Віртуальні середовища та пакети

Віртуальні середовища

Віртуальне середовище – окремий набір інтерпретатора/посилань на нього та встановлених пакетів для проєкту. Це не віртуальна машина і не контейнер: воно не ізолює програму від файлів користувача або мережі. Мета – уникнути конфліктів залежностей між проєктами (рис. 1.12).

PyCharm може створити середовище засобами virtualenv. У терміналі той самий навчальний принцип демонструє стандартний модуль venv: https://docs.python.org/3.14/library/venv.html. Не створюйте друге середовище поверх того, що вже підготувала IDE.

Знімок екрана

Settings > Python > Interpreter: .venv Python 3.14 and packages

Рис. 1.11. Вибір інтерпретатора проєкту

Рис. 1.12. Базовий інтерпретатор і незалежні середовища

У новому каталозі проєкту Windows виконайте:

py -V:3.14 -m venv .venv
.\.venv\Scripts\python.exe --version
.\.venv\Scripts\Activate.ps1
python -m pip --version

Активація додає каталог середовища на початок PATH поточної оболонки. Вона зручна, але необов’язкова: можна завжди викликати .\.venv\Scripts\python.exe main.py. Це також надійний спосіб роботи, якщо PowerShell забороняє виконання Activate.ps1 політикою організації. Не потрібно послаблювати політику виконання заради запуску Python.

У cmd активація має вигляд .venv\Scripts\activate.bat, у bash – source .venv/bin/activate. Команда deactivate завершує активацію, але не видаляє середовище. Вибір Python у PyCharm і активація в терміналі – різні налаштування; перевіряти потрібно обидва.

Приклад: відомості про середовище

"""Діагностика вибраного інтерпретатора."""
import platform
import sys

print("Python:", platform.python_version())
print("Система:", platform.system())
print("Інтерпретатор:", sys.executable)
print("Середовище:", sys.prefix != sys.base_prefix)

Збережіть як environment.py і запустіть у проєкті. Останній рядок має бути Середовище: True. Версія та абсолютний шлях залежать від комп’ютера. sys.prefix указує на поточне середовище, sys.base_prefix – на базову інсталяцію. Не визначайте середовище лише за написом (.venv) у запрошенні.

Після перенесення проєкту на інший комп’ютер створіть .venv заново. Абсолютні шляхи всередині середовища можуть зробити його копію непрацездатною. У Git зберігайте опис залежностей, а не сам каталог установлених пакетів.

Пакети, pip і requirements.txt

Стандартна бібліотека постачається з Python: наприклад, sys, math, datetime, platform. Сторонні пакети встановлюють окремо. PyPI – індекс таких пакетів: https://pypi.org/. Назва пакета для встановлення може відрізнятися від імені модуля для імпорту; її перевіряють у документації.

pip керує встановленими дистрибутивами. Форма python -m pip зменшує ризик встановити пакет не в той Python. Перед установленням перевірте шлях командою python -m pip --version. Наступні команди виконуються в активованому середовищі:

python -m pip install rich
python -m pip list
python -m pip show rich
python -m pip freeze > requirements.txt

Знімок екрана

PowerShell: venv; activation; python -m pip install rich; freeze

Рис. 1.13. Встановлення пакета у середовище проєкту

requirements.txt містить специфікації пакетів; freeze зазвичай записує встановлені версії, включно з транзитивними залежностями. Це знімок конкретного середовища, а не повний опис операційної системи чи універсальний lock-файл. У чистому середовищі пакети відновлюють так:

python -m pip install -r requirements.txt
python -m pip check

Не генеруйте файл зі спільного середовища, у якому встановлено десятки непов’язаних бібліотек. Якщо пакет більше не потрібний, команда python -m pip uninstall rich видаляє саме його; перегляньте й оновіть список залежностей. Документація: https://pip.pypa.io/en/stable/user_guide/.

Рис. 1.14. Два способи керування залежностями проєкту

Приклад: таблиця з Rich

Після встановлення rich збережіть програму як table_demo.py. Зовнішній пакет потрібний тут для оформлення таблиці, а не для самих обчислень.

"""Таблиця квадратів чисел."""
from rich import box
from rich.console import Console
from rich.table import Table

table = Table(box=box.ASCII)
table.add_column("n", justify="right")
table.add_column("n^2", justify="right")
for number in (2, 3, 4):
    table.add_row(str(number), str(number ** 2))
Console(color_system=None).print(table)

Результат:

+---------+
| n | n^2 |
|---+-----|
| 2 |   4 |
| 3 |   9 |
| 4 |  16 |
+---------+

Table створює об’єкт таблиці, add_column описує стовпці, add_row додає рядок. Цикл повторює однакову дію для трьох значень; докладно цикли вивчатимуться в наступній темі. Вимкнені кольори та ASCII-рамка роблять результат зручним для друку. API: https://rich.readthedocs.io/en/stable/tables.html.

uv: наступний крок у керуванні проєктом

uv об’єднує роботу з версіями Python, середовищами та залежностями. У цій роботі це додатковий шлях після venv і pip; не змішуйте способи керування одним середовищем без чіткої потреби. Встановлення: https://docs.astral.sh/uv/getting-started/installation/. Для Windows доступна команда winget install --id=astral-sh.uv -e. Після встановлення відкрийте новий термінал і перевірте uv --version.

uv init --python 3.14 weather
cd weather
uv add rich
uv run main.py
uv sync --locked

Знімок екрана

uv init –python 3.14 weather; uv add rich; uv run main.py

Рис. 1.15. Створення проєкту uv

pyproject.toml описує проєкт і прямі залежності; uv.lock фіксує результат їх узгодження. Обидва файли зберігайте в Git. .python-version задає вибрану версію Python. uv run готує середовище й запускає команду, тому ручна активація не потрібна. uv sync --locked перевіряє узгодженість lock-файла з описом проєкту замість непомітного оновлення блокування.

Наприклад, фрагмент pyproject.toml може мати вигляд:

[project]
name = "weather"
version = "0.1.0"
requires-python = ">=3.14"
dependencies = ["rich"]

Це спрощений фрагмент для пояснення; uv add може записати обмеження версії. Залежності розробника додають через uv add --dev pytest, а доступні Python переглядають через uv python list. Тести стануть обов’язковими пізніше. Посібник: https://docs.astral.sh/uv/guides/projects/.

У PyCharm можна вибрати середовище uv або відкрити готовий каталог проєкту та вказати його .venv. Для звичайного проєкту з pip вікно Python Packages дозволяє шукати пакет, читати опис та встановлювати його у вибране середовище. Перед натисканням Install ще раз перевірте інтерпретатор.

Знімок екрана

View > Tool Windows > Python Packages; rich; package details

Рис. 1.16. Пакети вибраного інтерпретатора у PyCharm