--- title: 'Python Entwicklung' url: 'https://gerfficient.com/de/home/python-developing' markdown: 'https://gerfficient.com/de/home/python-developing.md' lang: de date: '2024-02-15' description: 'Python ist eine weit verbreitete und leicht zu erlernende Programmiersprache, die dank zahlreicher Erweiterungen (in Form von Modulen und Paketen) breit Anwendung findet. Doch da Python und dessen Erweiterungen ständig weiterentwickelt werden, kann es beim Teilen von Code zu Problemen kommen. Benut…' --- # Python Entwicklung ### 15. Feb. 2024 Python ist eine weit verbreitete und leicht zu erlernende Programmiersprache, die dank zahlreicher Erweiterungen (in Form von Modulen und Paketen) breit Anwendung findet. Doch da Python und dessen Erweiterungen ständig weiterentwickelt werden, kann es beim Teilen von Code zu Problemen kommen. Benutzt z.B. ein Kollege eine andere Version von Python oder einer installierten Erweiterung, so besteht die Möglichkeit, dass der Code, der auf dem eigenen Computer einwandfrei funktionert, beim Kollegen Fehler produziert. Arbeitet man zudem an unetrschiedlichen Projekten gleichzeitig, können sich verschiedene Erweiterungen gegenseitig stören, z.B. wenn Modul A für Projekt 1 ein Modul B mit Version 1.3 benötigt, bei Projekt 2 jedoch Modul B mit Version 2.1 zum Einsatz kommen soll. Werden alle Erweiterungen mit `pip` installiert, kann dies die System-Version von Python "*vollmüllen*" und das Arbeiten an verschiedenen Projekten erschweren. Um diesem Problem Abhilfe zu verschaffen, bedient man sich einer Python Versionsverwaltung (mit `pyenv`) und einer virtuellen Umgebung (mit `venv` oder `virtualenv`). Wie diese Tools unter macOS installiert werden, wird in diesem Beitrag beschrieben. ## Pyenv Pyenv ([Github](https://github.com/pyenv/pyenv)) ist ein kleines Programm, das Python-Versionen verwaltet. Es wird entweder duch einen Script wie folgt installiert: ```sh curl https://pyenv.run | bash ``` oder mittels [Homebrew](https://brew.sh) (meine bevorzugte Weise, Programme zu installieren) wie folgt: ```sh brew update brew install pyenv ``` Nach der Installation muss man noch den Shell-Start-Script aktualisieren, sodass Pyenv und die dafür benötigten Umgebungsvariablen geladen werden. Bei macOS wird `zsh` als Shell eingesetzt, weshalb die Datei `.zprofile` im Benutzerordner (also `~/.zprofile`) um die folgenden Zeilen ergänzt werden muss: ``` if [ -e /opt/homebrew/bin/pyenv ]; then export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv" eval "$(pyenv init --path)" fi ``` Wie die Shell-Start-Scrips für andere Betriebssysteme und Shellumgebungen geändert werden müssen, wird im Github-Repository von Pyenv gut beschrieben. Startet man das Terminal neu (oder lädt die Änderungen mit `source ~/.zprofile`), kann man den Befehl `pyenv` eingeben und z.B. mit dem Argument `--version` prüfen, ob die aktuellste Version von Pyenv richtig installiert wurde (im Oktober 2024): ```sh $ pyenv --version pyenv 2.4.16 ``` Um nun eine bestimmte Python-Version zu installieren, kann man sich mit dem folgenden Befehl, zuerst alle zur Verfügung stehenden Versionen auflisten lassen: ```sh pyenv install --list ``` In meinem Fall waren es viele verschiedene Versionen, die installiert werden können. Um z.B. Python 3.13.0 zu installieren, geht dies mit dem folgenden Befehl: ```sh pyenv install 3.13.0 ``` Nach erfolgreicher Installation lässt sich mit `pyenv versions` prüfen, welche Versionen nun zur Auswahl stehen: ```sh $ pyenv versions * system 3.13.0 ``` Man sieht, die neue Version ist installiert, aber prüft gibt man `python --version` ins Terminal ein, sieht man, dass die System-Version benutzt wird. Dies kann geändert werden, mit den Befehlen `pyenv local` und `pyenv global`. Das Schlüsselwort `local` weist Pyenv an, in dem derzeitigen Ordner eine bestimmte Python-Version zu benutzen, während `global` eine Python-Version allgemein festsetzt. Für Testzwecke können wir im Ordner `~/Developer/python-test` den folgenden Befehl ausführen: ```sh pyenv local 3.13.0 ``` und danach die Versionen abfragen: ```sh $ pyenv versions system * 3.13.0 (set by /Users/maxi/Developer/python-test/.python-version) ``` Durch das Sternchen erkennt man, dass nun die zuletzt installierte Version von Python ausgewählt wurde. Dies liegt an der versteckten Datei `.python-versions` im Ordner `python-test`. Prüft man nun die Python-Version, sieht man, dass diese Version nun auch eingesetzt wird: ```sh $ python --version Python 3.13.0 ``` Der Folgende Befehl zeugt an, wo sich der Python-Interpreter befindet: ```sh $ which python /Users/maxi/.pyenv/shims/python ``` Man sieht, dass Python in einem von Pyenv erstellten Ordner gespeichert ist. Werden nun mehrere Versionen von Python wie oben installiert, speichert Pyenv alle Versionen in diesem Ordner und durch Angabe einer Version mittel `local` oder `global` wird auf die entsprechende Version verwiesen. Das bedeute aber auch, dass zwei Projekten die dieselbe Python-Version benutzen, auch dieselben Erweiterungen (also Module und Pakete) bereitgestellt werden. Installiert man eine Erweiterung mittels `pip`, so wird diese Erweiterung im Ordner `.pyenv` im Benutzerordner (also `~/.pyenv`) für die derzeit ausgewählte Python-Version installiert und steht immer dann zur Verfügung, wenn die entsprechende Python-Version eingesetzt wird. Zwar kann man mit dem Schlüsselwort `uninstall` die Python-Version entfernen und sie mit `install` sauber neu installieren. Doch das ist umständlich, wenn zwischen verschiedenen Projekten gewechselt und dafür Python immer erneut installiert werden muss. So kommen wir zum zweiten Tool: `venv` ## Venv Eine virtuelle Umgebung, die mit `venv` erstellt wird, kann man sich wie eine lokale Kopie der derzeit verwendeten Python-Version vorstellen, die alle Erweiterungen lokal verwaltet und somit die ursprüngliche Python-Installation unverändert lässt. Das Modul ist in den moderneren Python-Versionen enthalten, aber für ältere Versionen kann es ein vergleichbares Modul namens `virtualenv` wie folgt installiert werden (und zwar für jede frisch installierte Python-Version): ```sh pip install virtualenv ``` Die nachfolgenden Befehle für das Modul `venv` sind entsprechend für `virtualenv` anwendbar. Mit `venv` kann man z.B. im Ordner `~/Developer/python-test` eine virtuelle Umgebung wie folgt anlegen: ```sh python -m venv .venv ``` Dadurch wird vom Modul `venv` (gekennzeichnet durch `-m` im Befehl) ein Ordner namens `.venv` erzeugt (der aufgrund des vorangestellten Punkts auch versteckt ist), der die derzeit aktivierte Python-Version lokal bereitstellt. Aktiviert man diese virtuelle Umgebung mit: ```sh source .venv/bin/activate ``` so kann man nun mithilfe von `pip` Erweiterungen lokal installieren, also ohne dass die ursprüngliche Python-Version im `.pyenv` Ordner oder denn die System-Version, verändert (oder "*vollgemüllt*") wird. Alle Erweiterungen werden ausschließlich im `.venv` Ordner lokal installiert. Möchte man die virtuelle Umgebung verlassen, so wird sie wie folgt deaktiviert: ```sh deactivate ``` Man kann den `.venv` Ordner ohne Bedenken löschen und neu erstellen und ist somit von Projekt zu Projekt flexibel hinsichtlich der Installation verschiedener Erweiterungen. ## Letzter Tipp Hat man mehrere Erweiterungen in einer virtuellen Umgebung installiert und möchte seinen Code teilen, so empfiehlt sich die folgende Herangehensweise. Mit dem folgenden Befehl werden alle Module und Pakete in einer Datei so angeben: ```sh pip freeze > requirements.txt ``` dass ein Kollege (nachdem er die virtuelle Umgebung mit der entsprechenden Python-Version aufgesetzt und aktiviert hat) alle Abhängigkeiten schnell installieren und den Code ausführen kann: ```sh pip install -r requirements.txt ``` Das bedeutet, man muss nicht den `.venv` Ordner mit allen Erweiterungen teilen (insb. nicht auf Github). Stattdessen braucht nur nur angeben, welche Python-Version einzusetzen ist (z.B. in der `Readme.md` Datei oder durch die `.python-version` Datei) und man muss die Abhängigkeiten durch die `requirements.txt` Datei angeben. Somit ist alles bereitgestellt, um den Code ausführen zu können. --- ## Navigation - Parent: [Home](https://gerfficient.com/de/index.md) - Previous: [Neuinstallation eines Mac](https://gerfficient.com/de/home/fresh-installation.md) - Next: [p5.js](https://gerfficient.com/de/home/p5js.md)