【Linux】Ubuntu Linux 系统——Python集成开发环境

ℹ️大家好，我是练小杰，今天周四了，明天就周五了，再坚持坚持又能休息了！！😆

本文是有关Linux 操作系统中Python集成开发环境基础知识，后续将添加更多相关知识噢，谢谢各位的支持~~🙏

前情回顾:【Linux 系统 ——PHP开发环境】

Linux专栏：🔝 【Linux零基础开始】【Shell 脚本编程】 【文件权限专栏】

Python简介

Python是一种面向对象的语言，使用简洁的语法表达，使编写程序和运行程序变得简单易懂。在 Linux 系统中，Python 是许多开发任务的首选语言，尤其是在自动化脚本、Web 开发、数据分析和人工智能等领域。

主要特点

• 易于移植，支持 Linux、Windows、macOS 等操作系统。
• 拥有丰富的库，庞大的标准库和第三方库（如 NumPy、Pandas、Django）。
• Python易于扩展，是一种高级程序设计语言。
• Python适应面广，尤其适合开发运维（DevOps）、数据科学（大数据）、人工智能、网站开发和安全等领域的软件开发。

局限性

• 性能问题

Python是一种解释型语言，相比于编译型语言（如C/C++），在执行速度上可能较慢。尽管有像Cython和PyPy这样的工具可以提高性能，但在某些对性能要求极高的应用中，Python可能不是最佳选择。

• 依赖管理和环境隔离问题

• 依赖复杂性：Python项目通常依赖于大量的第三方库，管理和维护这些依赖关系可能会变得复杂。虽然有工具如pip、virtualenv、conda等可以帮助管理依赖和环境，但仍然可能遇到版本冲突和兼容性问题。
• 在Linux系统中，不同项目可能需要不同版本的Python或不同的库版本，环境隔离工具虽然可以缓解这一问题，但设置和管理这些环境仍然需要一定的学习和配置时间。

• 权限限制问题

Python在系统级编程（如修改系统内核、编写驱动程序等）方面能力有限。虽然可以通过调用C扩展或使用ctypes/cffi等库进行一些底层操作，但这增加了复杂性，并且不如C/C++等语言直接。

• 移动平台支持不足

Python在移动应用开发方面的支持相对较弱。虽然有像Kivy这样的框架可以用于跨平台移动应用开发，但与原生移动开发工具（如Android的Java/Kotlin，iOS的Swift/Objective-C）相比，功能和性能上存在差距。

• 调试工具的局限性

虽然Python有丰富的调试工具，但在某些复杂的调试场景下，可能不如C/C++等语言的调试工具强大。

调试与测试

程序调试，一般使用 pdb 或 IDE 的调试工具；并且，在测试中使用 unittest 或 pytest 进行单元测试。

安装Python

在大多数 Linux 发行版中，Python 3 已预装。可用以下命令检查 Python 版本。

python3 --version

使用包管理器安装

• Ubuntu/Debian系统

sudo apt update
sudo apt install python3

• Fedora 系统

sudo dnf install python3

• Arch Linux系统

sudo pacman -S python

通过源代码安装较新的Python版本

• 下载源码：

安装之前检查确认安装有C编译器gcc， 再从Python官网下载源码。

wget https://www.python.org/ftp/python/3.x.x/Python-3.x.x.tgz

• 将源代码包解压缩：

tar -xvf Python-3.x.x.tgz

• 切换到解压缩后的Python版本目录，加上选项--with-ssl 执行configure脚本检查安装环境并生成Makefile文件。

cd Python-3.x.x
./configure  --with -ssl

• 执行make命令编译源代码并执行 make install安装编译好的软件包。

make
sudo make install

使用 Python

运行 Python 脚本

• 创建 Python 脚本(用nano 或者vim 都可以)

vim hello.py

• 添加以下内容：

print("Hello, LXJ!")

• 运行脚本：

python3  hello.py

使用交互式解释器

• 启动 Python 交互式解释器：

python3

• 在解释器中直接执行代码：

>>> print("Hello, LXJ!")
Hello, LXJ!

Python版本切换

• 为每个版本安装注册候选项

sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python2.7 1
sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.6 2
sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/local/bin/python3.7 3

• 执行以下命令选择要使用的默认Python版本

$ sudo update-alternatives --config python
有 3 个候选项可用于替换 python (提供 /usr/bin/python)。选择       路径                    优先级  状态
------------------------------------------------------------
* 0            /usr/local/bin/python3.7   3         自动模式1            /usr/bin/python2.7         1         手动模式2            /usr/bin/python3.6         2         手动模式3            /usr/local/bin/python3.7   3         手动模式
要维持当前值[*]请按<回车键>，或者键入选择的编号：

项目示例

接下来用一个简单的 Flask Web 应用示例说明。

1. 安装 Flask

pip install Flask

2. 创建应用：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)@app.route('/')
def hello():return "Hello, World!"if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

3. 运行应用：

python3 app.py

4. 在浏览器中访问 http://localhost:5000

虚拟环境简介

虚拟环境就是一个独立的目录树，包含有一个特定版本的Python和一些附加的包。 不同的应用程序可以使用不同的虚拟环境，能解决不同应用程序之间的版本冲突。

创建和管理虚拟环境

新版本Python则使用模块venv创建和管理虚拟环境。
若在系统中有多个版本的Python，则可以通过运行python3命令来选择一个指定的Python版本。

• 创建一个虚拟环境，需要确定一个要存放的目录，接着以脚本方式运行venv模块，后跟目录路径参数，例如：

 python3 -m venv myenv

• 创建好虚拟环境之后必须激活它。在Linux平台上执行以下命令进行激活：

source myenv/bin/activate

• 需要退出虚拟环境，可执行以下命令。

deactivate

pip工具管理 Python 包

• 我们一般使用pip工具来安装、升级和删除包。
• pip里有许多子命令，如search（搜索指定的包）、install（安装指定的包）、uninstall（卸载指定的包）、list（列出当前已安装的包）、show（显示一个指定包的信息）等。

pip工具的管理命令

#安装包
pip install package_name#卸载包
pip uninstall package_name#查看已安装的包
pip list

• 其中，requirements.txt文本文档用于记录已安装的库及其版本信息。
• 到另一个虚拟环境中可通过pip install -r将该文档记录的已安装库迁移过来使用。

pip install -r requirements.txt

使pip安装源使用国内镜像

• 创建pip.conf配置文件

～ $ mkdir ～/.pip
～$ cd ～/.pip
～/.pip$ touch pip.conf

• 执行以下命令打开编辑器编辑pip.conf配置文件

～$sudo geditnano ～/.pip/pip.conf

• 输入以下内容，保存该文件并退出。

[global]
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
[install]
trusted-host = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn

安装Python集成开发环境

常用的Python编程IDE工具

• PyCharm：这是由JetBrains公司提供的Python专用的集成开发环境。
• Sublime Text：一个跨平台的编辑器，具有漂亮的用户界面和强大的功能。
• Eclipse with PyDev：Eclipse是非常流行的IDE，而PyDev是Eclipse开发Python的IDE，支持Python应用程序的开发。
• PyScripter：免费开源的Python集成开发环境。
• Visual Studio Code(VS Code)：通过安装Python扩展就可以作为一个Python IDE。
• Jupyter Notebook：适合数据分析和可视化。

Ubuntu系统中安装PyCharm

PyCharm现在可以通过Snap方式安装。 这里从JetBrains官网下载二进制包进行安装，具体安装步骤如下。

1. 下载二进制包文件pycharm-*.tar.gz（* 表示版本号）
2. 将该包解压缩到安装目录（通常是/opt/）

sudo tar xfz pycharm-*.tar.gz -C /opt/

3. 切换到安装目录下的bin子目录。

cd /opt/pycharm-*/bin

4. 运行脚本pycharm.sh启动PyCharm

sh pycharm.sh

卸载 PyCharm

• 如果通过 .tar.gz 安装，直接删除解压的目录即可

rm -rf ~/pycharm-*

• 如果通过 Snap 安装，使用以下命令卸载

sudo snap remove pycharm-community   # Community 版
sudo snap remove pycharm-professional   # Professional 版

PyCharm图形界面管理

PyCharm初始化设置

• 选装功能性插件
  

• PyCharm欢迎界面
  

创建Python项目

• 项目设置
  
• 新建的Python项目
  

编写Python脚本

• 新建 一个Python文件
  

运行Python脚本

• 程序运行配置
  
• Python程序运行
  

调试Python脚本

• 对Python程序调试
  

可以发现，这时运行错误，因为缺少了的对应的python库。

管理第三方类库

• 查看第三方类库
  
• 选装第三方库
  
• 管理安装源

今天的Linux系统的Python集成开发内容到这里就结束了，明天再见啦👋
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明天再见，各位伙伴们🚴🏻‍♀️~~