入门级教程——Python环境搭建

开课吧开课吧锤锤2021-06-16 15:53

    古语有云:“工欲善其事,必先利其器。”,搭建开发环境是学习本书原理与实验必不可少的环节。本章节主要介绍Linux服务器与Windows操作系统Python开发环境的安装,以及如何在这两个平台上使用JupyterNotebook。

    JupyterNotebook是基于网页的交互计算应用程序。其可被应用于全过程计算:开发、文档编写、运行代码和展示结果。本书大部分代码均在JupyterNotebook上完成。当然了,有些读者可能用不惯JupyterNotebook,因为它并不具备调试功能,而大型软件的开发又离不开集成开发环境(IDE,IntegratedDevelopmentEnvironment)软件,因此笔者也顺带讲述如何安装和使用IDE软件Pycharm,并利用Pycharm远程连接Linux服务器,达到同步并运行代码的功能,以提高开发效率。

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    Linux服务器

    下载与安装

    下载mobaxterm软件,这个软件可以帮助大家在Windows操作系统远程连接Linux服务器,且该软件是开源免费的。

    https://mobaxterm.mobatek.net/download.html

    使用mobaxterm连接远程服务器

    (1)创建session连接远程服务器,如图所示。

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    (2)选择SSH连接,如图所示。

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    (3)输入Linux服务器与用户名,点击OK之后,输入服务器密码即可,如图所示。

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    在服务器上安装Python开发环境

    (1)anaconda简介与下载

    Anaconda指的是一个开源的Python发行版本,其包含了conda、Python等180多个科学包及其依赖项。anaconda3是python3.x的意思,选用anaconda是因为能避免python包之间的版本依赖错误,又因为从2020年开始,官方停止维护Python2.X,因此我们直接下载anaconda3即可。如图所示,下载Linux版本的anaconda,然后上传至服务器。

    https://www.anaconda.com/distribution/#download-section

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    (2)安装anaconda3

# 切换至存放anaconda3的文件目录  
sh anaconda文件.sh

    (3)配置anaconda系统环境

 # 1.在自己的服务器目录下  
 vim .bashrc  # 打开.bashrc文件  
 # 2.在.bashrc文件底部添加  
  alias ChilePython='/home/xxx/anaconda3/bin/python'    
 # 为了避免与其他服务器用户产生命令冲突,  
  # 可以使用自己的英文名+Python替代python  

  export PATH=/home/xxx/anaconda3/bin:$PATH    
  # 配置anaconda的系统环境,让系统能索引到anaconda

JupyterNotebook的使用

    (1)配置JupyterNotebook

# 配置jupyter notebook 在命令行输入  
 jupyter notebook --generate-config

    (2)创建远程访问JupyterNotebook的密码

# 输入Ipython 或者 ChilePyhton进入python编程环境  
  from notebook.auth import passwd  
  passwd()   # 修改密码  
  Enter password:   
   Verify password:  
  # 密码会存放在一个json文件,或者直接打印在屏幕,如下。
 'sha1:1295456bce22:835c2e84331d99621def6ab0857f0e8bc34692d4'

    (3)JupyterNotebook的配置参数

# 进入配置文件jupyter_notebook_config.py  
  vim ~/.jupyter/jupyter_notebook_config.py  # 在命令行输入  
  
  # 修改jupyter_notebook_config.py  
  c.NotebookApp.ip='*'  
 c.NotebookApp.password = u'sha1:1295456bce22:835c2e84331d99621def6ab0857f0e8bc34692d4'  
 c.NotebookApp.open_browser = False  
  c.NotebookApp.port =8888  

    (4)使用JupyterNotebook

  # 使用screen命令,可以让jupyter一直开着  
screen jupyter notebook --ip 0.0.0.0   

    (5)使用浏览器远程访问JupyterNotebook:在浏览器中输入服务器ip:端口号,而后输入密码即可使用JupyterNotebook,如图

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  Windows平台

    下载anaconda

    同样地,我们在anaconda官网下载Windows版本anaconda3.7,如图所示。

    https://www.anaconda.com/distribution/#download-section

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    安装配置

    如图所示。

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    安装路径配置

 

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   系统环境配置

    我们默认Anaconda为系统Python(即都选上),如图所示。

 

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    在Windows上使用JupyterNotebook

    (1)点击windows窗口图标,选择anaconda3文件夹,点击选择Jupyter即可。

    (2)在浏览器中输入127.0.0.1:8888或者localhost:8888(第一次打开,可能需要输入token),如图所示。

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(3) 结果呈现,如图所示。

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    使用Anaconda国内源

    Anaconda的发行版默认是国外的源,因此下载一些Python包会比较慢。因此,我们需要更换成国内的源,一般是清华源或者中科大源。Windows用户在cmd命令行输入更换命令,Linux用户在bash命令行输入更换命令。

    更换清华源

  conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/  
    
  conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main/  
   
  conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/pytorch/  
    
  conda config --set show_channel_urls yes

  更换中科大源

 conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/main/  
    
  conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/free/  
    
  conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge/  
   
  conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/cloud/msys2/  
    
  conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda/  
     
 conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/cloud/menpo/  
    
 conda config --set show_channel_urls yes

   pip设定永久阿里云源

    有时候anaconda不含有某些Python包的链接,导致无法安装这些包。因此,我们需要用pipinstallxxx_package来安装。同样地,为了下载更迅速,我们依旧将pip的下载源换成国内阿里云源。Windows和Linux用户在自己平台的命令行下输入以下更换命令即可。

pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple

    Python相关的网站地址:

    Python官网:http://www.python.org/

    Python文档地址:http://www.python.org/doc/

    Python模块仓库https://pypi.python.org/pypi

    这三个网址和我们往后的Python学习与使用密切相关,一切以其内容为标准参考。

    在正式安装和学习Python之前,我们还有一个问题要考虑清楚,那就是选择Python2还是Python3?

    Python有一个独有的版本问题,也就是它同时存在2.x和3.x版本两条发行线,并且两者在语法上有一些不同之处,很多时候3.x并不向2.x兼容。但是历史总是要往前走的,不可能永远持续这种情况,为了让3.x成为唯一版本线,又让2.x版本的用户能够有时间过渡到3.x版本上来,Python官方推出了2.7版本,它是2.x的最后一个发行版,在很多特性上向3.x看齐,属于临时过渡的版本。Python官方同时给出了2.7版本的结束时间,届时2.x版本将不再发行。但是现有的基于2.x版本的应用和模块太多了,很多公司和企业还在使用2.x版本,有一些重要的第三方库也没有完全支持Python3.x,生产环境的“大船”可不是那么好调头的。那么对于我们初学者而言,该如何选择呢?

    对此,官方的解释在这里:https://wiki.python.org/moin/Python2orPython3,其全文的意思基本上就是Python3是语言的现在和未来,Python2必将成为过去式。

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    我给大家的建议是,作为新学者,在没有公司强制性要求的情况下,尽量选择最新版本的Python3,例如本文编写时的3.6版本。本教程将在以下环境开展:

    windows7/10+Python3.6+Pycharm

    一、windows下安装Python

    首先前往官网下载安装文件。选择download下的windows,而不要直接选择右侧的按钮,那样你无法选择下载文件的格式:

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    注意:3.5+以上的Python版本不支持windowsxp及更低版本的操作系统,并且windows7系统必须安装sp1包才可以,这一点请同学们务必注意。

    进入版本选择页面后,请按下图,选择:

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    其中,Python3.6.1-2017-03-21这种文件名的是稳定发布的版本,属于我们选择的对象,在它下面又有几种可选的文件类型。通常我们都选择64位的,如果只能用32位的,那就在1-3中选择。web-based是基于网络的安装,需要联网。executable是可执行文件,这是我们最好的选择,可以保存到本地,断网时也能安装。embeddablezip是嵌入式安装,针对嵌入式开发的版本,通常不需要。最后一个则是windows下的帮助文件,也不需要特别关心。

    点击链接,耐心等待下载。网速慢的同学可以考虑国内的镜像站点或软件站点,请自行百度下载。

    下载完成后,我们会得到一个名字为python-3.6.1-amd64的安装文件,运行文件,会看到安装窗口:

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    注意:因为我的本地机器里已经有Python3.6.1了,所以上图是我从别处拷贝来的安装换面,但不影响使用。上图中建议选择Customizeinstallation,然后使用类似C:\Python36的路径,方便以后使用。注意下方的AddPython3.6toPATH选项,请务必打上勾,这能省去你配置系统环境变量的功夫。

    如果你的机器已经安装有Python3.6.1,就像我的一样,或者正在安装的是3.6.2,那么就会出现下面的升级画面,其升级过程不再赘述:

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    安装验证:

    如果中途没有出现什么错误,那么使用WIN+r键,进入CMD界面,运行python-V(大写的V),如果执行结果显示python3.6.1,则表明安装成功。

    或者直接输入python,进入下图所示的交互式界面,也表示安装成功了。

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    如果弹出错误:python不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件。要么是没正常安装,要么就是环境变量没有设置正确。请按下图中的提示设置环境变量。

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    python、python2、python27、python3、python36都表示什么?

    Python支持多版本共存,很多初学者如果机器里的Python版本过多,就会出现这些python可执行程序,它们其实都是快捷方式或者别名,指向某个具体的python执行程序。为了区分2.x版本和3.x版本,通常会在python后面加上具体的版本号。但这不是强制性的,如果你将python2指向了python3的解释器,那么可能会出现意料外的错误。尤其容易发生这个错误的是python命令,它不带版本号,在没有具体执行之前,你根本不知道它指向的倒底是哪个版本,唯一的检测方法是在命令行下,运行一下,然后根据提示查看版本信息。

    二、Linux下安装Python

    基本上,绝大多数的Linux发行版都默认安装有Python。但这有可能安装的是python2.7,例如Centos6.7,其yum组件就是基于python的。对于开发程序员而言,通常我们使用的更多的是Ubuntu发行版,因为其软件更新、安装更方便、人性化更好,比较适合开发,而Centos更适合作为生产服务器。

    在Ubuntu中,推荐使用16.04LTS版,使用sudoapt-getinstallpython2.7pythont2.7-dev或者sudoapt-getinstallpython3.5pythont3.5-dev就可以直接安装了。但是这种方式往往不能安装最新版本的python,为此我们可能还需要使用python源码进行安装。

    源码安装:

    在官网主页选择sourcecode,进入页面,下载源码:

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    不管是何种方式,将源码包拷贝到ubuntu系统的家目录中。

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    执行tar-zxvfPython-3.6.1.tar解压文件:

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    进入Python-3.6.1目录,运行./configure–prefix=/usr/local。这里通过指定prefix参数为/usr/local将python3.6.1的安装文件全集中在这个目录下,方便我们以后的删除和修改。configure成功后运行sudomake&&sudomakeinstall,如果一切顺利,将看见下图,表示安装完成。

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    基于linux的程序安装,尤其是源码安装是一个复杂而又头疼的问题。因为每个人的发行版、软件环境的不同,安装的过程中可能出现各种各样的问题,而这些问题基本上都和Python没有什么关系,需要有丰富的linux管理技巧才可以解决。比如有时候提示缺乏zlib包,则需要首先sudoapt-getinstallzlib1g-dev。如果缺少ssl模块,解决过程则更加复杂。碰到这些问题请自行百度,然后把解决过程记录下来,方便以后或者分享给大家。

    验证安装:

    和windows下类似,运行/usr/local/bin/python3,如果能进入交互式界面,说明安装成功。

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    以上就是小编为大家整理的的“入门级教程——Python环境搭建”一文,更多Python教程相关内容尽在开课吧广场Python教程频道!

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