從Anaconda到pyenv：在ubuntu上使用pyenv建立Python開發環境

緣由

初始學習Python便是以資料工程的領域入門，Anaconda提供不少資料科學與分析所需的套件，且預設安裝Jupyter notebook，基於傻瓜部署，一路使用至今。因如下介紹的conda的部署缺點，一直有考慮其他Python開發環境部署方式。

眾所皆知，Apple在2021推出自製ARM M1晶片，本篇操作載入ARM架構下的image，Ubuntu 20.04.5 LTS。

以pyenv + virtualenv紀錄部署上的重點。

Python開發環境部署

1. Anaconda

• 優點：傻瓜部署，只需按照官方說明安裝，安裝完後依照專案設定python版本與env，即可快速使用
• 缺點：
  • 因預設載好各種資料科學套件包，從下載到安裝完成需30分鐘以上
  • 可使用conda與pip安裝套件，當環境需要轉移，整理requirement.txt耗時
  • 當有封裝程式需求時，因有非常多套件一起封裝，最終封裝完的程式檔案可能佔用太多空間

2. Miniconda
   因肥大的資料科學套件引人詬病，miniconda是anaconda的精簡版，只有環境控制的相關功能，沒有多餘的library

• 優點：免預先安裝多餘library，可繼續使用conda管理python env
• 缺點：與Anaconda相同，當環境需要轉移，整理requirement.txt耗時

3. pyenv

• 優點：

  • 與Miniconda類似，極輕量
  • 僅用pip進行管理

• 缺點：僅有python版本管理，env管理需搭配pyenv-virtualenv

主機環境

• 操作系统: Ubuntu 20.04.5 LTS (Focal Fossa)
• 内核版本: 5.15.0-48-generic

安裝pyenv

安裝參考pyenv 官方 GitHub

1. 從GitHub載入pyenv

   git clone https://github.com/pyenv/pyenv.git ~/.pyenv

2. 在 ~/.bashrc 添加以下字段

   echo 'export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"' >> ~/.bashrc
   echo 'command -v pyenv >/dev/null || export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
   echo 'eval "$(pyenv init -)"' >> ~/.bashrc

3. 在 ~/.profile 添加以下字段

   echo 'export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"' >> ~/.profile
   echo 'command -v pyenv >/dev/null || export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"' >> ~/.profile
   echo 'eval "$(pyenv init -)"' >> ~/.profile

4. 重啟shell，使環境變數生效

   exec "$SHELL"

5. 查閱pyenv下所有Python版本，檢查是否安裝成功

   pyenv versions

   輸出如下說明即代表安裝成功

   * system (set by /home/username/.pyenv/version)

使用 pyenv install 安裝 Python

1. 列出所有可安裝的Python版本

   pyenv install --list

2. 安裝Python 3.6.5

   pyenv install 3.6.5

• 執行後出現訊息

  Downloading Python-3.6.5.tar.xz...
  -> https://www.python.org/ftp/python/3.6.5/Python-3.6.5.tar.xz
  Installing Python-3.6.5...
  Installed Python-3.6.5 to /home/dawn/.pyenv/versions/3.6.5

3. 等待安裝完成後，重新查看pyenv版本輸出如下，可切換環境使用。
   PS: 僅一種版本對應一個環境，並不夠便捷，因此安裝pyenv-virtualenv可以更方便協助管理環境。

   * system (set by /home/dawn/.pyenv/version)
     3.6.5

安裝pyenv-virtualenv

依據官網說明，pyenv-virtualenv為Pyenv的外掛套件，可以管理Python的虛擬環境

1. 從GitHub載入pyenv-virtualenv

   git clone https://github.com/pyenv/pyenv-virtualenv.git $(pyenv root)/plugins/pyenv-virtualenv

2. 在 ~/.bashrc 添加以下字段

   echo 'eval "$(pyenv virtualenv-init -)"' >> ~/.bashrc

3. 重啟shell，使環境變數生效

   exec "$SHELL"

4. 創建虛擬環境，環境名稱myenv
   PS:需要注意要先以pyenv建立3.6.5的python版本，才有辦法創建該版本的env，若無指定版本，則以系統預設版本為主

   pyenv virtualenv 3.6.5 myenv

切換環境

1. global

   pyenv global myenv # 設定系統預設的python環境為myenv
   pyenv global 3.6.5 # 設定系統預設python版本

• 查閱系統當下版本，以系統設定python版本為例，輸出如下

    system
  * 3.6.5 (set by /home/dawn/.pyenv/version) # ＊為系統預設版本
    3.6.5/envs/myenv
    myenv

2. local
   可在所屬專案目錄下，指定專案Python版本，該目錄會出現.python-version 檔案，隨後即可以pip安裝package

   pyenv local myenv

啟動、退出、移除環境

1. 啟動環境

   pyenv activate myenv

2. 退出環境

   pyenv deactivate

3. 移除環境

   pyenv uninstall myenv

感想

從參考文章告別 Anaconda：在 macOS 上使用 pyenv 建立 Python 開發環境 看到註解

「不同 Python 版本間的虛擬環境管理」和「不同專案間的虛擬環境管理」基本上是兩件事，只不過 Anaconda 透過 conda 同時都能做到而已。

實際以pyenv + virtualenv操作後更能瞭解該說明，是以往僅使用conda來管理環境時沒有思考過的事。