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第二章：环境搭建

2.1 Python 安装

Windows 安装

  1. 访问 python.org 下载安装包
  2. 运行安装程序，勾选 "Add Python to PATH"
  3. 验证安装：
# 检查 Python 版本
python --version

# 检查 pip 版本
pip --version

macOS 安装

# 使用 Homebrew 安装
brew install python3

# 验证安装
python3 --version
pip3 --version

Linux 安装

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip python3-venv

# CentOS/RHEL
sudo yum install python3 python3-pip

# 验证安装
python3 --version
pip3 --version

2.2 版本管理工具

pyenv（推荐）

pyenv 可以在同一系统上安装和管理多个 Python 版本。

# 安装 pyenv (macOS/Linux)
curl https://pyenv.run | bash

# 配置环境变量
echo 'export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"' >> ~/.bashrc
echo '[[ -d $PYENV_ROOT/bin ]] && export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
echo 'eval "$(pyenv init -)"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 常用命令
pyenv install -l              # 查看可安装版本
pyenv install 3.11.5          # 安装指定版本
pyenv versions                # 查看已安装版本
pyenv global 3.11.5           # 设置全局版本
pyenv local 3.11.5            # 设置当前目录版本
pyenv version                 # 查看当前版本

Windows pyenv

# 使用 pyenv-win
pip install pyenv-win --target $HOME\.pyenv

# 配置环境变量
[System.Environment]::SetEnvironmentVariable('PYENV', $HOME + '\.pyenv', 'User')
[System.Environment]::SetEnvironmentVariable('Path', $env:Path + ';' + $HOME + '\.pyenv\bin', 'User')

# 使用
pyenv install 3.11.5
pyenv global 3.11.5

2.3 虚拟环境

venv（标准库）

# 创建虚拟环境
python -m venv myenv

# 激活虚拟环境
# Linux/macOS
source myenv/bin/activate

# Windows
myenv\Scripts\activate

# 退出虚拟环境
deactivate

virtualenv

# 安装
pip install virtualenv

# 创建虚拟环境
virtualenv myenv

# 指定 Python 版本
virtualenv -p python3.11 myenv

conda

# 安装 Miniconda
# 下载: https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html

# 创建环境
conda create -n myenv python=3.11

# 激活环境
conda activate myenv

# 退出环境
conda deactivate

# 查看所有环境
conda env list

# 删除环境
conda env remove -n myenv

2.4 包管理工具

pip

# 安装包
pip install requests

# 安装指定版本
pip install requests==2.28.0

# 从 requirements.txt 安装
pip install -r requirements.txt

# 导出依赖
pip freeze > requirements.txt

# 升级包
pip install --upgrade requests

# 卸载包
pip uninstall requests

# 查看已安装包
pip list

# 查看包详情
pip show requests

pip 配置

# 配置国内镜像源
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# 或创建配置文件
# Linux/macOS: ~/.pip/pip.conf
# Windows: %APPDATA%\pip\pip.ini

[global]
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
trusted-host = pypi.tuna.tsinghua.edu.cn

Poetry（现代包管理）

# 安装 Poetry
curl -sSL https://install.python-poetry.org | python3 -

# 初始化项目
poetry init

# 安装依赖
poetry install

# 添加依赖
poetry add requests

# 添加开发依赖
poetry add --group dev pytest

# 更新依赖
poetry update

# 导出 requirements.txt
poetry export -f requirements.txt --output requirements.txt

PDM

# 安装 PDM
pip install pdm

# 初始化项目
pdm init

# 安装依赖
pdm install

# 添加依赖
pdm add requests

# 运行脚本
pdm run python main.py

2.5 IDE 推荐

VS Code

// 推荐扩展
{
  "recommendations": [
    "ms-python.python",
    "ms-python.vscode-pylance",
    "ms-python.black-formatter",
    "charliermarsh.ruff",
    "njpwerner.autodocstring"
  ]
}

// settings.json 配置
{
  "python.defaultInterpreterPath": "${workspaceFolder}/.venv/bin/python",
  "python.formatting.provider": "black",
  "python.linting.enabled": true,
  "python.linting.ruffEnabled": true,
  "editor.formatOnSave": true
}

PyCharm

  • 社区版免费，专业版收费
  • 内置调试器、测试工具
  • 支持 Django、Flask 等 Web 框架
  • 数据库工具集成

Jupyter Notebook

# 安装
pip install jupyter

# 启动
jupyter notebook

# 或使用 JupyterLab
pip install jupyterlab
jupyter lab

2.6 项目结构模板

简单项目

myproject/
├── .venv/
├── src/
│   ├── __init__.py
│   └── main.py
├── tests/
│   └── test_main.py
├── .gitignore
├── requirements.txt
└── README.md

标准项目

myproject/
├── .venv/
├── src/
│   └── myproject/
│       ├── __init__.py
│       ├── main.py
│       ├── api/
│       ├── models/
│       └── utils/
├── tests/
│   ├── __init__.py
│   ├── conftest.py
│   └── test_main.py
├── docs/
├── .gitignore
├── pyproject.toml
├── requirements.txt
├── requirements-dev.txt
└── README.md

.gitignore 模板

# Byte-compiled / optimized / DLL files
__pycache__/
*.py[cod]
*$py.class

# Virtual environments
.venv/
venv/
ENV/

# IDE
.idea/
.vscode/
*.swp

# Testing
.pytest_cache/
.coverage
htmlcov/

# Distribution
dist/
build/
*.egg-info/

小结

  1. 使用 pyenv 管理多个 Python 版本
  2. 每个项目使用独立的虚拟环境
  3. Poetry/PDM 是现代化的包管理工具
  4. VS Code + Python 扩展是轻量高效的选择
  5. 保持项目结构清晰，便于维护

参考资料