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我在工作上常需要同時維護以及開發多個 Python 專案。而在管理 Python 時，往往會遇到一些問題：
- 你會需要管理 Python runtime。你的作業系統通常會已經安裝一個比較舊的 Python 版本而你為了一些工具或者新功能需要用新一點的 Python 版本。
- 不同的專案往往需要不同的套件。你會需要一個工具來管理專案裡的套件。你可以自由地增加以及移除套件，而那個工具要保證 reproducibility，讓你同事的機器或者生產環境可以保持一致。
- 而有些時候你會需要安裝一些全域工具，但你不知道應該要把它裝到哪裡或者如何管理他們。
在這個系列裡面，我會介紹一些用來管理 Python runtime 以及套件的工具。我會用兩篇來介紹他們，現在這個第一篇會著重在 Python runtime 管理，會介紹 pyenv、 asdf、以及 conda。
pyenv
如果我們只討論只能做 runtime 管理的工具，那我想 pyenv 是裡面最受歡迎的工具。你可以非常輕易地用 pyenv 安裝多個 Python 版本並且在它們之間切換。除了大家最常用的 CPython 外，也支援很多不同的 distributions。另外一個很重要的功能是，你可以用 pyenv 來幫各個專案設定不同的 Python 環境或者是全域的版本。
安裝
如果你是 Mac 使用者，你可直接用 Homebrew 安裝，不是的話可以參考 pyenv-installer. 另外 pyenv 會需要改一些系統變數以及加初始化指令到你的 shell 裡，如果跟我一樣使用 zsh 的話，可以直接下面加到 ~/.zshrc。
export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv
export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"
eval "$(pyenv init -)"
如果你使用不同的 shell，請參考這裡。
一般來說，我也會建議安裝pyenv-virtualenv來管理 virtualenv. 跟 pyenv 一樣，你可以用 Homebrew 安裝或者參考他們的指示。記得也要將 eval "$(pyenv virtualenv-init -)" 加到你的 shell 裡。
用法
有幾個比較重要的指令：
列出所有可安裝的 Python 版本
在安裝前通常你會想知道你有什麼版本可以安裝： You will need to know which version you can install:
pyenv install --list
安裝某個 Python 版本
假設我們想安裝 CPython 3.9.1，需要執行
pyenv install 3.9.1
設定全域 Python 環境以及專案的 Python 環境
有些時候你會想設定一個全域 Python 當作預設的環境：
pyenv global 3.9.1
而有些時候你會想替每個專案設置設定不同的 Python 環境
# 假設你已經在專案目錄下
# 這個指令會產生一個名為 `.python-version` 的檔案
pyenv local anaconda3-5.3.1
跟 pyenv-virtualenv 一起使用
pyenv-virtualenv 提供幾個簡單的指令來管理 virtualenv 以及 conda 環境：
# 用之前安裝好的 3.9.1 建立一個名為 venv-3.9.1 的 virtualenv
pyenv virtualenv 3.9.1 venv-3.9.1
# Activate 這個新的 virtualenv
pyenv activate venv-3.9.1
# 刪除這個 virtualenv
pyenv virtualenv-delete venv-3.9.1
這些創建出來的 virtualenv 同樣可以被前面的 pyenv local/global 利用。這可以說是我最常用來管理專案環境的方法：先建立一個新的 virtualenv 或者 conda 環境，然後在專案目錄執行 pyenv local a-new-venv 來設定環境。之後我會將需要的套件給裝到這個環境中，而所有在這個目錄底下執行的指令都會使用這個獨立的環境。
asdf
asdf是一個可以管理多個語言 runtime 的工具。 asdf 的設計是基於 plugin，你要安裝任何語言或者是工具都要先加入對應到的 plugin。這也讓 asdf 的生態系非常易於擴充，可以到這裡看 asdf 已經支援的列表。當初我是發現 nvm 拖慢了我 zsh 的啟動時間，在解決的過程中發現了 asdf 這個工具。然後也發現它可以用來安裝 Python，並且用法跟 pyenv 十分相似。
安裝
跟 pyenv 一樣，我用 Homebrew 來安裝 asdf：
brew install asdf
並將下面這行加到我的 ~.zshrc：
. $(brew --prefix asdf)/asdf.sh
如果不是用 Mac，可以參考 asdf 的官方文件。
用法
設定 Python plugin
在正式安裝 Python 之前，會先需要設定 Python plugin：
asdf plugin-add python
安裝某個 Python 版本
如果你需要安裝 CPython 3.9.1
asdf install python 3.9.1
asdf的 Python plugin 實作裡面其實也是基於由 pyenv 社群所維護的一款名為 python-build 的工具。所以基本上你可以用 asdf 安裝所有 pyenv 支援的版本。
設定全域 Python 環境以及專案的 Python 環境
這邊用法基本上與 pyenv 是類似的。唯一的差異是你會需要在指令中指定 plugin 名稱。在我們的例子裡面就是 python。
asdf global python 3.9.1
# 假設你已經在專案目錄下
# 這個指令會產生一個名為 `.tool-version` 的檔案
asdf local python anaconda3-5.3.1
注意：沒有像 pyenv-virtualenv 一樣方便管理 virtualenv 的功能
雖然 asdf 幾乎支援所有常見的語言，但我還是使用 pyenv 來管理 Python runtime。最主要的理由是 asdf 目前還不能拿來管理 virtualenv。issue 裡面已經有人提出 issue。也有人提出用 virtualenv 搭配 asdf-direnv 來做到同樣的效果。不過我現在還是覺得直接使用 pyenv 會更加便利。
conda
conda是在科學計算方面較為受歡迎的套件管理工具。Python 的科學計算套件常常需要用編譯器以及一些系統套件來進行安裝。對新手來說，有些時候安裝過程並不輕鬆。而 conda 可以幫助你解決大部分的問題。通常你只需要執行 conda install {PACKAGE-YOU-NEED} 進行安裝。conda 會依照你的環境下載他們已經編譯好的版本。
安裝
我自己偏好用 pyenv 來安裝 conda。你也可以從他們官網上找到安裝檔進行安裝。
用法
conda 也提供一些 Python runtime。像是 CPython 跟 PyPy。如果你需要安裝 Python 3.6 的 conda 環境，可以執行：
conda create -n py36 python=3.6
conda 會幫你創建一個新環境而你可以用 conda activate 來 activate 這個環境到你的 shell。
conda 所創建的環境其實也可以被 pyenv 所管理。我自己就偏好用 pyenv 來管理所有環境：
# 假設你已經有安裝好的 conda
# 這個 pyenv 指令會用 anaconda3-2019.03 這個版本裡的 conda 來創建一個新的環境
pyenv virtualenv anaconda3-2019.03 conda-test-env
# 設置這個資料夾底下的 Python 環境
pyenv local conda-test-env
# 這個指令可以用來刪除環境
pyenv virtualenv-delete conda-test-env
結論
- 我會推薦
pyenv給大部分的 Python 開發者，因為pyenv跟pyenv-virtualenv的組合可以同時管理 Python runtime 以及 virtualenv。 - 個人認為
asdf算是在語言版本管理工具裡面十分有潛力的一個。不過在 Python 的管理上目前還沒有pyenv來得方便。
下一篇會介紹如何進行套件管理。Stay tuned!
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