Документация Python неофициальный перевод
Содержание страницы

28.3. venv – Создание виртуальных окруженийvenv – Creation of virtual environments

Новое в версии 3.3.

Исходный код: Lib/venv/


Модуль venv предоставляет поддержку для создания легковесных «виртуальных окружений» с собственными site-каталогами, опционально изолированными от системных site-каталогов. Каждое виртуальное окружение имеет собственный бинарный файл Python (что позволяет создавать окружения с разными версиями Python) и может иметь свой независимый набор установленных пакетов Python в своих site-каталогах.

За дополнительной информацией о виртуальных окружениях Python обращайтесь к PEP 405.

Примечание

Скрипт pyvenv устарел начиная с Python 3.6 в пользу использования python3 -m venv, чтобы предотвратить возможную путаницу относительно того, на каком интерпретаторе Python будет основано виртуальное окружение.

28.3.1. Создание виртуальных окруженийCreating virtual environments

Создание виртуальных окружений выполняется запуском скрипта pyvenv:

pyvenv /path/to/new/virtual/environment

Running this command creates the target directory (creating any parent directories that don’t exist already) and places a pyvenv.cfg file in it with a home key pointing to the Python installation the command was run from. It also creates a bin (or Scripts on Windows) subdirectory containing a copy of the python binary (or binaries, in the case of Windows). It also creates an (initially empty) lib/pythonX.Y/site-packages subdirectory (on Windows, this is Lib\site-packages).

В Windows, возможно, придётся вызвать скрипт pyvenv следующим образом, если отсутствуют соответствующие настройки PATH и PATHEXT:

c:\Temp>c:\Python35\python c:\Python35\Tools\Scripts\pyvenv.py myenv

или, что то же самое:

c:\Temp>c:\Python35\python -m venv myenv

При запуске с флагом -h команда отображает доступные параметры:

usage: venv [-h] [--system-site-packages] [--symlinks | --copies] [--clear]
            [--upgrade] [--without-pip]
            ENV_DIR [ENV_DIR ...]

Creates virtual Python environments in one or more target directories.

positional arguments:
  ENV_DIR             A directory to create the environment in.

optional arguments:
  -h, --help             show this help message and exit
  --system-site-packages Give the virtual environment access to the system
                         site-packages dir.
  --symlinks             Try to use symlinks rather than copies, when symlinks
                         are not the default for the platform.
  --copies               Try to use copies rather than symlinks, even when
                         symlinks are the default for the platform.
  --clear                Delete the contents of the environment directory if it
                         already exists, before environment creation.
  --upgrade              Upgrade the environment directory to use this version
                         of Python, assuming Python has been upgraded in-place.
  --without-pip          Skips installing or upgrading pip in the virtual
                         environment (pip is bootstrapped by default)

В зависимости от того, как была вызвана функциональность venv, сообщение об использовании может незначительно отличаться, например, ссылаться на pyvenv вместо venv.

Изменено в версии 3.4: По умолчанию устанавливается pip, добавлены опции --without-pip и --copies

Изменено в версии 3.4: В более ранних версиях, если целевой каталог уже существовал, возникала ошибка, если только не был указан параметр --clear или --upgrade. Теперь, если указан существующий каталог, его содержимое удаляется и каталог обрабатывается так, как если бы он был только что создан.

Созданный файл pyvenv.cfg также включает ключ include-system-site-packages, установленный в true, если venv запущен с опцией --system-site-packages, и в false в противном случае.

Если не указана опция --without-pip, будет вызван ensurepip для начальной установки pip в виртуальное окружение.

Можно указать несколько путей pyvenv, в этом случае на каждом из указанных путей будет создан идентичный виртуальный env в соответствии с заданными параметрами.

После создания venv его можно «активировать» с помощью скрипта в каталоге с исполняемыми файлами venv. Вызов скрипта зависит от платформы:

Платформа Оболочка Команда активации виртуального окружения
Posix bash/zsh $ source <venv>/bin/activate
  fish $ . <venv>/bin/activate.fish
  csh/tcsh $ source <venv>/bin/activate.csh
Windows cmd.exe C:\> <venv>\Scripts\activate.bat
  PowerShell PS C:\> <venv>\Scripts\Activate.ps1

Строго говоря, нет необходимости активировать окружение; активация просто добавляет каталог с исполняемыми файлами venv в начало пути, так что «python» вызывает интерпретатор Python из venv, и можно запускать установленные скрипты без указания полного пути. Однако все скрипты, установленные в venv, должны быть работоспособны и без активации, и автоматически использовать Python из venv.

Можно деактивировать venv, введя «deactivate» в оболочке. Точный механизм зависит от платформы: например, скрипт активации Bash определяет функцию «deactivate», тогда как в Windows есть отдельные скрипты deactivate.bat и Deactivate.ps1, которые устанавливаются при создании venv.

Новое в версии 3.4: fish и csh скрипты активации.

Примечание

Виртуальное окружение (также называемое venv) – это среда Python, в которой интерпретатор Python, библиотеки и скрипты, установленные в ней, изолированы от установленных в других виртуальных окружениях и (по умолчанию) от любых библиотек, установленных в «системном» Python, то есть в том, который установлен как часть операционной системы.

Venv – это дерево каталогов, содержащее исполняемые файлы Python и другие файлы, указывающие на то, что это venv.

Обычные инструменты установки, такие как Setuptools и pip, работают с venv как ожидается – то есть, когда venv активен, они устанавливают пакеты Python в venv без необходимости явно указывать это.

Когда venv активен (т.е. работает интерпретатор Python из venv), атрибуты sys.prefix и sys.exec_prefix указывают на базовый каталог venv, тогда как sys.base_prefix и sys.base_exec_prefix указывают на установку Python вне venv, которая использовалась для создания venv. Если venv не активен, то sys.prefix совпадает с sys.base_prefix и sys.exec_prefix совпадает с sys.base_exec_prefix (все они указывают на установку Python вне venv).

Когда venv активен, любые параметры, изменяющие путь установки, будут игнорироваться во всех файлах конфигурации distutils, чтобы предотвратить случайную установку проектов за пределами виртуального окружения.

При работе в командной оболочке пользователи могут активировать venv, запустив скрипт activate в каталоге исполняемых файлов venv (точное имя файла зависит от оболочки), который добавляет каталог исполняемых файлов venv в начало переменной окружения PATH для текущей оболочки. В других ситуациях активировать venv не требуется – скрипты, установленные в venv, содержат строку shebang, указывающую на интерпретатор Python из venv. Это означает, что скрипт будет запускаться с этим интерпретатором независимо от значения PATH. В Windows обработка shebang поддерживается, если установлен Python Launcher for Windows (это было добавлено в Python 3.3 – подробнее см. PEP 397). Таким образом, двойной щелчок по установленному скрипту в окне Проводника Windows запустит скрипт с правильным интерпретатором без необходимости указывать его venv в PATH.

28.3.2. API

Описанный выше высокоуровневый метод использует простой API, предоставляющий механизмы для создателей сторонних виртуальных окружений, чтобы настраивать создание окружения по своему усмотрению – класс EnvBuilder.

class venv.EnvBuilder(system_site_packages=False, clear=False, symlinks=False, upgrade=False, with_pip=False)

Класс EnvBuilder принимает следующие именованные аргументы при создании экземпляра:

  • system_site_packages – логическое значение, указывающее, что системные site-packages Python должны быть доступны окружению (по умолчанию False).
  • clear – логическое значение: если истинно, удаляет содержимое любого существующего целевого каталога перед созданием окружения.
  • symlinks – логическое значение, указывающее, следует ли создавать символическую ссылку на двоичный файл Python (и любые необходимые DLL или другие двоичные файлы, например pythonw.exe) вместо копирования. По умолчанию True в Linux и Unix-системах, но False в Windows.
  • upgrade – логическое значение: если истинно, обновляет существующее окружение с текущим Python – для использования, когда этот Python был обновлен на месте (по умолчанию False).
  • with_pip – логическое значение: если истинно, гарантирует установку pip в виртуальное окружение. Для этого используется ensurepip с опцией --default-pip.

Изменено в версии 3.4: Добавлен параметр with_pip

Создатели сторонних инструментов для виртуальных окружений могут свободно использовать предоставленный класс EnvBuilder в качестве базового класса.

Возвращаемый env-builder – это объект, у которого есть метод create:

create(env_dir)

Этот метод принимает в качестве обязательного аргумента путь (абсолютный или относительный к текущему каталогу) целевого каталога, который должен содержать виртуальное окружение. Метод create либо создаст окружение в указанном каталоге, либо вызовет соответствующее исключение.

Метод create класса EnvBuilder иллюстрирует хуки, доступные для настройки подклассов:

def create(self, env_dir):
    """
    Создаёт виртуализированное окружение Python в указанном каталоге.
    Параметр env_dir – это целевой каталог, в котором создаётся окружение.
    """
    env_dir = os.path.abspath(env_dir)
    context = self.ensure_directories(env_dir)
    self.create_configuration(context)
    self.setup_python(context)
    self.setup_scripts(context)
    self.post_setup(context)

Каждый из методов ensure_directories(), create_configuration(), setup_python(), setup_scripts() и post_setup() может быть переопределён.

ensure_directories(env_dir)

Создаёт каталог окружения и все необходимые каталоги, а затем возвращает объект контекста. Это просто контейнер для атрибутов (например, путей), используемый другими методами. Каталоги могут уже существовать, при условии, что были указаны clear или upgrade, чтобы разрешить работу с существующим каталогом окружения.

create_configuration(context)

Создаёт файл конфигурации pyvenv.cfg в окружении.

setup_python(context)

Создает копию исполняемого файла Python (а в Windows – DLL) в окружении. В POSIX-системе, если был использован конкретный исполняемый файл python3.x, будут созданы симлинки на python и python3, указывающие на этот исполняемый файл, если файлы с такими именами уже не существуют.

setup_scripts(context)

Устанавливает скрипты активации, соответствующие платформе, в виртуальное окружение.

post_setup(context)

Метод-заглушка, который может быть переопределён в сторонних реализациях для предварительной установки пакетов в виртуальное окружение или выполнения других действий после создания.

Кроме того, EnvBuilder предоставляет этот вспомогательный метод, который можно вызвать из setup_scripts() или post_setup() в подклассах для установки пользовательских скриптов в виртуальное окружение.

install_scripts(context, path)

path – это путь к каталогу, который должен содержать подкаталоги «common», «posix», «nt», каждый из которых содержит скрипты, предназначенные для каталога bin в окружении. Содержимое «common» и каталога, соответствующего os.name, копируется после замены некоторых текстовых плейсхолдеров:

  • __VENV_DIR__ заменяется на абсолютный путь к каталогу окружения.
  • __VENV_NAME__ заменяется на имя окружения (последний сегмент пути к каталогу окружения).
  • __VENV_PROMPT__ заменяется на приглашение (имя окружения в скобках и с последующим пробелом)
  • __VENV_BIN_NAME__ заменяется на имя каталога bin ( bin или Scripts).
  • __VENV_PYTHON__ заменяется на абсолютный путь к исполняемому файлу окружения.

Каталоги могут существовать (на случай, когда обновляется существующее окружение).

Также существует удобная функция уровня модуля:

venv.create(env_dir, system_site_packages=False, clear=False, symlinks=False, with_pip=False)

Создаёт экземпляр EnvBuilder с заданными именованными аргументами и вызывает его метод create() с аргументом env_dir.

Изменено в версии 3.4: Добавлен параметр with_pip

28.3.3. Пример расширения EnvBuilderAn example of extending EnvBuilder

Следующий скрипт показывает, как расширить EnvBuilder, реализуя подкласс, который устанавливает setuptools и pip в созданную виртуальную среду:

import os
import os.path
from subprocess import Popen, PIPE
import sys
from threading import Thread
from urllib.parse import urlparse
from urllib.request import urlretrieve
import venv

class ExtendedEnvBuilder(venv.EnvBuilder):
    """
    Данный построитель устанавливает setuptools и pip, чтобы с их помощью можно было
    Установка других пакетов в созданное окружение с помощью easy_install.

    :param nodist: Если True, setuptools и pip не устанавливаются в
                   созданное окружение.
    :param nopip: Если True, pip не устанавливается в создаваемое
                  окружение.
    :param progress: Если setuptools или pip устанавливаются, за ходом установки
                     можно следить, передав вызываемый объект для отслеживания прогресса.
                     Если он указан, то вызывается с двумя
                     аргументами: строкой, описывающей текущий этап, и
                     контекстом, указывающим, откуда пришла эта строка.
                     Аргумент context может принимать одно из трёх значений:
                     'main' – вызов происходит из самой virtualize(),
                     а также 'stdout' и 'stderr' – строки берутся
                     из потоков вывода подпроцесса, который
                     используется для установки приложения.

                     Если вызываемый объект не указан, по умолчанию сведения о ходе выполнения
                     выводятся в sys.stderr.
    """

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        self.nodist = kwargs.pop('nodist', False)
        self.nopip = kwargs.pop('nopip', False)
        self.progress = kwargs.pop('progress', None)
        self.verbose = kwargs.pop('verbose', False)
        super().__init__(*args, **kwargs)

    def post_setup(self, context):
        """
        Устанавливает пакеты, которые необходимо предварительно установить в создаваемое виртуальное окружение.
        создаваемое окружение.

        :param context: Информация для запроса на создание окружения
                        обрабатываемого.
        """
        os.environ['VIRTUAL_ENV'] = context.env_dir
        if not self.nodist:
            self.install_setuptools(context)
        # Читает строки из потока вывода подпроцесса и либо передаёт их вызываемому объекту для отслеживания хода выполнения
        if not self.nopip and not self.nodist:
            self.install_pip(context)

    def reader(self, stream, context):
        """
        Читает строки из потока вывода подпроцесса и передаёт их в индикатор прогресса
        Загружает скрипт в папку с бинарными файлами виртуального окружения
        """
        progress = self.progress
        while True:
            s = stream.readline()
            if not s:
                break
            if progress is not None:
                progress(s, context)
            else:
                if not self.verbose:
                    sys.stderr.write('.')
                else:
                    sys.stderr.write(s.decode('utf-8'))
                sys.stderr.flush()
        stream.close()

    def install_script(self, context, name, url):
        _, _, path, _, _, _ = urlparse(url)
        fn = os.path.split(path)[-1]
        binpath = context.bin_path
        distpath = os.path.join(binpath, fn)
        # Скачать скрипт в папку bin окружения
        urlretrieve(url, distpath)
        progress = self.progress
        if self.verbose:
            term = '\n'
        else:
            term = ''
        if progress is not None:
            progress('Installing %s ...%s' % (name, term), 'main')
        else:
            sys.stderr.write('Installing %s ...%s' % (name, term))
            sys.stderr.flush()
        # Установить в окружение
        args = [context.env_exe, fn]
        p = Popen(args, stdout=PIPE, stderr=PIPE, cwd=binpath)
        t1 = Thread(target=self.reader, args=(p.stdout, 'stdout'))
        t1.start()
        t2 = Thread(target=self.reader, args=(p.stderr, 'stderr'))
        t2.start()
        p.wait()
        t1.join()
        t2.join()
        if progress is not None:
            progress('done.', 'main')
        else:
            sys.stderr.write('done.\n')
        # Очищает – больше не требуется
        os.unlink(distpath)

    def install_setuptools(self, context):
        """
        Установить setuptools в окружение.

        :param context: Информация для запроса на создание окружения
                        обрабатываемого.
        """
        url = 'https://bitbucket.org/pypa/setuptools/downloads/ez_setup.py'
        self.install_script(context, 'setuptools', url)
        # Устанавливает pip в виртуальное окружение.
        pred = lambda o: o.startswith('setuptools-') and o.endswith('.tar.gz')
        files = filter(pred, os.listdir(context.bin_path))
        for f in files:
            f = os.path.join(context.bin_path, f)
            os.unlink(f)

    def install_pip(self, context):
        """
        Установить pip в окружение.

        :param context: Информация для запроса на создание окружения
                        обрабатываемого.
        """
        url = 'https://raw.github.com/pypa/pip/master/contrib/get-pip.py'
        self.install_script(context, 'pip', url)

def main(args=None):
    compatible = True
    if sys.version_info < (3, 3):
        compatible = False
    elif not hasattr(sys, 'base_prefix'):
        compatible = False
    if not compatible:
        raise ValueError('This script is only for use with '
                         'Python 3.3 or later')
    else:
        import argparse

        parser = argparse.ArgumentParser(prog=__name__,
                                         description='Creates virtual Python '
                                                     'environments in one or '
                                                     'more target '
                                                     'directories.')
        parser.add_argument('dirs', metavar='ENV_DIR', nargs='+',
                            help='A directory to create the environment in.')
        parser.add_argument('--no-setuptools', default=False,
                            action='store_true', dest='nodist',
                            help="Don't install setuptools or pip in the "
                                 "virtual environment.")
        parser.add_argument('--no-pip', default=False,
                            action='store_true', dest='nopip',
                            help="Don't install pip in the virtual "
                                 "environment.")
        parser.add_argument('--system-site-packages', default=False,
                            action='store_true', dest='system_site',
                            help='Give the virtual environment access to the '
                                 'system site-packages dir.')
        if os.name == 'nt':
            use_symlinks = False
        else:
            use_symlinks = True
        parser.add_argument('--symlinks', default=use_symlinks,
                            action='store_true', dest='symlinks',
                            help='Try to use symlinks rather than copies, '
                                 'when symlinks are not the default for '
                                 'the platform.')
        parser.add_argument('--clear', default=False, action='store_true',
                            dest='clear', help='Delete the contents of the '
                                               'environment directory if it '
                                               'already exists, before '
                                               'environment creation.')
        parser.add_argument('--upgrade', default=False, action='store_true',
                            dest='upgrade', help='Upgrade the environment '
                                               'directory to use this version '
                                               'of Python, assuming Python '
                                               'has been upgraded in-place.')
        parser.add_argument('--verbose', default=False, action='store_true',
                            dest='verbose', help='Display the output '
                                               'from the scripts which '
                                               'install setuptools and pip.')
        options = parser.parse_args(args)
        if options.upgrade and options.clear:
            raise ValueError('you cannot supply --upgrade and --clear together.')
        builder = ExtendedEnvBuilder(system_site_packages=options.system_site,
                                       clear=options.clear,
                                       symlinks=options.symlinks,
                                       upgrade=options.upgrade,
                                       nodist=options.nodist,
                                       nopip=options.nopip,
                                       verbose=options.verbose)
        for d in options.dirs:
            builder.create(d)

if __name__ == '__main__':
    rc = 1
    try:
        main()
        rc = 0
    except Exception as e:
        print('Error: %s' % e, file=sys.stderr)
    sys.exit(rc)

Этот скрипт также доступен для загрузки онлайн.