简述Python虚拟环境（图解）

前言

对于初学者来说，会出现一些环境问题，对于虚拟环境和为什么使用虚拟环境不是很理解，本文的目的在于解决这些问题。

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Python安装第三方库提示“既不是内部或外部命令也不是可运行的程序或批处理文件”解决办法

一、python和pip命令是如何工作的

首先说说python命令正常工作的原理，以Windows为例，当我们的Python装好后，可执行程序是一个.exe文件（其他系统中为其他形式的可执行文件）。

直接打开python.exe，就会打开一个输入命令的窗口。

但如果我们使用命令行输入Python，也可以启用Python的命令行，这是什么原理呢？

揭晓答案：系统中有一个位置，告诉终端“我知道Python这个程序在哪”。

下面就可以聊一聊环境变量了。

二、环境变量

什么是环境变量？

想象一个场景，如果你第一次上学，中午打算去食堂吃饭，但又不知道食堂在哪。
你可以自己把整个校园都转一遍，最终靠自己的努力找到食堂，然后进去吃饭；
当然也可以直接问老师，老师告诉你“在某个路口左转，步行500米之后到达”。

事实上，计算机也是需要靠“问路”的方式来寻找资源的，所以就存在两种情况：

用户自己寻找，找到这个资源放在哪里，然后让计算机按照这个路径执行；
在计算机中放一张“地图”，地图中标出了资源的位置，然后计算机只需要看“地图”，就知道某个软件放在哪里。

这张“地图”，就是环境变量。

实际运行过程中，如果不指定资源的目录，计算机只会在当前目录寻找（System32），如果找不到，就去环境变量中寻找。

如果计算机找不到找不到怎么办呢，比如输入Python，计算机找不到和Python有关的任何资源，它就只能提示“既不是内部或外部命令也不是可运行的程序或批处理文件”了...

环境变量的本质是键值对：也就是 变量名 = 路径。

当Python安装好之后，就可以选择，把Python这个软件加入环境变量，这样系统就知道Python的家住在C盘的目录下了。

但是这样有个小问题在于，

如果不同的项目需要不同的Python版本怎么办？
如果不同的项目需要的第三方包互相冲突怎么办？

这样就诞生了一个叫做“虚拟环境”的功能。

三、虚拟环境

对于一般情况，Python和pip命令，他们的路径永久的写在安装目录下。
C:/Program Files/Python3.x/Python.exe

如果想切换版本，最笨的方法就是，安装多个Python，然后每次手动设置环境变量，但这样效率太低了。

虚拟环境的作用在于：在全局的环境变量之外，额外生成一组Python文件，并且在这个项目中，把环境变量临时的指向这组路径，而不再是全局路径了。
例如：D:/project/venv/python3.x/python.exe
（venv是Python原生的虚拟环境的目录）

如果有多个项目，规范的做法是每个项目一个虚拟环境。

这样，就可以在不影响全局环境的情况下，对于虚拟环境安装各种第三方包。

一方面，可以给不同的项目使用不同的Python版本，使各个项目互不干扰。

另一方面，如果虚拟环境出现了各种问题，只需要把它删了重新创建一个即可，并不会影响其他项目的环境。

四、总结

• Windows中，终端输入Python的原理是：执行了Python.exe（其他系统为其他形式的可执行文件）。
• 之所以不需要用户输入路径，是因为系统知道Python.exe在哪。
• 计算机查找Python在哪，是通过环境变量。
• 为了解决不同版本和不同包的冲突，出现了虚拟环境。
• 虚拟环境创建了另一组独立的环境，包含Python.exe和pip.exe等文件。
• 虚拟环境生效的原理是：让Python的环境变量临时的指向另外的Python文件，而不是全局的环境变量。

后记

对于接触过前端的同学来说，虚拟环境的功能和NVM一样，NVM也是用来管理多版本Node.js共存问题的管理器。