Использование виртуальных окружений (VENV) и сторонних пакетов, установленных через pip3, - это базовая часть любой разработки в Python.

Когда могут понадобиться VENV? Практически всегда, если в разработке используются python-пакеты (модули), которых нет в репозитарии Linux, или если для запуска ПО, написанного на Python используются особые версии модулей, которые отличают от того, что есть в системе.

Для того, чтобы начать работу с VENV, надо в начале установить поддержку VENV, которая обычно находится в пакете python3-venv:

# apt-get install python3-venv

Как работать с VENV?

В начале нужно создать окружение VENV с заданным именем. Кстати, окружений VENV можно создавать сколько угодно. Далее надо переключиться на это окружение. После переключения, в Python-скриптах будут доступны базовые пакеты и модули (т. е. не все), находящиеся в обычной системе, плюс те пакеты (модули), которые устанавливаются специально в этом окружении. Вот и все.

Создание VENV с заданным именем

Команда создания VENV окружения с именем myenv выглядит так:

python3 -m venv myenv

Данная команда выполняется от текущего пользователя, под которым происходит разработка.

В результате будет создан каталог ~/.config/myenv, в котором будет находиться начальная структура файлов и подкаталогов, необходимая для работы этого окружения.

Переключение на VENV с заданным именем

После создания, необходимо переключиться на данное окружение. Иногда такое переключение еще называют активизацией. Происходит это следующей командой, все так же от того же обычного пользователя:

source ~/.config/myenv/bin/activate

Следует обратить внимание, что эту команду source с параметром нельзя помещать в отдельный bash-скрипт. Её именно надо выполнять вручную, и именно в той консоли, в которой происходит разработка. Связано это с особенностью команды source.

Команда source - это не отдельная программа, это именно встроенная в Bash команда. Команда source выполняет команды из файла, указанного в ее параметре, в текущей оболочке (shell), а не в дочернем процессе, как это происходило бы при обычном запуске bash-скрипта.

Если просто запустить скрипт ~/.config/myenv/bin/activate (да, это скрипт), то Bash создаст дочерний процесс, выполнит в нем команды, прописанные в ~/.config/myenv/bin/activate, и завершит процесс. Получается, что команды по переключению на VENV отработают в дочерном процессе, а потом этот процесс будет сразу удален при завершении работы скрипта. И никакого переключения не произойдет.

Если же поместить саму команду "source ~/.config/myenv/bin/activate" в отдельный bash-скрипт, то при старте этого скрипта все так же создастся дочерний процесс, в нем отработает команда "source ~/.config/myenv/bin/activate", потом процесс завершится, и в текущей консоли все так же не произойдет переключения на VENV.

Таким образом, команду "source ~/.config/myenv/bin/activate" надо выполнять напрямую, в текущей консоли.

Признаком того, что переключение успешно состоялось, будет изменение приглашения ввода. Вместо стандартного:

user@host:~$>

Появится приглашение:

(myenv) user@host:~$>

Как установить пакет (модуль) через pip3 в нужный VENV?

После перехода в заданный VENV, можно от обычного пользователя запускать установку нужных пакетов, содержащих модули Python. Для python3 это делается через утилиту pip3.

Возможно, в начале, от рута, надо будет установить саму устилиту pip3 из стандартного репозитария Linux:

# apt-get install python3-pip

Далее, от обычного пользователя, можно устанавливать пакеты в текущий активированный VENV. Например, установить пакет readchar можно командой:

pip3 install readchar

Все, дальше можно работать с Python-скриптами как обычно.

Как узнать список пакетов, который установлен внутри VENV?

Находясь в определенном VENV, можно дать команду:

pip3 list

В ответ будет выдан перечень пакетов, установленных внутри VENV:

Package Version

------------- ---------

certifi 2021.5.30

chardet 4.0.0

idna 2.10

pip 20.3.4

pkg-resources 0.0.0

requests 2.25.1

setuptools 44.1.1

urllib3 1.26.5

Как выйти из VENV?

В момент активации VENV путем выполнения скрипта активации через команду source, в текущую bash-сессию внедряется bash-функция deactivate, которая может вызываться из командной строки просто путем написания ее имени.

Так как функция существует в пределах той shell-сессии где был запущен VENV, то в любой директории можно выполнить команду:

deactivate

И произойдет выход из VENV.

Копирование перечня установленных пакетов из одной VENV в другую

Для копирования установленных пакетов в другую VENV-среду, можно использовать простую команду:

pip3 freeze > requirements.txt

Она создаст файл requirements.txt, в котором будет находится список всех установленных пакетов. Теперь можно выйти из старой VENV среды, перейти в другую виртуальную среду и импортировать пакеты следующей командой:

pip3 install -r requirements.txt

И тогда в новой среде будут установлены пакеты из списка, полученого в первой среде.