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Python开发环境部署教程

发布于 2024-12-31 03:53

本教程将详细介绍如何在 Windows 系统上配置 Python 开发环境，包括安装 Python、配置虚拟环境以及使用 VS Code 进行开发，适合新手和需要精细配置的开发者。

1. 安装 Python

1.1 下载 Python

  1. 访问 Python 官网。
  2. 选择最新版本的 Python 进行下载（建议下载 64-bit 版本）。

1.2 判断选择 64 位还是 32 位 Python

  • 查看操作系统架构：
    1. 打开 设置，选择 系统，然后点击 关于。
    2. 在 系统类型 中，你会看到是 32 位还是 64 位操作系统。
  • 操作系统为 64 位：
    • 如果操作系统为 64 位，且你的硬件也支持 64 位架构（现代电脑几乎都支持），建议下载并安装 64 位版本的 Python。64 位版本的 Python 可以访问更多内存，并且对性能有优势，尤其是在处理大量数据时。
  • 操作系统为 32 位：
    • 如果操作系统为 32 位，那么你只能安装 32 位版本的 Python。32 位版本的 Python 在内存使用和计算能力上有一定限制，最多只能使用大约 4GB 的内存。

1.3 安装步骤

  1. 运行安装程序：双击下载的 .exe 文件开始安装。
  2. 在安装界面的底部，确保勾选 Add Python to PATH，这是确保可以从命令行直接运行 Python 的重要步骤。
  3. 点击 Customize installation 进入自定义安装配置界面。
  4. 在下一个界面，确保选中以下选项：
    • Install pip：Python 包管理工具，用于安装和管理库。
    • Install venv：用于创建虚拟环境。
    • Add Python to environment variables：确保 Python 路径添加到系统环境变量中。
  5. 选择安装路径（建议使用默认路径，或选择一个你希望的路径，如 C:\Python3x）。
  6. 点击 Install Now 开始安装。

1.4 验证安装

  1. 安装完成后，打开 命令行（按下 Win + R，输入 cmd）并输入以下命令验证安装： 
    python --version
pip --version
    如果安装成功，命令行会显示 Python 和 pip 的版本号。

2. 配置国内镜像源（提高安装速度）

为了提高安装 Python 包的速度，特别是使用 pip 安装时，可以配置国内镜像源。

2.1 配置镜像源

  1. 打开命令行并运行以下命令，设置 pip 使用清华大学的镜像源： 
    pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

2.2 验证配置

运行以下命令检查镜像源配置是否生效：

pip config list

3. 创建虚拟环境

3.1 选择工作目录

首先，在文件资源管理器中选择一个目录作为项目的存放位置（例如 D:\Projects\MyProject）。

3.2 创建虚拟环境

  1. 打开命令行，进入项目目录： 
    cd D:\Projects\MyProject
  2. 运行以下命令创建虚拟环境： 
    python -m venv venv
    该命令会在当前目录下创建一个名为 venv 的文件夹，里面包含独立的 Python 解释器和相关库。

3.3 虚拟环境的作用和原理

  • 作用：

    • 虚拟环境（venv）允许你为每个项目创建一个独立的 Python 环境。每个虚拟环境都有自己独立的 Python 解释器和安装的库，不会与其他项目的库发生冲突。这样可以避免全局环境中的依赖版本冲突，并使项目的环境更加可控和可移植。
    • 使用虚拟环境后，你可以专门为每个项目安装特定版本的库，而不会影响到其他项目。

  • 运作原理：

    • 当你创建一个虚拟环境时，系统会复制 Python 的核心文件并创建一个新的目录，这个目录会包含一个独立的 Python 解释器和 pip，并且隔离了项目的依赖库。
    • 激活虚拟环境后，所有的 pip install 命令都会将库安装到该虚拟环境中，而不是全局环境中。

3.4 激活虚拟环境

  1. 在命令行中运行以下命令激活虚拟环境： 
    venv\Scripts\activate
  2. 激活成功后，命令行提示符前会显示 (venv)，这表示虚拟环境已生效。

3.5 退出虚拟环境

当你完成工作后，可以通过以下命令退出虚拟环境：

deactivate

4. 安装项目依赖

4.1 在虚拟环境中安装依赖

  1. 激活虚拟环境后，安装所需的 Python 包。例如： 
    pip install numpy pandas

4.2 导出依赖列表

当项目中需要与他人共享依赖时，可以使用以下命令将当前环境的依赖保存到 requirements.txt 文件中：

pip freeze > requirements.txt

4.3 使用依赖列表安装

  1. 在新环境中运行以下命令安装依赖： 
    pip install -r requirements.txt

5. 配置 VS Code（推荐 IDE）

5.1 安装 VS Code

  1. 访问 VS Code 官网 下载并安装 VS Code 编辑器。

5.2 安装 Python 插件

  1. 启动 VS Code，点击左侧边栏的 扩展 按钮（或按下 Ctrl+Shift+X），搜索并安装 Python 插件。

5.3 配置虚拟环境

  1. 打开你的项目目录。
  2. 按 Ctrl+Shift+P 打开命令面板。
  3. 输入并选择 Python: Select Interpreter。

  4. 在弹出的列表中，选择 venv\Scripts\python.exe 作为解释器。这样 VS Code 会使用你在虚拟环境中安装的 Python 版本。

    如果虚拟环境未显示，点击 Enter Interpreter Path，然后选择 venv\Scripts\python.exe 文件的路径。

5.4 配置 VS Code 自动激活虚拟环境

  1. 可以设置 VS Code 自动激活虚拟环境。打开命令面板，输入 Preferences: Open User Settings。
  2. 搜索 python.terminal.activateEnvironment，确保它被勾选启用，这样每次启动 VS Code 时，虚拟环境会自动激活。

5.5 测试运行

  1. 在 VS Code 中新建一个 Python 文件（如 main.py），输入以下代码： 
    print("Hello, World!")
  2. 在 VS Code 中按 F5 或点击上方的绿色播放按钮运行代码，确保输出正常。

6. 常见问题及解决方法

6.1 激活虚拟环境失败

如果遇到 “无法加载脚本文件” 的错误，可以尝试以下解决方法： 1. 打开命令行，输入以下命令： 

Set-ExecutionPolicy -Scope CurrentUser -ExecutionPolicy RemoteSigned
这会允许执行 PowerShell 脚本，解决权限问题。

6.2 包安装失败或速度慢

  • 确保已配置国内镜像源。如果依然存在问题，可以尝试使用其他镜像源，如阿里云或豆瓣。
  • 检查网络连接是否稳定。

6.3 VS Code 无法识别虚拟环境

  • 确保已正确选择虚拟环境的解释器。
  • 如果问题仍然存在，尝试重启 VS Code。

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