python环境搭建【virtualenv实现环境隔离】

一、为什么要使用virtualenv
    在python的实际开发过程中，会遇到python多版本共存的情况，当前常用的python版本有2.6、2.7以及经过重新设计的3.0+。在实际项目的开发过程中，这些版本都有可能采用，所以python多版本共存开发需要进行妥善处理。因此我们在linux服务器中需要安装多个版本的python环境，进行开发测试。在服务器中安装多个版本的python环境，需要进行细致的管理协调，尤其是python是服务器扩展工具的重要组成部分，一旦配置不当，就能影响其他linux服务器工具的使用，例如：在redhat6.0+中，默认预装的python版本是2.6，所以常用的yum工具依赖的python版本就是2.6；如果由于项目的需要，系统安装了python2.7并修改了/usr/bin/python的连接指向，这样就会导致yum工具的使用，所以在修改原有的系统连接的时候，要特别当心。
    在这里为了解决这个问题，我给出的建议是，不要修改系统原有的连接，而是在/usr/local/bin中添加新的异步链接。例如，在项目的实践过程中，应用到了python2.6、python2.7，所以服务器中同时存在着两个版本。并且python2.6是系统已经预装的，python2.7是项目需要，后来手动安装，并且安装目录为/usr/local/python2.7中。这时，如果直接运行python指令，其实运行的是python2.6版本，通过which python指令，我们可以检测到，直接运行python指令，系统默认检测到的python指令路径为/usr/bin/python，这个是系统预装python的指令路径也就是python2.6。在应用过程中，为了方便使用，可以在/usr/local/bin中添加python2.7的异步链接，通过ln -s 【源文件】 【目标文件】添加，添加完成后，可以如下：/usr/local/bin/python2.7。这样我们执行python2.7指令的时候，就是运行的python2.7版本了。（有人可能会问，如果在/usr/local/bin中添加的连接也是python，即/usr/local/bin/python。那执行python指令，到底是执行的那个版本？这涉及到linux指令检测先后顺序问题。在linux中检测到指令后，系统就会停止向后检测，而且检测的先后顺序是按照PATH路径中，设置的检测路径先后顺序）
    在项目中实际执行python脚本的时候，建议采用明确版本的方式执行。例如，要采用python2.6运行脚本，则采用python2.6 【目标文件】；要采用python2.7运行脚本，则采用python2.7 【目标文件】。这样做，可以更加明确，使后来开发人员也能在第一时间了解项目所依赖的python版本。
    讲了这么多，大家是不是误认为virtualenv是解决多版本并存问题的。很遗憾的告诉大家，这个并不能解决这个问题，上面给出的解决方案才是解决多版本并发问题的关键。
那virtualenv为什么还会出现呢？
    因为项目实践过程中，会遇到不同的项目会依赖某一版本的python，但是他们所依赖的python扩展库也不相同。python的扩展库非常丰富，而且也存在多个版本的扩展库都在维护使用的情况。这时，不能在python的扩展库中都安装上这些lib。如果全部安装，会导致lib的版本冲突问题。而且，一般情况下每一个项目所依赖的lib库是有限的几个，如果全部安装，也导致python扩展的疯狂扩张。
    这时virtualenv就可以大显身手。virtualenv也是python的一个扩展应用，需要依赖于某一版本的python，并且在使用过程中，virtualenv创建的虚拟环境，就是导入的virtualenv安装过程中依赖的python版本。通过virtualenv可以创建多个相互隔离的python虚拟环境，在这些虚拟环境中，就可以运行不同的项目，并且项目之间不会互相干扰。
    下面让我们详细的了解一下virtualenv的功能和原理。
二、virtualenv简介
    在实际的开发当中，我们需要解决一些问题，最重要的一点就是开发和运行环境的隔离和低权限。
    所谓环境的隔离，是指在同一台机器上，能够并行（side-by-side）地部署多个python环境，每个环境之间互相独立，拥有自己的python程序，库和可执行程序。这样，我们既可以在一台机器上为多名开发者提供互不影响的开发环境，也能在同一台服务器上为多个应用提供互不影响的执行环境。同时，为了能够让多名开发者或多个应用实现真正意义上的隔离，还需要让每个环境能够在各自的非root且不能sudo的用户手里进行管理，包括升级包，安装新的包等等，否则需要为每个人都提供sudo权限，会破坏隔离性。
    一个直接的解决方案是在机器上安装为每个人安装一个python，彼此在不同的目录当中，每个目录只授权给对应的人员权限。但这种方案会导致大量的冗余的文件，比如python的标准库，就需要每个安装的目录里面一份。而且如果我们需要做小版本升级（比如将 python 2.7.2 升级到 python 2.7.3）的时候，需要对每个目录重新执行一次install操作。
    这时virtualenv就可以提供很好的解决方案。 virtualenv 官网(http://virtualenv.org/) 描述如下：
    virtualenv 是一个创建隔离的Python环境的工具。
    virtualenv要解决的根本问题是库的版本和依赖，以及权限问题。假设你有一个程序，需要LibFoo的版本1，而另一个程序需要版本2，如何同时使用两个应用程序呢？如果将所有的库都安装在 /usr/lib/python2.7/site-packages（或者你的系统的标准包安装路径），非常容易出现将不该升级的库升级的问题。
        另外，在一台共享的机器上，如果没有全局的 site-packages 目录的权限（例如一个共享的主机），如何安装Python库呢？在这些情况下，就是该用到virtualenv的地方。它能够创建一个自己的安装目录，形成一个独立的环境，不会影响其他的virtualenv环境，甚至可以不受全局的site-packages当中安装的包的影响。
    总结起来，virtualenv的有点如下：

• virtualenv用于创建独立的Python环境，多个Python相互独立，互不影响。
• 在没有权限的情况下安装新套件
• 不同应用可以使用不同的套件版本
• 套件升级不影响其他应用

三、virtualenv安装配置
    在系统中，安装完成python环境后，建议给python安装两个扩展插件，分别是setuptools和pip。这两个插件对于python安装扩展库有很大的帮助。并且安装完成后，我们就可以采用pip install virtualenv的方式安装virtualenv了。就我的实际应用为例，讲解virtualenv的安装配置。
    ①安装python2.7环境。
    ②下载setuptools(https://pypi.python.org/pypi/setuptools),并且解压安装。
        python2.7 setup.py install。
    注意：在我的实践过程中，我刚开始采用的是2.0.2版本的，但是完成virtualenv后创建虚拟环境的过程中，一直报错，所以重新配置环境，将setuptools版本降回到2.0.1.这样就解决了那个问题。
    ③安装pip扩展。安装完成setuptools后，我们就可以采用easy_install指令安装python扩展了。注意easy_install指令应该在你python安装目录的bin文件下,例如：/usr/local/python2.7/bin/easy_install。采用easy_install安装pip扩展：easy_install pip。运行完成指令后，就会给python安装pip扩展了。pip扩展安装完成后，我们就可以采用pip install安装python的扩展工具。
    ④安装virtualenv。pip安装完成后，也是在python的安装目录bin下。安装virtualenv需要执行如下指令：pip install virtualenv。这样就可以给python安装上virtualenv扩展插件了。
    ⑤创建虚拟环境。virtualenv安装完成后，virtualenv的指令也存在于python安装目录bin下。采用virtualenv指令创建虚拟环境如下：
        virtualenv /env/test。执行完成该指令后，就可以创建一个test虚拟环境，这个虚拟环境与我们的系统环境隔离。我们可以在这个虚拟环境中安装我们所需要的套件。并且虚拟环境中自在easy_install和pip指令，方便虚拟环境套件的安装。
四、virtualenv使用
     ①常见完虚拟环境后，激活虚拟环境。
    安装完python的虚拟环境以后，需要激活虚拟环境才能正常进行工作，激活指令的方法为：
    进入到虚拟环境中：cd /env/test。
    通过查看，我们可以发现，存在三个文件夹，分别是bin、include、lib。
    其中bin中是python的指令及扩展指令目录。include是python的系统目录包。lib中主要是python的扩展指令包。
    计入到bin目录中，执行：source activate。就激活了该虚拟环境了。
    ②如何从激活的虚拟环境中退出。
    退出虚拟环境的指令是：deactivate
    ③安装额外的工具：virtualenvwrapper：pip install virtualenvwrapper        
     安装完成以后，还需要在你的home目录下的.bashrc中添加以下内容：
            export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/local/python2.7/bin/python--python的路径
            export WORKON_HOME=/env--虚拟环境的工作目录
            source /usr/local/python2.7/bin/virtualenvwrapper.sh--编译虚拟环境。
        如果你安装的过程中，不是标准安装，还需要添加异步链接：
            ln -s /usr/local/python2.7/bin/virtualenv /usr/local/bin/virtualenv
        添加异步链接，是virtualenvwrappper指令中所需要的。
        设置好以后，重新编译$HOME/.bashrc：source .bashrc。编译完成后，就可以采用以下指令了：
            列出已经创建的虚拟环境：workon或者lsvirtualenv
            创建并进入环境：mkvirtualenv test1
            退出环境：deactivate
            进入已存在的环境或者切换环境：workon test1或者test2
            删除环境： rmvirtualenv test1
五、虚拟环境在工程中与shell脚本集成应用 
    在这部分中，根据项目实践，讲解一下虚拟环境和shell脚本结合实际运行python脚本的方法，这里先给你一个脚本，查看如何在工程中采用虚拟环境执行python脚本。

#!/bin/bash
set -e
cd `dirname $0`
source /env/test/bin/activate
python 【目标文件】