如何在Ubuntu 18.04上安装Python 3并建立本地编程环境

Python是一种灵活多样的编程语言。它的用途广泛，在脚本、自动化、数据分析、机器学习和后端开发方面都具有优势。Python于1991年首次发行，名字的灵感来源于英国喜剧团体“Monty Python”，因此Python开发团队希望让Python用起来很有趣。易于安装配置、代码风格相对简单直接、有即时的反馈和报错，这些特性让Python成为编程初学者的一个很好选择，也同样适合有经验的程序员。Python 3是最新的版本 并被认为是Python的未来.

本教程将指导你在本地Linux机器上安装Python 3，并且通过命令行设置编程环境。此教程将清楚地介绍Ubuntu 18.04的安装过程，但通用原则同样适用于Debian Linux的任何其他发行版。

你需要一台安装了Ubuntu 18.04的计算机或虚拟机、对该计算机有管理员权限、机器需联网。你可以通过Ubuntu 18.04的发行版本网页去下载操作系统。

我们将在命令行上完成安装和配置，命令行（command line）是一种与计算机交互的非图形方式。也就是说，不点击按钮而是输入文本，从计算机接收的反馈结果同样是文本形式。

命令行（command line），也称为shell，或终端（terminal），可以帮助你修改和自动化众多“需要每天在计算机上执行的"任务，是程序员的基本工具。有许多终端命令可以学习，赋予你能力去做更强大的事。 这篇文章 “[Linux终端命令行简介] (https://www.digitalocean.com/community/tutorials/an-introduction-to-the-linux-terminal)” 能让你更熟悉命令行。

在Ubuntu 18.04上，你可以通过点击屏幕左上角的Ubuntu图标并在搜索栏中输入“Terminal”/“终端”，来找到终端应用程序。单击终端应用程序图标便可打开它。或者你可以同时按住键盘上的“CTRL”、“ALT”和“T”键来自动打开终端。

Ubuntu 18.04预装了Python 3和Python 2。为了确保我们的版本是最新的，让我们用apt命令去更新和升级系统。Ubuntu上的apt是英文Advanced Packaging Tool（高级软件包工具）的简写

sudo apt update
sudo apt -y upgrade

此处的-y标志，将会确认我们同意安装所有项目，但根据你的Linux版本，在系统更新和升级时，你可能需要确认额外的系统提示。

当此过程完成后，我们可以通过输入以下命令，去检查系统中安装的Python 3版本：

python3 -V

你将在终端窗口中收到输出结果，它将告诉你版本号。版本号可能有所不同，但将会与此类似：

Output
Python 3.6.5

为了管理Python的软件包，让我们安装pip。这个工具将安装和管理在开发项目中，我们可能会用到的软件包。若想了解更多关于“使用pip安装模块或软件包”的信息，你可以参考这篇文章：“如何在Python 3中调用模块.”

sudo apt install -y python3-pip

Python的软件包安装，可以通过输入以下命令去实现：

pip3 install 软件包的名称

这里的软件包的名称 可以是任何的Python软件包或软件库，比如用于网站开发的Django，或是用于科学运算的NumPy。 因此如果你想安装NumPy，你可以使用这个命令：pip3 install numpy。

有一些软件包和开发工具需要额外安装，以确保我们的编程环境有一个健全的配置：

sudo apt install build-essential libssl-dev libffi-dev python-dev

如果有系统提示问是否同意安装，输入y。

设置好了Python，安装好了pip和其他工具，我们就可以为我们的开发项目设置一个“虚拟环境”。

虚拟环境使您能够在计算机上为Python项目保留一个独立的空间，从而确保每个项目都有自己的一组依赖软件包，不会干扰任何其他项目。

通过设置编程环境，我们可以更好地控制Python项目、以及管理不同版本的包。在使用第三方软件包时，这一点尤其重要。

你可以设置任意多数量的Python编程环境。每个环境简单来讲，就是计算机中的一个目录或文件夹，其中包含一些脚本以使其成为“环境”。

虽然有几种方法可以在Python中实现编程环境，我们将在这里使用venv模块，它是标准Python 3库的一部分。让我们输入以下命令来安装venv：

sudo apt install -y python3-venv

安装好venv之后，我们就可以创建环境了。我们可以将Python编程环境放某个已有的目录中，也可以使用mkdir创建一个新目录，如下所示：

mkdir environments
cd environments

当你进入希望安装环境群组的目录environments中之后，可以通过运行以下命令创建环境：

python3 -m venv my_env

总的来说这将设置一个新目录my_env，其中包含一些项目，可以使用ls进行查看：

ls my_env

Output
bin include lib lib64 pyvenv.cfg share

这些文件会协同工作，以确保你的项目与本地计算机的大环境隔离，这样系统文件和项目文件就不会混合在一起。这是版本控制的良好实践，可以确保每个项目都可以访问特定的、其所需的包。Python Wheels是一种为Python构建的“包格式”，它可以通过减少需要编译的次数来加速软件生产，它位于Ubuntu 18.04的share目录中。

你需要激活环境才能使用它，你可以通过输入以下命令，调用激活脚本：

source my_env/bin/activate

现在命令行每行的行首提示，将以你的环境名作为前缀，在我们的情况下它被称为my_env。你的前缀可能看起来有些不同，但括号中的环境名称应该是在行首：

这个前缀让我们知道环境my env当前处于活动状态，这意味着当我们在这里创建程序时，它们将只使用这个特定环境的设置和包。

这些步骤完成后，你的虚拟环境就可以使用了。

现在我们已经建立了虚拟环境，让我们创建一个经典的的“Hello, World!”程序。这可以测试我们的环境，若还不熟悉Python，这个程序会让我们有机会更加熟悉它。

为此我们将打开“命令行文本编辑器”（如nano）并创建一个新文件：

nano hello.py

当文本文件在终端窗口打开时，我们将输入我们的程序：

print("Hello, World!")

同时按下CTRL和X退出nano，然后当提示问是否想保存时，按下y。

一旦你退出nano并返回到命令行，我们将运行这个程序：

python hello.py

刚刚创建的hello.py程序应当使终端命令行输出以下结果：

Output
Hello, World!

若想离开环境，只需输入命令deactivate即可返回到原始目录。

恭喜！现在你已经在本地Ubuntu机器上设置了Python 3的编程环境，可以开始一个编程项目了！

如果你使用着不同的计算机操作系统，请参阅我们与操作系统相关的系列教程：“如何为Python 3安装和设置本地编程环境”。或者，如果你使用的是Ubuntu服务器，可以参考这个教程 “如何在Ubuntu 18.04服务器上安装Python并设置编程环境”。

在本地机器准备好进行软件开发之后，您可以继续学习Python编程，我们有一些免费教程供你参考如何用Python 3编程 电子书，或是参照编程项目教程。