Python中的venv虚拟环境详解

这篇文章介绍了Python中的venv虚拟环境详解，分享给大家做个参考，收藏Python资料网收获更多编程知识

venv是Python 内置的用于创建虚拟环境的工具，它可以为每个项目创建一个独立的 Python 环境，避免不同项目之间的依赖冲突。虚拟环境允许每个项目拥有自己的依赖库，而不影响全局的 Python 环境。它是管理 Python 项目依赖和避免版本冲突的重要工具。

1. 什么是虚拟环境？

虚拟环境是一个独立的 Python 环境，它与系统的全局 Python 环境隔离。每个虚拟环境可以有自己的 Python 版本、库和工具，这样不同的项目可以使用不同版本的依赖库，而互不干扰。

python的虚拟环境总有两款：anaconda和venv，anaconda是一个跨平台的python发行版，提供了用于科学计算和数据分析大量的库和工具，有着复杂的依赖项解析和环境管理能力，这个风云以后再单独详细介绍，今天主要讲python内置的venv。先看下图：

.

这就是虚拟环境和系统环境的存在关系，可以很清晰地看出，当虚拟环境01使用python3.8，而虚拟环境使用python3.12时，它们之间又有着各自不同的依赖库时，venv就可以将它们隔离开，保障依赖模块的一致性，实现应用稳定。使用虚拟环境的优点还有：

• 避免依赖冲突：每个项目的依赖都在独立的环境中管理，避免了不同项目间的依赖版本冲突。
• 简化部署：可以轻松复制环境，确保开发、测试和生产环境的一致性。
• 不污染全局环境：不会对全局的 Python 环境或系统级的 Python 库造成影响。

2. 创建虚拟环境

2.1 使用 venv 创建虚拟环境

venv 是 Python 3.3 及以上版本自带的模块，因此无需安装任何额外的库。创建虚拟环境的基本命令如下：

python -m venv <env_name>

其中，<env_name> 是虚拟环境的名称。可以指定一个目录作为虚拟环境的位置，Python 会在该目录下创建虚拟环境。

示例：

# 创建一个名为 "myenv" 的虚拟环境

python -m venv myenv

执行此命令后，myenv 目录会包含以下内容：

• bin/：包含虚拟环境中的可执行文件（如 Python、pip）。
• lib/：包含虚拟环境的 Python 库。
• pyvenv.cfg：虚拟环境的配置文件，包含 Python 版本等信息。

3. 激活虚拟环境

创建虚拟环境后，必须激活它才能在该环境中运行 Python 和安装依赖。

3.1 激活虚拟环境（Windows）

在 Windows 系统中，使用以下命令激活虚拟环境：

myenv\Scripts\activate

成功激活后，你会看到命令提示符发生变化，显示虚拟环境的名称：

(myenv) C:\path\to\project>

3.2 激活虚拟环境（Linux/macOS）

在 Linux 或 macOS 系统中，使用以下命令激活虚拟环境：

source myenv/bin/activate

成功激活后，命令行会显示 (myenv)，表示当前处于虚拟环境中：

(myenv) user@host:path/to/project$

4. 使用虚拟环境

在虚拟环境激活后，你可以使用其中的 Python 解释器和 pip 安装依赖库。

4.1 安装依赖库

可以使用 pip 安装项目所需的库，所有库都会安装在虚拟环境中，而不会影响全局 Python 环境。

# 安装 requests 库

pip install requests

安装的依赖将会记录在虚拟环境的 lib/ 目录中，你可以通过 pip freeze 命令查看已安装的库：

pip freeze

输出类似：

makefile

requests==2.32.3

4.2 运行 Python 程序

在虚拟环境中，可以直接运行 Python 程序：

python my_script.py

这里的 python 会指向虚拟环境中的 Python 解释器。

4.3 查看虚拟环境的 Python 版本

每个虚拟环境都有独立的 Python 解释器，你可以通过以下命令查看当前环境使用的 Python 版本：

python --version

4.4 使用 pip 管理依赖

在虚拟环境中，你可以使用 pip 来管理项目的依赖库，安装、升级、卸载库等。

• 安装库：pip install <package>
• 升级库：pip install --upgrade <package>
• 卸载库：pip uninstall <package>

5. 退出虚拟环境

退出虚拟环境可以使用 deactivate 命令。退出后，你的终端将恢复到全局 Python 环境。

deactivate

执行该命令后，你会看到命令行中的 (myenv) 消失，表示已经退出虚拟环境。

6. 导出和导入虚拟环境的依赖

6.1 导出虚拟环境的依赖

使用 pip freeze 命令可以导出当前虚拟环境中已安装的所有依赖库，并保存为 requirements.txt 文件。该文件可以用于在其他环境中重现相同的依赖。

# 导出当前虚拟环境的依赖到 requirements.txt 文件

pip freeze > requirements.txt

requirements.txt 文件中将包含类似以下内容：

requests==2.32.3

6.2 在其他环境中安装依赖

在其他机器或虚拟环境中，可以使用 requirements.txt 文件安装相同的依赖：

# 在另一个虚拟环境中安装依赖

pip install -r requirements.txt

这将根据 requirements.txt 文件中的信息安装所有依赖。

7. 升级虚拟环境中的依赖

当你需要升级虚拟环境中的某个库时，可以使用 pip install --upgrade 命令：

# 升级 requests 库

pip install --upgrade requests

如果你希望升级所有已安装的库，可以执行：

# 升级所有依赖库

pip install --upgrade -r requirements.txt

这样会根据 requirements.txt 中的依赖版本升级所有库。

8. 应用场景

8.1 项目隔离

在多个项目中使用虚拟环境，可以确保每个项目拥有独立的依赖，不同项目间不会发生版本冲突。例如，你的项目 A 使用的是 requests==2.32.3，而项目 B 使用的是 requests==2.25.1，两者之间不会相互干扰。

8.2 依赖管理

通过 venv 和 requirements.txt，可以轻松地将所有依赖库的版本信息记录下来，并在不同环境中重现相同的开发或生产环境，保证项目的可移植性和一致性。

8.3 开发和生产环境的切换

你可以为开发和生产环境创建不同的虚拟环境，以避免开发过程中使用的库与生产环境中的库发生冲突。这种方式有助于确保生产环境的稳定性。

9. 总结

venv 是 Python 中创建和管理虚拟环境的标准工具，它为每个项目提供了独立的环境，避免了库版本冲突和依赖污染。通过本文的介绍，你应该能够：

• 创建、激活和退出虚拟环境；
• 安装、升级和卸载项目依赖；
• 导出和导入依赖清单；
• 使用虚拟环境管理多个项目和开发环境。

venv 是 Python 项目管理中不可或缺的工具，尤其对于多项目开发和团队协作具有重要意义。

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