虚拟环境与 pip 包管理 · Python 编程实战

第 10 章 · 虚拟环境与 pip

本章目标：深入理解 venv 与 Conda 隔离原理；熟练 pip install / freeze / uninstall；会编写 requirements.txt；配置国内镜像与 pip config；在 py-learn 环境中为 shop-demo 与后续 blogdemo 管理依赖；了解版本号语义与常见冲突排查。

学时建议：2～3 小时（含 1 小时实操）

前置：ch01 环境安装；建议已学 ch02～ch09 任一练习项目。

10.1 为什么需要虚拟环境

问题	无隔离时	有虚拟环境
项目 A 要 Django 4.2	全局只能装一个版本	每项目独立
项目 B 要 Django 5.0	升级导致 A 损坏	互不影响
系统 Python	误改系统包	练习在独立目录

系统 Python
  └── 全局 site-packages（尽量不装项目依赖）

~/python-learn/
  ├── shop-demo/.venv/
  ├── blogdemo/.venv/
  └── py-learn（Conda 环境名示例）

环境名请使用 py-learn、web-demo 等教学用名称，勿与任何生产系统同名。

10.2 venv 完整流程

cd ~/python-learn/shop-demo
python -m venv .venv

# Windows PowerShell
.venv\Scripts\Activate.ps1

# Windows CMD
.venv\Scripts\activate.bat

# macOS / Linux
source .venv/bin/activate

python --version
pip --version
which python    # macOS/Linux
where python    # Windows

激活后提示符前会出现 (.venv)。

命令	作用
`deactivate`	退出当前 venv
`python -m venv .venv`	创建环境
删除 `.venv` 文件夹	彻底移除环境

10.3 pip 常用命令

pip install requests
pip install "Django>=4.2,<5"
pip install -r requirements.txt
pip install -e .              # 可编辑安装本地包（选修）

pip list
pip show requests
pip freeze > requirements.txt
pip uninstall requests -y

场景	命令
升级 pip	`python -m pip install --upgrade pip`
指定版本	`pip install package==2.31.0`
仅下载不装	`pip download -r requirements.txt`

始终用当前环境的 python 调用 pip：

python -m pip install requests

避免 pip 指向错误 Python。

10.4 requirements.txt

# shop-demo 教学依赖示例
requests==2.31.0
python-dateutil>=2.8.2,<3

pip install -r requirements.txt

写法	含义
`package==1.2.3`	精确版本（生产常用）
`package>=1.0`	最低版本
`package~=2.0`	兼容 2.x

生成：

pip freeze > requirements.txt

手工维护时只列直接依赖，传递依赖由 pip 解析（可选 pip-tools 进阶）。

10.5 国内镜像与 pip config

pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
pip config set install.trusted-host pypi.tuna.tsinghua.edu.cn

镜像（示例）	URL
清华	`https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple`
阿里云	`https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/`

临时使用：

pip install requests -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

配置文件位置：