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2-5-Python虚拟环境-pyenv


pyenv 主要用来对 Python 解释器进行管理 , 可以管理系统上的多个版本的 Python 解释器。它的主要原理就是将新的解释器路径放在 PATH 环境变量的前面 , 这样新的 python 程序就“覆盖”了老的 python 程序 , 达到了切换解释器的目的。

pyenv-virtualenv虚拟环境管理也是一样 , shims管理各个虚拟环境命令的路径 , 然后再将shims路径插入到系统环境变量最前面 , 达到切换虚拟环境的目的。

pyenv官网 : GitHub - pyenv/pyenv: Simple Python version management

1. 安装pyenv

  • 方式一:

    使用git来安装

    git clone https://github.com/pyenv/pyenv.git ~/.pyenv

    配置环境变量:

    echo 'export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"' >> ~/.bash_profile
echo '[[ -d $PYENV_ROOT/bin ]] && export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"' >> ~/.bash_profile
echo 'eval "$(pyenv init - bash)"' >> ~/.bash_profile  
echo 'eval "$(pyenv virtualenv-init -)"' >> ~/.bash_profile

    image-20250811014128633

    之后重新登陆或者使用以下命令

    exec "$SHELL"  
# 或 
source ~/.bashrc

    测试是否安装成功

    [root@host-192-168-71-25 ~]# pyenv version
system (set by /root/.pyenv/version)

    此时 , 表示pyenv安装成功。

  • 方式二:

    直接使用别人写好的脚本一键安装:

    curl -L https://github.com/pyenv/pyenv-installer/raw/master/bin/pyenv-installer | bash

    安装完成之后会提示如下图所示内容

    image-20250811015009015

    添加内容如下:

    [root@centos8-python ~]# cat .bash_profile
......
​
export PATH
export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"
[[ -d $PYENV_ROOT/bin ]] && export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"
eval "$(pyenv init - bash)"
eval "$(pyenv virtualenv-init -)"

    将来要进行更新的话:

    pyenv update

    要卸载pyenv的话更加简单, 直接删除目录即可:

    rm -rf ~/.pyenv

    删除的时候需要将.bash_profile中添加的内容也一并删除掉

2. python环境管理

2.1 解释器版本安装与切换

  • 使用pyenv安装指定python版本

    这里使用pyenv可以安装指定的python版本 , 首先需要使用pyenv命令查看可以安装的python版本

    查看可以安装python版本的命令 : pyenv install --list

    运行安装命令之前需要安装对应的python编译包

    [root@centos8-python ~]# yum install gcc make patch gdbm-devel openssl-devel sqlite-devel readline-devel zlib-devel bzip2-devel git curl

    之后使用命令安装 , 这里会从网上下载对应的python版本的安装包。如果受到网络限制, 可以手动下载对应的软件包, 并将python软件包放置至/root/.pyenv/cache目录中。此cache目录不存在 , 请自行创建。

    [root@centos8-python ~]# pyenv install 3.8.20
pyenv: /root/.pyenv/versions/3.8.20 already exists
continue with installation? (y/N) y
Downloading Python-3.8.20.tar.xz...
-> https://www.python.org/ftp/python/3.8.20/Python-3.8.20.tar.xz
Installing Python-3.8.20...
Installed Python-3.8.20 to /root/.pyenv/versions/3.8.20
​

    安装新版本后 , 需要rehash一下

    [root@centos8-python ~]# pyenv  rehash

  • 查看当前版本 :

    [root@centos8-python ~]# pyenv  version
system (set by /root/.pyenv/version)
[root@centos8-python ~]# pyenv  versions
  3.8.20

    切换当前目录的python版本为3.8.20 

    [root@centos8-python ~]# pyenv local 3.8.20

    再次查看当前python版本 , 发现已经切换了。

    [root@centos8-python ~]# pyenv local 3.8.20
[root@centos8-python ~]# pyenv version
3.8.20 (set by /root/.python-version)

  • 查看所有可安装的软件版本

    [root@centos8-python ~]# pyenv install -l
Available versions:
  2.1.3
  2.2.3
  2.3.7
....

这里需要注意 , 通过pyenv安装的python ,同时可以通过virtualenv命令使用, 使用命令如下:

// 通过 -p 参数指定 pyenv 安装的 python 3.8.20 的 bin 目录
# virtualenv -p /root/.pyenv/versions/3.8.20/bin/python projectenv10

2.2 三种解释器版本控制方法比较

pyenv控制版本的方式有三种 , 分别是 : global、shell、local , 下面分别来看看这三种方式 :

  • 首先是pyenv shell会话设置: (只影响当前会话)

    会话一:

    [root@ops-130 ~]# pyenv versions
* system (set by /root/.pyenv/version)
  2.7.8
  3.3.3
# pyenv修改python版本  
[root@ops-130 ~]# pyenv shell 3.3.3
[root@ops-130 ~]# pyenv versions
  system
  2.7.8
* 3.3.3 (set by PYENV_VERSION environment variable)
[root@ops-130 ~]# python -V
Python 3.3.3
[root@ops-130 ~]#

    可以看到 , 使用pyenv shell切换会话里的python版本后 ,

    会话1的pyenv和python显示版本均为3.3.3

    会话二:

    重新打开一个会话窗口 , 查看python版本

    WARNING! The remote SSH server rejected X11 forwarding request.
Last login: Tue Jan  4 09:28:51 2022 from 192.168.90.197
[root@ops-130 ~]# cd /data/
[root@ops-130 data]# pyenv versions
* system (set by /root/.pyenv/version)
  2.7.8
  3.3.3
[root@ops-130 data]# python -V
Python 2.7.5
[root@ops-130 data]#

    可以看到新打开的会话是Python 2.7.5 , 并没有受到影响 , 所以shell只会影响到当前的会话 , 一旦这个会话结束 , 则一切失效

  • pyenv local本地设置 ( 只影响当前目录 )

    它会在当前目录创建一个.python-version文件 , 里面记录着版本内容

    新建目录/data/test

    [root@ops-130 test]# pyenv versions
* system (set by /root/.pyenv/version)
  2.7.8
  3.3.3
# pyenv local修改python版本  
[root@ops-130 test]# pyenv local 3.3.3
[root@ops-130 test]# pyenv versions
  system
  2.7.8
* 3.3.3 (set by /data/test/.python-version)
[root@ops-130 test]# python -V
Python 3.3.3
# 在当前目录生成.python-version版本文件
[root@ops-130 test]# ls -a
.  ..  .python-version  test2
[root@ops-130 test]# cat .python-version 
3.3.3

    创建一个子目录test2

    [root@ops-130 test]# mkdir test2
[root@ops-130 test]# cd test2
[root@ops-130 test2]# pyenv versions
  system
  2.7.8
* 3.3.3 (set by /data/test/.python-version)
[root@ops-130 test2]# python -V
Python 3.3.3

    发现子目录也随之一起改变了

    再回到父目录查看 :

    父目录不变。

    所以pyenv local命令只会对当前的文件夹和其子目录中的版本起作用 , 其他的目录不起作用

    [root@ops-130 test]# cd ..
[root@ops-130 data]# pyenv versions
* system (set by /root/.pyenv/version)
  2.7.8
  3.3.3
[root@ops-130 data]# python -V
Python 2.7.5

  • pyenv global 全局设置

    如果使用此命令 , 可以看到所有受到pyenv控制的窗口都受到了影响 , 所以尽可能不要用root用户来安装pyenv , 否则会影响到之前的系统。

    原理 : 该命令执行后会在 $(pyenv root) 目录(默认为 ~/.pyenv )中创建一个名为 version 的文件(如果该文件已存在，则修改该文件的内容)，里面记录着系统全局的Python版本号。

    # 全局设置，会覆盖所有的目录和窗口
[root@ops-130 ~]# pyenv global 2.7.8
[root@ops-130 ~]# pyenv versions
  system
* 2.7.8 (set by /root/.pyenv/version)
  3.3.3
# 会在~/.pyenv中创建version文件
[root@ops-130 ~]# ls /root/.pyenv/ 
bin    CHANGELOG.md  completions  Dockerfile  LICENSE   man      pyenv.d    shims  terminal_output.png  version
cache  COMMANDS.md   CONDUCT.md   libexec     Makefile  plugins  README.md  src    test                 versions
[root@ops-130 ~]# cat /root/.pyenv/version
2.7.8

    切换到其他目录查看:

    # opt也被改成了2.7.8
[root@ops-130 test]# cd /opt/
[root@ops-130 opt]# pyenv versions
  system
* 2.7.8 (set by /root/.pyenv/version)
  3.3.3

    切换到之前local设置的目录 : local并没有被global覆盖

    [root@ops-130 ~]# cd /data/test/
[root@ops-130 test]# pyenv versions
  system
  2.7.8
* 3.3.3 (set by /data/test/.python-version)

如果要取消pyenv的版本设置:

# 取消当前shell窗口的
pyenv shell --unset
# 取消当前目录的
pyenv local --unset
# 取消全局设置
pyenv global system

优先级比较 : shell > local > global

3. 虚拟环境管理(pyenv-virtualenv)

3.1 安装pyenv-virtualenv

在安装的pyenv过程中默认已经安装了 pyenv-virtualenv 。如果需要额外安装pyenv-virtualenv可以使用以下命令

git clone https://github.com/pyenv/pyenv-virtualenv.git ~/.pyenv/plugins/pyenv-virtualenv
echo 'eval "$(pyenv virtualenv-init -)"' >> ~/.bash_profile
source ~/.bash_profile

查看是否已经安装成功

pyenv help virtualenv

image-20250811024917931

3.2 虚拟环境创建与切换

使用pyenv创建虚拟环境(不需要指定目录)

[root@centos8-python ~]# pyenv virtualenv 3.8.20 projectenv11
Looking in links: /tmp/tmpoln0haps
Requirement already satisfied: setuptools in /root/.pyenv/versions/3.8.20/envs/projectenv11/lib/python3.8/site-packages (56.0.0)
Requirement already satisfied: pip in /root/.pyenv/versions/3.8.20/envs/projectenv11/lib/python3.8/site-packages (23.0.1)

会发现多了两个python的环境

[root@centos8-python ~]# pyenv  versions
* 3.8.20 (set by /root/.python-version)
  3.8.20/envs/projectenv11
  projectenv11 --> /root/.pyenv/versions/3.8.20/envs/projectenv11

查看虚拟环境列表:

[root@centos8-python ~]# pyenv  virtualenvs
  3.8.20/envs/projectenv11 (created from /root/.pyenv/versions/3.8.20)
  projectenv11 (created from /root/.pyenv/versions/3.8.20)

激活虚拟环境:

[root@centos8-python ~]# pyenv activate projectenv11
(projectenv11) [root@centos8-python ~]#

退出虚拟环境:

(projectenv11) [root@centos8-python ~]# pyenv deactivate
[root@centos8-python ~]#

删除虚拟环境:

[root@centos8-python ~]# pyenv uninstall projectenv11
pyenv: remove /root/.pyenv/versions/projectenv11? (y/N) y
pyenv-virtualenv: remove /root/.pyenv/versions/3.8.20/envs/projectenv11? (y/N) y

3.3 虚拟环境隔离原理:(shims原理)

观察PATH路径，可以发现，pyenv的虚拟环境隔离是通过插入shims路径到PATH头部，实现的。

[root@centos8-python ~]# echo $PATH
/root/.pyenv/plugins/pyenv-virtualenv/shims:/root/.pyenv/shims:/root/.pyenv/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/local/python-3.13//bin:/root/bin

shims路径如下 : 里面都是一些经常使用的命令引用路径，pip、python等 。

当切换虚拟环境时，pyenv就会将对应环境的命令拷贝，覆盖掉shims路径下的命令，并在PATH的头部插入shims路径，来实现python版本的切换。

(projectenv12) [root@centos8-python ~]# ls /root/.pyenv/shims/
2to3      activate      activate.fish  idle   idle3.8  pip3    pydoc   pydoc3.8  python3    python3.8-config  python3-config
2to3-3.8  activate.csh  Activate.ps1   idle3  pip      pip3.8  pydoc3  python    python3.8  python3.8-gdb.py  python-config
(projectenv12) [root@centos8-python ~]# which pip
/root/.pyenv/shims/pip
​

3.4 关于虚拟环境pip没有切换的问题

使用pyenv-virtualenv创建虚拟环境的时候，经常因为下载pip不成功，导致pip包环境没有切换过来。

1307747-20220111092153429-283981048

此时，我们发现虽然成功创建了虚拟环境myproj，但是里面的pip并没有切换，如下 :

# 虽然进入了虚拟环境，python环境切换过来了，但是pip环境还是旧的，没有切换过来
(myproj3) [root@ops-130 ~]# pyenv versions
  system
  2.7.8
  3.3.3
  3.3.3/envs/myproj3
* myproj3 (set by PYENV_VERSION environment variable)
(myproj3) [root@ops-130 ~]# python -V
Python 3.3.3
# pip环境还是旧的
(myproj3) [root@ops-130 ~]# pip -V
pip 8.1.2 from /usr/lib/python2.7/site-packages (python 2.7)
# 此时如果使用pip是无法安装到对应的虚拟环境的

进入虚拟环境 : 我们手动重新安装一下pip

curl https://bootstrap.pypa.io/pip/3.3/get-pip.py | python

如下图 :

1307747-20220111092156493-906566991

再次验证：发现此时pip已经切换过来了，可以使用pip安装软件包了。

(myproj3) [root@ops-130 ~]# which pip
/root/.pyenv/shims/pip
(myproj3) [root@ops-130 ~]# pip -V
pip 10.0.1 from /root/.pyenv/versions/myproj3/lib/python3.3/site-packages/pip (python 3.3)

4. pyenv+anaconda

pyenv内部集成了anaconda的软件包，可以在pyenv+anaconda环境。

# 查看软件库，有很多anaconda的版本，也有miniconda的
pyenv install --list

安装anaconda3-2.5.0

# anaconda依赖bzip2，先安装这个库
yum install bzip2 -y
# pyenv安装anaconda
pyenv install anaconda3-2.5.0

pyenv 使用anaconda环境

  • 方法一: 直接切换anaconda环境

    # 方法一：直接切换anaconda
[root@ops-130 test]# pyenv versions
  system
  2.7.8
* 3.3.3 (set by /data/test/.python-version)
  3.3.3/envs/myproj3
  anaconda3-2.5.0
  myproj3
[root@ops-130 test]# pyenv local anaconda3-2.5.0
# 发现里面python版本也是anaconda自带的版本3.5.1
[root@ops-130 test]# python -V
Python 3.5.1 :: Anaconda 2.5.0 (64-bit)
[root@ops-130 test]# which python
/root/.pyenv/shims/python

  • 方法二：创建使用anaconda的虚拟环境

    # 创建虚拟环境的过程中，它会下载一些包，包括pip之类的。
[root@ops-130 ~]# pyenv virtualenv anaconda3-2.5.0  myproj4
查看当前托管版本：
[root@ops-130 ~]# pyenv versions
* system (set by /root/.pyenv/version)
  2.7.8
  3.3.3
  3.3.3/envs/myproj3
  anaconda3-2.5.0
  anaconda3-2.5.0/envs/myproj4
  myproj3
  myproj4

    激活环境:

    [root@ops-130 ~]# pyenv activate myproj4

    接下来，就可以使用conda来安装管理库了

    (myproj4) [root@ops-130 ~]# conda install py4j

    退出虚拟环境

    pyenv deactivate

5. 优缺点分析

  1. pyenv极大程度的利用了环境变量工具，通过在环境变量前面插入新路径来实现python解释器版本管理和虚拟环境管理。

  1. pyenv相比其他工具，更加侧重在python 解释器版本管理上, 比包管理更大一个层级, 使用pyenv我可以方便的下载指定版本的python解释器, pypy, anaconda等, 可以随时自由的在shell环境中本地、全局切换python解释器

  1. 开发的时候不需要限定某个版本的虚拟环境, 只需要在部署的时候用pyenv local指定当前项目目录使用某个版本就好了，很方便。

  1. pyenv切换解释器版本的时候, pip和ipython以及对应的包环境都是一起切换的。 ( PS：其他工具也是会一起切换的。 ) 有些场景验证多个版本的代码更方便

    ( PS：使用pyenv-virtualenv创建虚拟环境的时候，经常因为下载pip不成功，导致pip包环境没有切换过来。不过可以自己进入虚拟环境，再手动安装pip解决这个问题。 )

  1. pyenv也可以创建好指定的虚拟环境, 但不需要指定具体目录, 自由度更高, 使用也简单

个人常用的做法是为每个项目创建不同的虚拟环境, 当进入该环境的时候就可以随便浪而不用担心影响到其它项目, 搭配Pycharm使用效果更佳.

注意：pyenv 不支持 Windows 系统。Windows 上有一个 pyenv 的替代品，是 pywin 。它用来在多个安装的 Python 版本之间进行切换

参考链接

Python多环境管理神器 ( pyenv ) - doublexi - 博客园


熊熊

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