]# cd pj_test/
[root@kevin-test pj_test]# source ./bin/activate
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# python -V
Python 3.6.1
可以在服務器上提前安裝多個版本的python環境, 不同版本的python的二進制路徑不一樣
然后在使用virtualenv創建各個項目的虛擬環境時指定不同的python版本, 這樣各個項目python解釋器環境就實現了相互隔離, 非常純凈!
使用"deactivate" 命令退出或停用虛擬環境：
[root@kevin-test project_test]# cd pj_test/
[root@kevin-test pj_test]# source ./bin/activate
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# python -V
Python 2.7.5
(pj_test) [root@kevin-test pj_test]# deactivate
[root@kevin-test pj_test]#
退出虛擬環境后, 此時就回到了正常的環境，現在pip或python均是在系統Python環境下執行。
退出虛擬環境后, 之前在虛擬環境里的部署的應用程序的使用都不會受到影響!
完全可以針對每個應用創建獨立的Python運行環境，這樣就可以對每個應用的Python環境進行隔離。
如果要刪除一個虛擬環境, 只需刪除它的虛擬目錄即可, 比如要刪除虛擬環境pj_test, 則:
[root@kevin-test pj_test]# rm -rf /opt/project_test/pj_test/
在虛擬環境安裝 Python packages
Virtualenv 附帶有pip安裝工具，因此需要安裝的packages可以直接運行： (pj_test) [root@kevin-test pj_test]# pip install [套件名稱] (pj_test) [root@kevin-test pj_test]# pip -V pip 18.1 from /opt/project_test/pj_test/lib/python2.7/site-packages/pip (python 2.7) (pj_test) [root@kevin-test pj_test]# pip install jinja2 安裝后, 可以在虛擬環境里找到這個套件 (pj_test) [root@kevin-test pj_test]# ll -d /opt/project_test/pj_test/lib/python2.7/site-packages/jinja2/ drwxr-xr-x 2 root root 4096 Dec 17 18:26 /opt/project_test/pj_test/lib/python2.7/site-packages/jinja2/ 在虛擬環境下，用pip安裝的包都被安裝到對應虛擬的這個環境下，系統Python環境不受任何影響。 也就是說，虛擬環境是專門針對具體的某個應用創建的。 [root@kevin-test ~]# pip -V pip 18.1 from /usr/lib/python2.7/site-packages/pip (python 2.7) 如果沒有啟動虛擬環境，系統環境也安裝了pip工具，那么packages將被安裝在系統環境中. 為了避免發生此事，可以在~/.bashrc文件中加上 (最好添加下面的內容)： [root@kevin-test ~]# vim ~/.bashrc export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true 使配置生效 [root@kevin-test ~]# source ~/.bashrc 如果在沒開啟虛擬環境時, 在虛擬環境之外的系統上運行pip，就會提示錯誤："Could not find an activated virtualenv (required)".
如上安裝好virtualenv之后, 就可以解決python版本沖突問題和python庫不同版本的問題了!!
virtualenv 用法小總結
1) 創建環境 virtualenv [新環境名] :這會再當前目錄下創建一個新環境目錄 可使用 virtualenv --help 來查看如何使用。可以使用參數 --python=/usr/bin/python3 來創建一個已經安裝的的Python環境。 2) 使用環境 切換到項目的新環境目錄 執行：source ./bin/activate 來激活環境，激活后在命令行的前面會出現新環境名稱 接下來可使用pip命令安裝新環境需要的各種包。（pip命令在創建新環境時自帶） 3) 退出虛擬環境 deactivate 如果要刪除虛擬環境，只需退出虛擬環境后，刪除對應的虛擬環境目錄即可。不影響其他環境。 4) 注意事項 如果沒有啟動虛擬環境，系統也安裝了pip工具，那么套件將被安裝在系統環境中，為了避免發生此事，可以在~/.bashrc文件中加上：export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true 或者讓在執行pip的時候讓系統自動開啟虛擬環境：export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true 5) 保證環境一致性 用pip freeze查看當前安裝版本 [root@kevin-test ~]# pip freeze 另外： [root@kevin-test ~]# pip freeze > requirements.txt 這將會創建一個 requirements.txt 文件，其中包含了當前環境中所有包及 各自的版本的簡單列表。 可以使用 "pip list"在不產生requirements文件的情況下， 查看已安裝包的列表。 這將會使另一個不同的開發者（或者是你本人，如果你本人需要重新創建這樣的環境） 在以后安裝相同版本的相同包變得容易。 將這個requirements.txt拷貝到新的機器環境下執行: # pip install -r requirements.txt 這能幫助確保安裝、部署和開發者之間的一致性。
虛擬環境管理工具 - Virtualenvwrapper
virtualenv使用起來不是很方便，因為virtual的啟動、停止腳本都在特定目錄，可能一段時間后，你可能會有很多個虛擬環境散落在系統各處，你可能忘記它們的名字或者位置。鑒於virtualenv不便於對虛擬環境集中管理，所以推薦直接使用virtualenvwrapper。 virtualenvwrapper提供了一系列命令使得和虛擬環境工作變得便利。它把你所有的虛擬環境都放在一個地方。
Virtaulenvwrapper是virtualenv的擴展包，用於更方便管理虛擬環境，它可以做： - 將所有虛擬環境整合在一個目錄下; - 管理（新增，刪除，復制）虛擬環境; - 切換虛擬環境等等. 安裝virtualenvwrapper (確保virtualenv已提前安裝) [root@kevin-test ~]# pip install virtualenvwrapper Could not find an activated virtualenv (required). 如果出現上面的報錯:"Could not find an activated virtualenv (required)." 解決辦法: 打開~/.bashrc文件, 添加下面的內容 [root@kevin-test ~]# vim ~/.bashrc export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true [root@kevin-test ~]# source ~/.bashrc 然后接着安裝virtualenvwrapper [root@kevin-test ~]# pip install virtualenvwrapper 如果還是出現上面的那個報錯:"Could not find an activated virtualenv (required)." 接着執行下面命令(~/.bashrc文件里設置該參數為true, 確保pip安裝的包在虛擬環境下; 虛擬環境之外的系統里執行pip時, 每次需要手動source 這個參數的false值) [root@kevin-test ~]# export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=false 最后再次安裝virtualenvwrapper即可 [root@kevin-test ~]# pip install virtualenvwrapper Collecting virtualenvwrapper Using cached https://files.pythonhosted.org/packages/2b/8c/3192e10913ad945c0f0fcb17e9b2679434a28ad58ee31ce0104cba3b1154/virtualenvwrapper-4.8.2-py2.py3-none-any.whl Requirement already satisfied: virtualenv-clone in /usr/lib/python2.7/site-packages/virtualenv_clone-0.4.0-py2.7.egg (from virtualenvwrapper) (0.4.0) Requirement already satisfied: stevedore in /usr/lib/python2.7/site-packages/stevedore-1.30.0-py2.7.egg (from virtualenvwrapper) (1.30.0) Requirement already satisfied: virtualenv in /usr/lib/python2.7/site-packages (from virtualenvwrapper) (16.1.0) Requirement already satisfied: pbr!=2.1.0,>=2.0.0 in /usr/lib/python2.7/site-packages/pbr-5.1.1-py2.7.egg (from stevedore->virtualenvwrapper) (5.1.1) Requirement already satisfied: six>=1.10.0 in /usr/lib/python2.7/site-packages/six-1.12.0-py2.7.egg (from stevedore->virtualenvwrapper) (1.12.0) Installing collected packages: virtualenvwrapper Successfully installed virtualenvwrapper-4.8.2 默認virtualenvwrapper安裝在下面python解釋器中的site-packages，實際上需要運行virtualenvwrapper.sh文件才行； 所以要查找出安裝的virtualenvwrapper.sh執行文件 [root@kevin-test ~]# find / -name virtualenvwrapper* /usr/bin/virtualenvwrapper.sh /usr/bin/virtualenvwrapper_lazy.sh /usr/lib/python2.7/site-packages/virtualenvwrapper-4.8.2-py2.7-nspkg.pth /usr/lib/python2.7/site-packages/virtualenvwrapper /usr/lib/python2.7/site-packages/virtualenvwrapper-4.8.2.dist-info 此時還不能使用virtualenvwrapper，每次要想使用virtualenvwrapper 工具時，都必須先激活virtualenvwrapper.sh文件才行, 另外，如果創建前要將即將的環境保存到虛擬環境中，就要先設置一下環境變量 設置環境變量 [root@kevin-test ~]# export WORKON_HOME=~/Envs 創建虛擬環境管理目錄. 即創建的虛擬環境都會放到上面設置的~/Envs目錄下面 [root@kevin-test ~]# mkdir -p $WORKON_HOME 在~/.bashrc文件里配置環境變量, 添加下面兩行 第一行表示: 存放虛擬環境目錄 第二行表示: virtrualenvwrapper.sh執行文件的路徑 [root@kevin-test ~]# vim ~/.bashrc export WORKON_HOME=~/Envs source /usr/bin/virtualenvwrapper.sh 使得以上環境變量的配置生效 [root@kevin-test ~]# source ~/.bashrc 現在開始使用Virtualenvwrapper 管理虛擬機 (可以刪除上面之前創建的虛擬環境/opt/project_test/pj_test 了, 后續都將使用Virtualenvwrapper創建和管理虛擬環境) a) 使用mkvirtualenv 命令創建虛擬環境 創建一個虛擬環境, 虛擬機名稱為project_kevin： [root@kevin-test ~]# mkvirtualenv project_kevin New python executable in /root/Envs/project_kevin/bin/python2 Also creating executable in /root/Envs/project_kevin/bin/python Installing setuptools, pip, wheel... done. virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/predeactivate virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/postdeactivate virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/preactivate virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/postactivate virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_kevin/bin/get_env_details (project_kevin) [root@kevin-test ~]# 再創建另一個虛擬機, 虛擬機名稱為project_bobo (project_kevin) [root@kevin-test ~]# deactivate //先退出上面的那個虛擬環境 [root@kevin-test ~]# mkvirtualenv --no-site-packages project_bo //這里加上了參數--no-site-packages New python executable in /root/Envs/project_bo/bin/python2 Also creating executable in /root/Envs/project_bo/bin/python Installing setuptools, pip, wheel... done. virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/predeactivate virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/postdeactivate virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/preactivate virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/postactivate virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/project_bo/bin/get_env_details (project_bo) [root@kevin-test ~]# ==================================================== 還可以選擇指定的python版本進行虛擬環境的創建, 不過指定的python版本必須要提前安裝好, 比如 # mkvirtualenv project_hui --python=python3.6.1 # mkvirtualenv project_hui --python=/usr/local/python3/bin/python3.6.1 ==================================================== 創建的虛擬環境的項目目錄都放在了上面設置的環境變量目錄~/Envs下面 [root@kevin-test ~]# ll -d ~/Envs/project_kevin/ drwxr-xr-x 5 root root 56 Dec 17 22:27 /root/Envs/project_kevin/ [root@kevin-test ~]# ll -d ~/Envs/project_bo/ drwxr-xr-x 5 root root 56 Dec 17 22:28 /root/Envs/project_bo/ b) 使用workon 或者 lsvirtualenv 命令列出虛擬環境列表 [root@kevin-test ~]# workon project_bo project_kevin 或者 [root@kevin-test ~]# lsvirtualenv project_bo ========== project_kevin ============= c) 使用workon 啟動/切換虛擬環境 [root@kevin-test ~]# workon project_bo (project_bo) [root@kevin-test ~]# python -V Python 2.7.5 (project_bo) [root@kevin-test ~]# 創建一個項目，它會創建虛擬環境，並在 $WORKON_HOME 中創建一個項目目錄。 當您使用 "workon 項目的虛擬環境名稱" 時，它會自動cd -ed 到項目目錄中。 d) 使用deactivate命令退出/離開虛擬環境，和virutalenv一樣的命令 [root@kevin-test ~]# workon project_bo (project_bo) [root@kevin-test ~]# python -V Python 2.7.5 (project_bo) [root@kevin-test ~]# deactivate [root@kevin-test ~]# e) 使用rmvirtualenv 命令 刪除虛擬環境 [root@kevin-test ~]# lsvirtualenv project_bo ========== project_kevin ============= [root@kevin-test ~]# rmvirtualenv project_bo Removing project_bo... [root@kevin-test ~]# lsvirtualenv project_kevin ============= f) 使用lssitepackages命令顯示 site-packages 目錄中的內容。 [root@kevin-test ~]# workon project_kevin (project_kevin) [root@kevin-test ~]# lssitepackages easy_install.py pip pkg_resources setuptools-40.6.3.dist-info wheel-0.32.3.dist-info easy_install.pyc pip-18.1.dist-info setuptools wheel g) 使用cdvirtualenv命令導航到當前激活的虛擬環境的目錄中，比如說這樣就能夠瀏覽它的site-packages。 [root@kevin-test ~]# workon project_kevin (project_kevin) [root@kevin-test site-packages]# cdvirtualenv (project_kevin) [root@kevin-test project_kevin]# ls bin include lib lib64 h) 使用cdsitepackages命令直接進入到 site-packages 目錄中, 和上面的cdvirtualenv 類似 [root@kevin-test ~]# workon project_kevin (project_kevin) [root@kevin-test ~]# cdsitepackages (project_kevin) [root@kevin-test site-packages]# ls easy_install.py pip pkg_resources setuptools-40.6.3.dist-info wheel-0.32.3.dist-info easy_install.pyc pip-18.1.dist-info setuptools wheel ============================================= 為了方便運維管理, 可以進行一些別名設置, 如下: [root@kevin-test ~]# vim ~/.bashrc #virtualenv alias vte='virtualenv' alias mkvte='mkvirtualenv' alias deact='deactivate' alias rmvte='rmvirtualenv' alias lsvte='lsvirtualenv' alias won='workon' 使得上面配置生效 [root@kevin-test ~]# source ~/.bashrc 使用別名進行操作 [root@kevin-test ~]# lsvte project_kevin ============= [root@kevin-test ~]# won project_kevin (project_kevin) [root@kevin-test ~]# deact [root@kevin-test ~]# rmvte project_kevin Removing project_kevin... [root@kevin-test ~]# lsvte [root@kevin-test ~]#
virtualenv使用時遇到的一個坑點, 經常排查驗證, 得出結論如下:
1) root用戶和普通用戶都可以創建虛擬環境(比如虛擬環境名稱為venv)，venv虛擬環境的相關文件和文件夾的owner都是該用戶，
如果是非root的其他用戶激活該venv虛擬環境的話，會因為文件權限的問題導致python庫安裝失敗!!
所以說: 非root用戶不要去激活使用其他用戶創建的venv虛擬環境!
2) 一旦以用戶A的身份激活venv虛擬環境后，在虛擬環境中就不能再通過su命令切換其他用戶，否則會自動退出虛擬環境!
所以說: 在虛擬環境中不要通過su切換用戶!
3) 以用戶A的身份激活某venv虛擬環境后，在虛擬環境中所有通過"sudo + cmd"執行的命令，都等同於在虛擬環境外執行。
所以說: 在虛擬環境中不要通過sudo執行命令
以上提到的3個小問題，在使用virtualenv的時候一定要注意。