12. Środowiska wirtualne i pakiety
**********************************


12.1. Wprowadzenie
==================

Aplikacje Pythonowe często używają pakietów oraz modułów które nie są
dołączone do standardowej biblioteki. Potrzebują one czasami
konkretnej wersji biblioteki, ponieważ mogą wymagać naprawionego
określonego błędu lub mogą być napisane przy użyciu przestarzałej
wersji interfejsu biblioteki.

Oznacza to, że może nie być możliwe aby jedna instalacja Pythona
spełniała wymagania każdej aplikacji. Jeżeli aplikacja A potrzebuje
wersji 1.0 danego modułu, a aplikacja B potrzebuje wersji 2.0, wtedy
wymagania są sprzeczne i zainstalowanie wersji 1.0 lub 2.0 uniemożliwi
uruchomienie którejś z aplikacji.

Rozwiązaniem tego problemu jest stworzenie *środowiska wirtualnego*,
samodzielnej struktury katalogów, które zawierają instalację Pythona
dla określonej wersji oraz dodatkowych pakietów.

Różne aplikacje mogą wtedy używać różnych środowisk wirtualnych. Aby
rozwiązać wcześniej przytoczony przykład konfliktujących wymagań,
aplikacja A może mieć swoje własne środowisko wirtualne z
zainstalowaną wersją 1.0 w momencie gdy aplikacja B ma inne środowisko
wirtualne z zainstalowaną wersją 2.0. Jeżeli w pewnym momencie
aplikacja B będzie wymagała zaktualizowania modułu do wersji 3.0, nie
wpłynie to na środowisko aplikacji A.


12.2. Tworzenie Środowisk Wirtualnych
=====================================

Moduł używany do tworzenia i zarządzania środowiskami wirtualnymi
nazywa się "venv". "venv" zainstaluje wersję Pythona, z której
polecenie zostało uruchomione (zgodnie z opcją "--version"). Na
przykład wykonanie polecenia z "python3.12" zainstaluje wersję 3.12.

Aby stworzyć środowisko wirtualne, wybierz katalog, w którym chcesz je
umieścić i uruchom moduł "venv" jako skrypt ze ścieżką do katalogu:

   python -m venv tutorial-env

Spowoduje to utworzenie katalogu "tutorial-env", jeśli nie istnieje, a
także utworzy w nim katalogi zawierające kopię interpretera Pythona i
różne pliki pomocnicze.

Popularną lokalizacją katalogu dla środowiska wirtualnego jest
".venv". Nazwa ta sprawia, że katalog jest zwykle ukryty, a więc nie
wchodzi w drogę, jednocześnie nadając mu nazwę, która wyjaśnia, po co
dany katalog istnieje. Zapobiega to również kolizji z plikami ".env"
definicji zmiennych środowiskowych, które są obsługiwane przez
niektóre narzędzia.

Po utworzeniu środowiska wirtualnego możesz go aktywować.

Na systemie Windows, uruchom:

   tutorial-env\Scripts\activate

Na systemie Unix albo MacOS, uruchom:

   source tutorial-env/bin/activate

(Ten skrypt jest napisany dla powłoki bash. Jeżeli używasz powłok
**csh** albo **fish**, istnieją skrypty "activate.csh" i
"activate.fish" których powinieneś użyć.)

Uruchomienie środowiska wirtualnego zmieni wygląd powłoki tak aby
pokazywała z którego środowiska wirtualnego aktualnie korzystasz, oraz
zmieni parametry środowiska tak że uruchomienie "python" wywoła
określoną wersję i instalacje Pythona. Dla przykładu:

   $ source ~/envs/tutorial-env/bin/activate
   (tutorial-env) $ python
   Python 3.5.1 (default, May  6 2016, 10:59:36)
     ...
   >>> import sys
   >>> sys.path
   ['', '/usr/local/lib/python35.zip', ...,
   '~/envs/tutorial-env/lib/python3.5/site-packages']
   >>>

Note that the activated virtual environment does not alter the
"PYTHONPATH" variable in any way. This may lead to unexpected results
if the path includes references to code which is incompatible with the
Python version the virtual environment is using. The best practice is
to "unset PYTHONPATH" in bash or the equivalent for the shell you are
using.

Aby deaktywować środowisko wirtualne, wpisz:

   deactivate

w terminalu.


12.3. Zarządzanie pakietami używając pip
========================================

Możesz instalować, aktualizować oraz usuwać pakiety korzystając z
pragramu nazywanego **pip**. Domyślnie "pip" zainstaluje pakiety z
Python Package Index. Możesz przeglądać dostępne tam pakiety wchodząc
na ich stronę internetową.

"pip" ma kilka podkomend: "install", "uninstall", "freeze" itp.
(Zapoznaj się z przewodnikiem Instalacja modułów Pythona, aby uzyskać
pełną dokumentację dotyczącą "pip".)

Możesz zainstalować najnowszą wersję pakietu, podając jego nazwę:

   (tutorial-env) $ python -m pip install novas
   Collecting novas
     Downloading novas-3.1.1.3.tar.gz (136kB)
   Installing collected packages: novas
     Running setup.py install for novas
   Successfully installed novas-3.1.1.3

Możesz również zainstalować konkretną wersję pakietu, podajac jego
nazwę z dopiskiem "==" oraz numerem wersji:

   (tutorial-env) $ python -m pip install requests==2.6.0
   Collecting requests==2.6.0
     Using cached requests-2.6.0-py2.py3-none-any.whl
   Installing collected packages: requests
   Successfully installed requests-2.6.0

Jeśli ponownie uruchomisz to polecenie, "pip" zauważy, że żądana
wersja jest już zainstalowana i nic nie zrobi.  Możesz podać inny
numer wersji, aby pobrać tę wersję, lub uruchomić "python -m pip
install --upgrade", aby zaktualizować pakiet do najnowszej wersji:

   (tutorial-env) $ python -m pip install --upgrade requests
   Collecting requests
   Installing collected packages: requests
     Found existing installation: requests 2.6.0
       Uninstalling requests-2.6.0:
         Successfully uninstalled requests-2.6.0
   Successfully installed requests-2.7.0

Wpisanie "python -m pip uninstall", a następnie jednej lub więcej nazw
pakietów, usunie te pakiety ze środowiska wirtualnego.

"python -m pip show" wyświetli informacje na temat określonego
pakietu:

   (tutorial-env) $ python -m pip show requests
   ---
   Metadata-Version: 2.0
   Name: requests
   Version: 2.7.0
   Summary: Python HTTP for Humans.
   Home-page: http://python-requests.org
   Author: Kenneth Reitz
   Author-email: me@kennethreitz.com
   License: Apache 2.0
   Location: /Users/akuchling/envs/tutorial-env/lib/python3.4/site-packages
   Requires:

"python -m pip list" wyświetli listę wszystkich pakietów
zainstalowanych w środowisku wirtualnym:

   (tutorial-env) $ python -m pip list
   novas (3.1.1.3)
   numpy (1.9.2)
   pip (7.0.3)
   requests (2.7.0)
   setuptools (16.0)

"python -m pip freeze" wygeneruje podobną listę zainstalowanych
pakietów, ale dane wyjściowe będą miały format, którego oczekuje
"python -m pip install".  Powszechną konwencją jest umieszczenie tej
listy w pliku "requirements.txt":

   (tutorial-env) $ python -m pip freeze > requirements.txt
   (tutorial-env) $ cat requirements.txt
   novas==3.1.1.3
   numpy==1.9.2
   requests==2.7.0

Plik "requirements.txt" można następnie przekazać do systemu kontroli
wersji i wysłać jako część aplikacji. Użytkownicy mogą następnie
zainstalować wszystkie niezbędne pakiety za pomocą "install -r":

   (tutorial-env) $ python -m pip install -r requirements.txt
   Collecting novas==3.1.1.3 (from -r requirements.txt (line 1))
     ...
   Collecting numpy==1.9.2 (from -r requirements.txt (line 2))
     ...
   Collecting requests==2.7.0 (from -r requirements.txt (line 3))
     ...
   Installing collected packages: novas, numpy, requests
     Running setup.py install for novas
   Successfully installed novas-3.1.1.3 numpy-1.9.2 requests-2.7.0

"pip" ma o wiele więcej opcji.  Zapoznaj się z przewodnikiem
Instalacja modułów Pythona, aby uzyskać pełną dokumentację dotyczącą
"pip".  Kiedy napiszesz pakiet i będziesz chciał udostępnić go w
indeksie pakietów Pythona, zapoznaj się z Python packaging user guide.
