是時候總結(jié)一波Python環(huán)境搭建問題了

導(dǎo)讀

好的開發(fā)環(huán)境無疑會大大提升編碼效率，近日結(jié)合換新電腦，又再次鉆研了一下Python環(huán)境安裝的問題，稍加總結(jié)以資后鑒。

01 Python使用定位及IDE

個人的當(dāng)前角色仍然是以數(shù)據(jù)分析+算法為主，兼顧工程實現(xiàn)。所以個人習(xí)慣的IDE組合為JupyterLab+VSCode+Pycharm，其中JupyterLab當(dāng)然是數(shù)據(jù)探索分析的主用環(huán)境，VSCode則用作查看源碼和文檔編輯，而一旦確定了算法流程需要輸出正式Python代碼文件時，則會使用Pycharm。這個順序既是使用頻率由大到小，也是IDE體積和輕便性由簡到繁。

注：Pycharm區(qū)分Pro和Community兩個版本，其中前者功能更為健全和強(qiáng)大，但需付費(fèi)使用，而后者則是免費(fèi)的社區(qū)版，個人覺得Community版已經(jīng)足夠好用。另外，很多數(shù)據(jù)從業(yè)者推崇的Anaconda環(huán)境，其實個人并不以為然，它除了預(yù)安裝Python和部分第三方庫之外，并無實質(zhì)性優(yōu)勢。

02 Python安裝

Python安裝本無太多可言，從官網(wǎng)下載相應(yīng)版本即可，目前最新版本是3.9.1，且按照Python最新計劃后續(xù)每年將會有一個大的版本迭代，也就是說2021年將推出3.10，2022年就是3.11。但實際上，個人目前比較喜歡的版本還是3.7或3.8.Python由于大部分第三方庫需要另行安裝，所以其體積非常小，僅有20+M。這里非常值得注意的一個問題是：Python默認(rèn)情況下安裝區(qū)分用戶，此時安裝路徑會自動定位到C盤用戶appdata目錄下，而且當(dāng)該用戶不是管理員權(quán)限時，還不能隨意更改安裝路徑。此時有效的解決辦法是勾選“install for all users”選項即可，相應(yīng)的安裝目錄則會定位到大多數(shù)軟件默認(rèn)的program files目錄下。

Python安裝完畢后，如果不安裝一些第三方庫，那么此時的Python其實是很弱爆的，所以自然第二個問題就是如何高效安裝第三方庫的問題。對此，簡單總結(jié)如下：

1.pip工具安裝問題

正常情況下，安裝Python會默認(rèn)一并安裝pip工具，并加入到系統(tǒng)環(huán)境變量中，進(jìn)而可以通過pip工具管理第三方庫。安裝期間勾選如下：

如果因為各種原因，系統(tǒng)不能使用pip命令時，系統(tǒng)提示pip不是內(nèi)部或外部命令，則僅僅是因為pip應(yīng)用程序未加入到環(huán)境變量的原因。

解決這一問題的方法很簡單，找到Python安裝目錄下的pip.exe執(zhí)行路徑，而后將其加入到環(huán)境變量即可。

2.pip安裝第三方庫問題

pip是用于管理第三方庫的工具，常用操作包括install、uninstall和upgrade三種，其中install又可區(qū)分在線下載安裝和離線提供wheel文件安裝。

• 在線安裝。在線安裝非常簡單，但限于下載速度一般需要配置pip國內(nèi)下載源，只需在用戶目錄下創(chuàng)建pip文件夾，而后在文件夾內(nèi)創(chuàng)建pip.ini文件，并寫入如下2行代碼即可（這里是以更改清華大學(xué)源為例）
  

[global]?

index-url?=?https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

• 離線安裝。在線安裝非常便捷，但對于某些保密或者離線環(huán)境不便聯(lián)網(wǎng)時，更有效的方法是離線安裝，此時可先在一臺聯(lián)網(wǎng)機(jī)器上準(zhǔn)備好需要安裝的包，而后執(zhí)行如下3條命令即可，其中前2條命令用于在聯(lián)網(wǎng)機(jī)器上準(zhǔn)備好離線安裝文件，第3條命令用于在目標(biāo)機(jī)器上執(zhí)行離線安裝。

1. 導(dǎo)出已安裝pip列表：pip freeze >requirements.txt

2. 根據(jù)列表下載安裝文件 pip download -d packages -r requirements.txt

3. 根據(jù)文件和列表離線安裝 pip install --no-index --find-links=packages -r requirements.txt

03 Jupyter Lab配置

一般情況下，在安裝Python第三方庫時，肯定就會將Jupyterlab庫一并安裝。默認(rèn)情況下，安裝完畢后可直接在cmd命令下鍵入jupyter lab啟動瀏覽器，并搭建ipython運(yùn)行環(huán)境。這里仍然需要注意3個問題：

1.Jupyter lab之前空格問題。這是一個很小的細(xì)節(jié)，其中在pip install時，jupyterlab連寫，合起來表示一個包名，而在鍵入jupyter命令啟動瀏覽器時則需分開寫，其中jupyter代表命令（背后對應(yīng)的是jupyter.exe），lab代表參數(shù)。除了lab作為參數(shù)外，當(dāng)然另一個可選的參數(shù)就是notebook了

2.默認(rèn)情況下，只要安裝jupyter lab正常，那么cmd中鍵入jupyter lab便可直接啟動瀏覽器搭建環(huán)境，但也有不正常的情況，如同pip命令不識別一樣，當(dāng)遇到j(luò)upyter命令不識別時，仍然要想到的是所在路徑未添加到環(huán)境變量中。所以解決辦法如同前面pip命令一致。

3.修改jupyter lab默認(rèn)工作目錄。一般而言，jupyter lab啟動后默認(rèn)工作目錄是安裝路徑，但這可能是大多數(shù)人都不希望的場景，所以自然需要更改。更改的方法是在cmd中執(zhí)行如下命令：

jupyter?lab?--generate-config

然后打開新生成的配置文件，找到c.ServerApp.notebook_dir參數(shù)，修改成目標(biāo)路徑地址即可，例如圖中修改為D盤根目錄。

04 VSCode配置

VSCode是微軟推出的一款代碼編輯器，更本質(zhì)的說是文本編輯器，類似的應(yīng)用還有Sublime、Notepad++等，雖然功能大同小異，但VSCode由于有微軟強(qiáng)大的背書，以及越來越多的插架加成，目前正逐漸表現(xiàn)出愈發(fā)強(qiáng)大的競爭力。

個人一般習(xí)慣用其作為查看代碼的軟件，靈活使用ctrl+B快捷鍵查找引用還是非?？旖莸?，另外也集成了Git和debug功能。當(dāng)然，要想使其真的好用，那么其實還需要安裝一些插件才行。聯(lián)網(wǎng)情況下，只需點(diǎn)擊左側(cè)擴(kuò)展菜單，即可方便的查找指定擴(kuò)展應(yīng)用并安裝，例如漢化包（Chinese）、代碼美化工具（beautify）以及Python語言相關(guān)，這些幾乎是必備的插件。

當(dāng)然，也要考慮離線安裝插件的需求，VSCode自然也考慮到了這一場景。前往如下網(wǎng)站（VSCode插件市場：https://marketplace.visualstudio.com/），輸入插件名，點(diǎn)擊前往詳情頁，即可在右側(cè)點(diǎn)擊下載擴(kuò)展。

而后，與使用pip工具安裝Python第三方庫類似，可直接使用如下命令離線安裝VScode擴(kuò)展。其中xxx表示前面準(zhǔn)備好的擴(kuò)展名，且code指令能識別的前提是要求vscode.exe路徑加入到環(huán)境變量中。

code?--install-extension?xxx

當(dāng)然，還有Pycharm的配置，相比Python、Jupyter和VSCode而言，Pycharm的安裝其實已經(jīng)高度集成，無需過多配置。但值得深入研究的是Pycharm的虛擬開發(fā)環(huán)境，這也是Pycharm的一大利器，這里就不再展開了。

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