什么是虚拟环境
假想您有一个应用程序需要版本1的numpy库，而另一个应用程序需要版本2。如何使用这两个应用程序呢？2.如果您将所有内容安装到python3.6的site-packages，很容易出现这样的情况：您无意中升级了不应该升级的。3.如果要使写的项目正常运行，其所依赖的第三方库的版本更改都可能让这个项目无法正常运行。另外，如果您无法将第三方库安装到全局site-packages目录下，该怎么办呢？例如，在共享主机上。
我们必须考虑到这些场景，所以虚拟环境诞生了!它们有自己的安装目录，并且不与其他虚拟环境共享库，每个虚拟环境都是独立的!
虚拟环境的创建
目前，有两种用于创建python虚拟环境的两种工具：
1.venv在python3.3及更高版本中默认可用，并将pip和setuptools安装到创建的虚拟环境中(这种行为只在python3.4及更高版本才会出现)。由于我最近没有时间，我准备在之后的两篇文章中介绍pip和setuptools。
2.而virtualenv需要单独安装。其在python2.7+和python3.3+中默认可用，pip，setuptools和wheel始终安装到创建的虚拟环境中(此行为忽略python版本!)
venv的使用
venv模块支持创建轻量级虚拟环境，该环境具有自己的site-packages，可以选择与系统site-packages隔离。每个虚拟环境都有自己的python二进制文件(与用于创建此环境的二进制文件的版本相匹配)，并且可以在其site-packages中安装自己的独立python包。
通过venv命令创建虚拟环境：python3 -m venv /path/virtual/env。运行此命令将创建目标目录(行为为创建任何尚不存在的父目录)并创建一个pyvenv.cfg文件，文件中的home指向运行该命令的python的安装目录。它还创建一个bin(在Windows上是Scripts)子目录，其中包含python二进制文件、二进制文件的符号链接、副本(平台和参数不同，创建的东西也不同)。它还创建一个最初为空的lib/pythonX.Y/site-packages子目录(在Windows上，这是Lib/site-packages)。如果指定了现有目录，则将重新使用现有目录。
不要双击虚拟环境下的python.exe，这样它会忽略虚拟环境。创建的pyenv.cfg文件中的include-system-site-packages默认为false，如果使用了include-system-site-packages选项，则设置为true。除非给出了--without-pip选项，否则将调用ensurepip将pip引导到虚拟环境中。可以为venv提供多条路劲，在这种情况下，将根据给定的选项在每个提供路劲上创建相同的虚拟环境。创建虚拟环境后，可以使用虚拟环境二进制目录中的脚本激活虚拟环境。脚本调用是特定于平台的。在Windows下，虚拟环境目录\Scripts\activate.bat激活虚拟环境。当虚拟环境处于活动状态时，VIRTUAL_ENV环境变量将设置为虚拟环境的路劲，这可用于检查是否运行在虚拟环境中。指的注意的是，你不需要特别激活虚拟环境，激活只是将虚拟环境的二进制目录前置到运行shell的PATH环境变量，以便python调用虚拟环境的python解释器，你可以运行已安装的脚本，而无需使用它们的完整路劲。但是，安装在虚拟环境中的所有脚本都应该可以在不激活它的情况下运行，并自动使用虚拟环境下的python运行。你可以通过在shell中输入"deactive"命令来停用虚拟环境。
当虚拟环境处于活动状态(即，虚拟环境的python解释器正在运行时)，属性sys.prefix和sys.exec_prefix指向虚拟环境的基本目录。而sys.base_prefix和sys.base_exec_prefix指向用于创建虚拟环境的python安装目录。如果虚拟环境未处于活动状态，则sys.prefix和sys.base_prefix，sys.exec_prefix和sys.base_exec_prefix都指向非虚拟环境的python安装目录。安装到虚拟环境中的脚本有一行"shebang"，它指向虚拟环境的python解释器。这意味着脚本将与该解释器一起运行，而与PATH的值无关。
可以使用下列API根据需要定制虚拟环境：
venv.EnvBuilder(system_site_packages=False, clear=False, symlinks=False, upgrade=False, with_pip=False, prompt=None, upgrade_deps=False)
system_site_packages：指示系统site_packages是否可供虚拟环境使用。
clear：如果为True，将在创建虚拟环境之前删除任何现有目标目录的内容
symlinks：指示是否尝试对python二进制文件进行符号链接而不是复制
upgrade：如果为True，则将更新升级python现有环境，这个选项用于在python已升级到位时使用
with_pip：如果为True，则确保在虚拟环境中安装pip
prompt：激活虚拟环境后要使用的字符串(默认为None，这意味着将使用环境的目录名)。如果是"."，当前目录用作提示
upgrade_deps：将基本venv模块更新到pypi上的最新版本
返回的EnvBuilder对象，有以下方法：
craete(envdir)，通过指定要包含虚拟环境的目标目录，创建虚拟环境。
ensure_directories(env_dir)，创建环境目录和所有必要的目录，并返回一个上下文对象，这个上下文对象供其他方法使用。
create_configuration(context)，在虚拟环境下创建pyenv.cfg配置文件
setup_python(context)，在虚拟环境下创建python可执行文件的拷贝或符号链接，在POSIX系统上，如果python3被使用，创建指向该可执行文件的python和python3符号链接(除非它们已经存在)
setup_scripts(context)，将适合平台的激活脚本安装到虚拟环境中。
upgrade_dependencies(context)，升级虚拟环境中的核心venv依赖项包(当前为pip和setuptools)。
post_setup(context)，可在第三方实现中重写。以在虚拟环境中预安装软件包步骤之后 ，进行自定义的操作
我在想还是先略过他们吧，定制一个venv实在是没有必要，因为虚拟环境的创建还有一个更强大的工具。
下面我们来介绍venv的几种命令参数，相信看了前面，现在看到便不会看不懂了!
--system-site-packages，允许虚拟环境访问系统site-packages目录
--symlinks，在符号链接不是平台的默认操作时，仍然尝试使用符号链接，而不是拷贝
--copies，即使符号链接是平台的默认操作，也尝试使用拷贝
--clear，在创建虚拟环境之前删除任何现有目标目录的内容
--upgrade，将虚拟环境下的python可执行文件升级到运行脚本的python版本
--without-pip，不再虚拟环境下安装或升级pip
--prompt PROMPT，将PROMRT作为此虚拟环境下的提示前缀
--upgrade-deps，升级核心依赖项(pip和setuptools)
virtualenv
virtualenv是一种需要python解释器才能运行的命令行工具。如果你已经有了python3.5+解释器，那么最好使用pipx将virtualenv安装到一个隔离的环境中(好处：以后您升级virtualenv的时候不会影响到系统的其他部分)
virtualenv有一个基本命令：virtualenv env，virtualenv将创建一个与其版本相同的python虚拟环境，并将虚拟环境安装到子目录env中。
virtualenv主要是一个命令行应用程序。它的主要作用是修改命令行中的环境变量以创建一个独立的python环境，因此你需要一个命令行来运行它。所有选项都有合理的默认值，并且有一个必须的参数(创建的虚拟环境的路劲)。 下面列出了可以传递给virtualenv的选项及其默认值和简短说明。
--version，显示virtualenv软件包的版本及其位置，然后退出。
--with-traceback，默认值为False，True的行为：失败会显示virtualenv内部的堆栈跟踪
--read-only-appdata，默认值为False，True的行为：以只读模式使用appdata文件夹(virtualenv用作缓存的数据文件夹)(不允许写入操作，写入操作将失败并报错)
--app-data，指定virtualenv用作缓存的数据文件夹
--reset-app-data，默认值为False，True的行为：将appdata文件夹清空
-p，--python：指定virtualenv要安装的python可执行文件。默认情况下使用安装环境的python解释器
--try-first-with：在开始查找之前，请先尝试这些解释器
--clear，默认值为False，True的行为：在启动之前删除目标目录
--system-site-packages，默认为False，True的行为：允许虚拟环境访问系统site-packages目录
--symlinks，默认为True，True的行为： 尝试使用symlinks而不是拷贝
--copies，--always-copy，默认False，True的行为：尝试使用副本
推荐还是使用默认的吧，除非出现错误，可以指定--with-traceback进行错误调试。
virtualenv还可以通过查找标准ini配置文件进行配置，ini配置文件具体位置取决于你使用的操作系统， 由platformdirs应用程序配置，可以查看。
综述
虚拟环境就介绍到这里了，虚拟环境的本质就是修改shell的PATH环境变量，如果你有这方面的想法，你也可以编写一个实现虚拟环境的工具，当然，完全没有这个必要，真的，没什么意思。
作者：翔宇哥
