Installieren von Python 3 und Einrichten einer Programmierumgebung auf einem Ubuntu 20.04-Server

Einführung

Die Python-Programmiersprache ist eine zunehmend beliebte Wahl für Anfänger und auch erfahrene Entwickler. Python ist flexibel und vielseitig und bietet Vorteile in den Bereichen Skripterstellung, Automatisierung, Datenanalysen, maschinelles Lernen und Backend-Entwicklung. Python wurde 1991 erstmals veröffentlicht; der Name ist von der britischen Komikergruppe Monty Python inspiriert. Das Entwicklerteam wollte mit Python eine Sprache schaffen, deren Verwendung Spaß macht.

In diesem Tutorial richten Sie Ihren Ubuntu 20.04-Server mit einer Python 3-Programmierumgebung ein. Das Programmieren auf einem Server bietet viele Vorteile und fördert die Zusammenarbeit bei Entwicklungsprojekten. Die allgemeinen Grundsätze dieses Tutorials gelten für alle Distributionen von Debian Linux.

Voraussetzungen

Um dieses Tutorial absolvieren zu können, benötigen Sie einen non-root user mit sudo-Berechtigungen auf einem Ubuntu 20.04-Server. Um zu erfahren, wie Sie diese Einrichtung erreichen, befolgen Sie unseren Leitfaden zur Ersteinrichtung des Servers.

Wenn Sie noch nicht mit einer Terminalumgebung vertraut sind, können Sie im Artikel „Eine Einführung in das Linux-Terminal" mehr über das Terminal erfahren.

Nach der Einrichtung Ihres Servers und Benutzers können Sie loslegen.

Schritt 1 — Einrichten von Python 3

Ubuntu 20.04 und andere Versionen von Debian Linux werden mit vorinstalliertem Python 3 ausgeliefert. Um sicherzustellen, dass unsere Versionen aktuell sind, aktualisieren wir das System mit dem Befehl apt, um das Advanced Packaging Tool von Ubuntu zu nutzen:

sudo apt update
sudo apt -y upgrade

Das Flag -y bestätigt, dass wir mit der Installation aller Elemente einverstanden sind. Je nach Ihrer Linux-Version müssen Sie aber ggf. zusätzliche Eingabeaufforderungen bei Aktualisierungen und Upgrades Ihres Systems bestätigen.

Nach Abschluss des Verfahrens können wir die im System installierte Version von Python 3 überprüfen, indem wir Folgendes eingeben:

python3 -V

Sie erhalten eine Ausgabe im Terminalfenster, in der die Versionsnummer steht. Zwar kann Ihre Zahl anders sein, die Ausgabe wird aber etwa wie folgt aussehen:

Output
Python 3.8.2

Um Softwarepakete für Python zu verwalten, installieren wir pip, ein Tool, das Programmierpakete installieren und verwalten wird, die wir möglicherweise in unseren Entwicklungsprojekten verwenden möchten. Sie können mehr über Module oder Pakete erfahren, die Sie mit pip installieren können, indem Sie „Importieren von Modulen in Python 3“ lesen.

sudo apt install -y python3-pip

Python-Pakete lassen sich installieren, indem Sie Folgendes eingeben:

pip3 install package_name

Hier kann sich package_name auf beliebige Python-Pakete oder Bibliotheken beziehen, wie Django für die Webentwicklung oder NumPy für wissenschaftliches Rechnen. Wenn Sie NumPy installieren möchten, können Sie dies mit dem Befehl pip3 install numpy tun.

Es sind noch einige weitere Pakete und Entwicklungstools zu installieren, um sicherzustellen, dass wir eine robuste Einrichtung für unsere Programmierumgebung haben:

sudo apt install -y build-essential libssl-dev libffi-dev python3-dev

Nach der Einrichtung von Python und der Installation von pip und anderen Tools können wir eine virtuelle Umgebung für unsere Entwicklungsprojekte einrichten.

Schritt 2 — Einrichten einer virtuellen Umgebung

Mit virtuellen Umgebungen können Sie einen isolierten Bereich auf Ihrem Server für Python-Projekte schaffen, sodass jedes Ihrer Projekte einen eigenen Satz von Abhängigkeiten aufweist, der andere Projekte nicht stört.

Das Einrichten einer Programmierumgebung bietet eine größere Kontrolle über Python-Projekte und die Handhabung verschiedener Versionen von Paketen. Das ist beim Einsatz von Paketen anderer Anbieter besonders wichtig.

Sie können so viele Python-Programmierumgebungen einrichten wie nötig. Jede Umgebung ist im Grunde genommen ein Verzeichnis oder Ordner auf Ihrem Server, das bzw. der Skripte zum Ausführen einer Umgebung enthält.

Es gibt zwar verschiedene Möglichkeiten, um eine Programmierumgebung in Python einzurichten, aber wir verwenden hier das Modul venv, das Teil der Standardbibliothek von Python 3 ist. Wir installieren venv, indem wir Folgendes eingeben:

sudo apt install -y python3-venv

Nach der Installation sind wir bereit, Umgebungen zu erstellen. Wählen Sie entweder ein Verzeichnis, in das Sie Ihre Python-Programmierumgebungen einfügen möchten, oder erstellen Sie mit mkdir wie folgt ein neues Verzeichnis:

mkdir environments
cd environments

Sobald Sie sich im Verzeichnis befinden, in dem Sie die Umgebungen einrichten möchten, können Sie eine Umgebung erstellen, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

python3 -m venv my_env

Im Grunde genommen richtet pyvenv ein neues Verzeichnis ein, das einige Elemente enthält, die wir mit dem Befehl ls anzeigen können:

ls my_env

Output
bin include lib lib64 pyvenv.cfg share

Zusammen sorgen diese Dateien dafür, dass Ihre Projekte vom breiteren Kontext Ihres Servers isoliert werden, sodass sich Systemdateien und Projektdateien nicht vermischen. Dies ist eine gute Praxis für die Versionsverwaltung und sorgt dafür, dass jedes Ihrer Projekte Zugriff auf die jeweils benötigten Pakete hat. Python Wheels, ein für Python entwickeltes Paketformat, das Ihre Software-Produktion beschleunigen kann, indem es die Anzahl der benötigten Kompilierungen reduziert, wird sich im Verzeichnis share von Ubuntu 20.04 befinden.

Um diese Umgebung zu verwenden, müssen Sie sie aktivieren. Das können Sie tun, indem Sie den folgenden Befehl eingeben, der das Skript activate aufruft:

source my_env/bin/activate

Ihrer Eingabeaufforderung wird nun der Name Ihrer Umgebung vorangestellt. In diesem Fall heißt sie my_env. Je nach der Version von Debian Linux, die Sie ausführen, sieht Ihr Präfix möglicherweise etwas anders aus, der Name Ihrer Umgebung in Klammern sollte jedoch das Erste sein, das Sie in der Zeile sehen:

Dieses Präfix lässt uns wissen, dass die Umgebung my_env gegenwärtig aktiv ist. Das bedeutet, dass bei der Erstellung von Programmen nur die Einstellungen und Pakete dieser spezifischen Umgebung verwendet werden.

Nach den folgenden Schritten ist Ihre virtuelle Umgebung bereit zur Verwendung.

Schritt 3 — Erstellen eines „Hello, World”-Programms

Nachdem wir unsere virtuelle Umgebung eingerichtet haben, erstellen wir nun das traditionelle „Hello, World!“-Programm. Dadurch können wir unsere Umgebung testen und erhalten die Möglichkeit, uns mit Python besser vertraut zu machen, wenn wir es nicht bereits sind.

Dazu öffnen wir einen Befehlszeilen-Texteditor wie nano und erstellen eine neue Datei:

nano hello.py

Sobald die Textdatei im Terminalfenster geöffnet ist, geben wir unser Programm ein:

print("Hello, World!")

Beenden Sie nano, indem Sie die Tasten STRG und X drücken. Wenn Sie zum Speichern der Datei aufgefordert werden, drücken Sie y.

Sobald Sie nano beendet haben und zu Ihrer Shell zurückgekehrt sind, führen Sie das Programm aus:

python hello.py

Das gerade erstellte Programm hello.py sollte dazu führen, dass im Terminal die folgende Ausgabe angezeigt wird:

Output
Hello, World!

Geben Sie den Befehl deactivate ein, um die Umgebung zu verlassen und in das Originalverzeichnis zurückkehren.

Zusammenfassung

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben auf Ihrem Ubuntu Linux-Server eine Python-3-Programmierumgebung eingerichtet und können nun mit einem Codierprojekt beginnen!

Wenn Sie einen lokalen Rechner anstelle eines Servers verwenden, konsultieren Sie das Tutorial, das für Ihr Betriebssystem relevant ist, in unserer Reihe Installieren und Einrichten einer lokalen Programmierumgebung für Python 3.

Da Ihr Server nun bereit für die Softwareentwicklung ist, können Sie mehr über das Codieren in Python erfahren, indem Sie unser kostenloses E-Book Codieren in Python 3 lesen oder unsere Python-Tutorials konsultieren.