Język programowania Python jest coraz popularniejszym wyborem zarówno początkujących, jak i doświadczonych programistów. Elastyczny i wszechstronny, Python posiada mocne strony w tworzeniu skryptów, automatyzacji, analizie danych, uczeniu maszynowym i backendzie. Po raz pierwszy opublikowany został on w roku 199 pod nazwą inspirowaną brytyjską grupą komediową Monty Python – zespół programistów chciał, aby język Python był przyjemny w użyciu.
W tym przewodniku skonfigurujesz serwer Ubuntu 20.04 ze środowiskiem programowania Python 3. Programowanie na serwerze ma wiele zalet i wspiera współpracę między projektami programistycznymi. Ogólne zasady tego samouczka będą miały zastosowanie do każdej dystrybucji Debian Linux.
Aby ukończyć ten przewodnik, powinieneś posiadać użytkownika innego niż root z uprawnieniami sudo na serwerze Ubuntu 20.04. Aby dowiedzieć się, jak stworzyć tę konfigurację, postępuj zgodnie z naszym przewodnikiem wstępnej konfiguracji serwera.
Po skonfigurowaniu serwera i użytkownika możesz realizować dalszą część tego poradnika.
Konfiguracja Python 3
Ubuntu 20.04 i inne wersje systemu Debian Linux są dostarczane z preinstalowanym językiem Python 3. Aby upewnić się, że nasze wersje są aktualne, zaktualizujmy system za pomocą polecenia apt, aby działał z APT (Advanced Packaging Tool) Ubuntu:
sudo apt update
sudo apt -y upgrade
Flaga -y potwierdza, że zgadzamy się na zainstalowanie wszystkich elementów, ale w zależności od wersji systemu Linux może być konieczne potwierdzenie dodatkowych monitów podczas aktualizacji systemu.
Po zakończeniu procesu możemy sprawdzić wersję Python 3 zainstalowaną w systemie, wykonując polecenie:
python3 -V
W oknie terminala otrzymasz rezultat, który poinformuje Cię o numerze wersji. Chociaż liczba ta może być różna, wynik będzie podobny do poniższego:
Python 3.8.2
Aby zarządzać pakietami oprogramowania dla Pythona, zainstalujmy pip – narzędzie, które zainstaluje pakiety programistyczne i będzie nimi zarządzać (mogą one być nam potrzebne w naszych przyszłych projektach programistycznych). Możesz dowiedzieć się więcej o modułach lub pakietach, które możesz zainstalować za pomocą pip.
sudo apt install -y python3-pip
Pakiety Pythona można zainstalować, wpisując:
pip3 install nazwa_pakietu
Tutaj nazwa_pakietu może odnosić się do dowolnego pakietu lub biblioteki Pythona, takich jak Django (do tworzenia stron internetowych) lub NumPy (do obliczeń naukowych). Jeśli więc chcesz zainstalować NumPy, możesz to zrobić za pomocą polecenia: pip3 install numpy.
Aby zapewnić niezawodną konfigurację naszego środowiska programistycznego, musimy zainstalować jeszcze kilka pakietów i narzędzi:
sudo apt install -y build-essential libssl-dev libffi-dev python3-dev
Po skonfigurowaniu Pythona i zainstalowaniu pipa oraz innych narzędzi, możemy skonfigurować środowisko wirtualne dla naszych projektów programistycznych.
Konfiguracja środowiska wirtualnego
Środowiska wirtualne pozwalają ci posiadać izolowane miejsce na serwerze dla projektów Python, zapewniając, że każdy twój projekt może mieć swój własny zestaw zależności, który nie spowoduje konfliktów z żadnym z twoich innych projektów.
Konfigurowanie środowiska programistycznego zapewnia większą kontrolę nad projektami Python i sposobem obsługi różnych wersji pakietów. Jest to szczególnie ważne podczas pracy z pakietami zewnętrznymi.
Możesz skonfigurować dowolną liczbę środowisk programistycznych w języku Python. Każde środowisko jest w zasadzie katalogiem lub folderem na twoim serwerze, który zawiera kilka skryptów, aby katalog ten działał jak środowisko.
Chociaż istnieje kilka sposobów na wykonanie środowiska programistycznego w Pythonie, będziemy tutaj używać modułu venv, który jest częścią standardowej biblioteki Python 3. Zainstalujmy venv, wykonując polecenie:
sudo apt install -y python3-venv
Po zainstalowaniu jesteśmy gotowi do tworzenia środowisk. Wybierzmy katalog, w którym chcielibyśmy umieścić nasze środowiska programowania, lub utwórzmy nowy katalog za pomocą mkdir, jak zaprezentowano poniżej:
mkdir srodowiska cd srodowiska
Gdy znajdziesz się już w katalogu, w którym mają działać środowiska, możesz utworzyć środowisko, uruchamiając następujące polecenie:
python3 -m venv my_env
Zasadniczo pyvenv tworzy nowy katalog zawierający kilka elementów, które możemy wyświetlić za pomocą polecenia ls:
ls my_env
bin include lib lib64 pyvenv.cfg share
Pliki te działają razem, aby zapewnić izolację Twoich projektów od szerszego kontekstu serwera, dzięki czemu pliki systemowe i pliki projektów nie będą się mieszać. Jest to dobra praktyka w zakresie kontroli wersji i zapewnienia każdemu z projektów dostępu do określonych, potrzebnych pakietów. Python Wheels, wbudowany format pakietu dla Pythona, który może przyspieszyć produkcję oprogramowania poprzez zmniejszenie liczby potrzebnych kompilacji, znajdzie się w katalogu share Ubuntu 20.04.
Aby korzystać z tego środowiska, musisz je aktywować, wykonując poniższe polecenie, które wywołuje skrypt aktywujący:
(my_env) adam@ubuntu:~/srodowiska$
Twój wiersz poleceń będzie teraz poprzedzony nazwą środowiska – w tym przypadku jest to my_env. W zależności od używanej wersji Debian Linux twój prefiks może wyglądać nieco inaczej, ale nazwa twojego środowiska w nawiasach powinna być pierwszą rzeczą, którą zobaczysz w linii:
Ten prefiks informuje nas, że środowisko my_env jest obecnie aktywne, co oznacza, że gdy tworzymy tutaj programy, będą one korzystać tylko z ustawień i pakietów tego konkretnego środowiska.
Uwaga: W środowisku wirtualnym możesz użyć polecenia python zamiast python3 i pip zamiast pip3, jeśli wolisz. Jeśli używasz języka Python 3 na swoim komputerze poza środowiskiem, będziesz musiał używać wyłącznie poleceń python3 i pip3.
Po wykonaniu tych kroków środowisko wirtualne jest gotowe do użycia.
Stworzenie programu “Witaj, świecie!”
Teraz, gdy mamy skonfigurowane wirtualne środowisko, utwórzmy tradycyjny program “Witaj, świecie!”. Pozwoli nam to przetestować nasze środowisko i zapewni nam możliwość lepszego poznania Pythona, jeśli jeszcze nie znamy tego języka.
Aby to zrobić, otworzymy z wiersza polecenia edytor tekstowy (na przykład nano) i utwórzmy nowy plik:
(my_env) sammy@ubuntu:~/environments$ nano witaj.py
Gdy plik tekstowy otworzy się w oknie terminala, wpiszemy kod naszego programu:
Wyjdź z nano, wciskając klawisze CTRL i X, a po wyświetleniu monitu o zapisanie pliku naciśnij klawisz y. Po wyjściu z nano i powrocie do powłoki uruchommy program:
(my_env) sammy@ubuntu:~/environments$ python witaj.py
Przed chwilą utworzony program witaj.py powinien spowodować, że twój terminal wygeneruje następujące dane wyjściowe:
Hello, World!
Aby wyjść ze środowiska, wpisz polecenie deactivate – jego uruchomienie przeniesie Cię do wcześniejszej lokalizacji.
Podsumowanie
Gratulacje! Masz teraz skonfigurowane środowisko programistyczne Python 3 na serwerze Ubuntu Linux i możesz teraz rozpocząć nowy projekt!