使用 PyCharm 進行包管理

前面的章節講述了如何為項目配置解釋器，通常初始的解釋器都繼承于系統解釋器，里面包括一些常用的 Packages。但實際編寫程序過程中，我們還需要額外安裝一些第三方包，這節將主要講述如何安裝、升級與刪除包；以及如何通過 requirement.txt 或者 Pipfile 管理包的。

1. 安裝、卸載與升級包

打開項目， 訪問 Preference/Settings -> Project:項目名 -> Python Intepreter：

Tips：默認情況下，最新版本列僅顯示包的穩定版本。如果要將最新可用版本的范圍擴展到任何預發行版本（比如 beta 版本），就可以點擊第四個按鈕（圖標像眼睛的按鈕）刷新當前列表。

1.1 安裝包

點擊按鈕 + ，在打開的"可用包"對話框中，預覽可用包的列表。

1.2 卸載包

• 在包列表中，選擇要刪除的包；
• 單擊 - 按鈕。所選包將從磁盤中刪除。

1.3 升級包

• 在包列表中，選擇要升級的包；
• 單擊 工具欄中 三角 按鈕。所選包將被升級到最新版本。

2. 使用 “requirement.txt” 管理包

requirements.txt 文件，用于記錄所有依賴包及其精確的版本號，以便新環境部署。

2.1 創建當前項目的 requirement.txt

點擊菜單 Tool -> Sync Python Requirements，在打開的對話框中，指定要求文件的名稱。需求文件的建議名稱是 requirement.txt。當具有此名稱的文件添加到項目根目錄后，Python 集成工具會自動檢測到該文件。

選擇處理所需庫版本的方法?？梢远x版本號，通常我們會選擇等于。 上圖列表中的四項分別代表：

• 不指定版本；
• 必須等于當前版本；
• 大于等于當前版本；
• 兼容當前版本。

在上圖的對話框中的三個可選項，用來定義管理策略：

• Remove unused Requirements: 刪除未使用的庫和包的記錄。也就是包安裝了，但在代碼一次也沒使用過，這些包名將不會出現在 requirement.txt 文件中；
• Modify base files (defined with -r or – requirement): 允許修改基礎的requirement 文件（如果requirements.txt 任何內容都被引用了）；
• Keep existing version specifier if it matches the current version: 如果版本號滿足所選方法版本的處理方式，則保持不變。

點擊 “ok"，生成下面的文件：文件中包含了此項目中所使用的的所有的包以及版本信息。

Tips：如果你不想用默認的“requirement.txt", 而選擇其它文件名，需要到 Settings/Preferences 下 Tools -> Python Integrated Tools，指定新的名字，這樣包才能被自動監控。

除此以外， 你也可以在當前項目根目錄下，你能在終端控制臺運行 pip freeze > requirements.txt 命令去生成這個文件。

2.2 更新 requirement.txt

你可以運行 Sync Python Requirements 來更新 requirement.txt，但 PyCharm 提供了快速修復功能。

比如在 Python 文件的 import 語句中，單擊尚未導入的包。PyCharm 建議快速修復：點擊藍色字體，就會進入 Sync Python Requirements 對話框，參考執行上面的步驟，文件會更新。

3. 使用 Pipfile

Pipfile 文件用于記錄虛擬環境安裝的軟件包版本。作用類似于 requirements.txt 文件，但 Pipfile 的功能更強大。 Pipfile 是 Pipenv 虛擬環境用于管理項目依賴項的專用文件，此文件對于使用 Pipenv 至關重要。當新項目或現有項目創建 Pipenv 環境時，將自動生成 Pipfile。該文件將添加到當前項目，可以在"Project"工具窗口中看到它。同樣，當您第一次使用 PyCharm 中的 Pipfile 文件打開項目時，將根據文件自動配置 Pipenv 虛擬環境。

step1：PyCharm 為Pipenv 虛擬環境自動創建 Pipfile ，文件如下所示：

python_version 參數是創建新環境時指定的基本解釋器的版本。packages 部分是可以列出項目所需的包的位置。url 是下載包的地址。另外， [packages] 和 [dev-packages] 部分之間的區別是 [packages] 定義了生產和開發環境的要求，而 [dev-packages] 僅列出用于開發目的的要求。

Tips：PyCharm 建議安裝特定于 Pipfile 的插件。單擊相應的鏈接，安裝 Toml 的插件：

step2：安裝插件后，格式化顯示文件內容。通過修改 packages 部分添加新的包依賴項。

step3：然后在終端控制臺輸入 pipenv update 或者 pipenv lock：

step4：查看包是否被安裝，菜單 Settings/Preferences -> Project <項目名> -> Project Interpreter, 檢查新增加的包已經安裝了。

step5：現在嘗試先安裝包再查看pipfile的過程，點擊上圖的 + 按鈕。選擇安裝 libopencv 包：

step6：安裝成功后， 再次查看 Pipfile。可以發現新安裝的包已經自動更新了：

Tips：運行 pipenv update 后，包安裝同時會生成一個新的文件 Pipfile.lock， 文件內容如下圖所示：

Pipfile 與 Pipfile 二者關系：

• Pipfile.lock 文件顧名思義是起到版本鎖作用，用于避免版本更新導致不兼容的問題。它詳細標識了該項目的安裝的包的精確版本信息、最新可用版本信息和當前庫文件的hash值。換句話說是：凍結軟件包名稱及其版本，以及其依賴關系的列表。我們可以看到每個包都有明確的版本信息。
• 如果只存在 Pipfile 文件，那么文中標識的依賴若為 <包名>="*"，意味著沒有版本限制，將會默認安裝最新版本的包。也可指定特定版本。
• 如果存在 Pipfile.lock 文件，那么將根據 Pipfile.lock 進行安裝指定版本的包。切勿手動修改 Pipfile.lock文件。
• 如果 Pipfile.lock 文件不存在或被刪除，可使用 pipenv lock 命令生成。

4. 小結

本節主要講了如何維護項目中的包，包括增刪改查，相對比較簡單， 實踐幾次基本就可以掌握了。對于requirement.txt 與 pipfile 在實際項目開發中是使用頻率是比較高的，這兩個文件都會做為項目文件由版本控制工具進行管理，在多人協作項目中，保證所有人的開發環境一致性。所以，深入理解并掌握其使用作為程序員是非常必要的。