HaaS AI之VSCode中搭建Python虚拟环境

1、conda环境搭建

1.1、conda简介

Conda 是一个开源的软件包管理系统和环境管理系统，用于安装多个版本的软件包及其依赖关系，并在它们之间轻松切换，避免不同开发环境之间的相互干扰。

Conda 是为 Python 程序创建的，适用于 Linux，OS X 和Windows，也可以打包和分发其他软件。

1.2、 为什么使用Conda

我们在搭建AI学习环境的时候，比如pytorch和tensorflow的开发环境想要使用不同的python版本，那么就可以使用conda来进行开发环境隔离，避免因python版本不同导致无法正常使用的问题。

1.3、 安装conda

conda分为anaconda和miniconda。anaconda是包含一些常用包的版本，miniconda则是精简版，需要什么装什么，所以推荐使用miniconda。

下载网址

https://conda.io/miniconda.html

选择你需要的版本，这里以python3.8为例。

下载下来的是sh文件：Miniconda3-latest-MacOSX-x86_64.sh

执行:

ricodeMacBook-Pro-2:miniconda rico$ sh Miniconda3-latest-MacOSX-x86_64.sh

Welcome to Miniconda3 py38_4.9.2

In order to continue the installation process, please review the license
agreement.
Please, press ENTER to continue
>>>

Anaconda reserves all rights not expressly granted to you in this Agreement.

Do you accept the license terms? [yes|no]
[no] >>>yes

Miniconda3 will now be installed into this location:
/Users/rico/miniconda3

  - Press ENTER to confirm the location
  - Press CTRL-C to abort the installation
  - Or specify a different location below
  
  Do you wish the installer to initialize Miniconda3
by running conda init? [yes|no]
[yes] >>>yes
Password:$输入你的电脑密码

1.4、环境变量设置

执行conda -V确认是否安装成功。

ricodeMacBook-Pro-2:miniconda3 rico$ conda
-bash: conda: command not found

ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$sudo vi ~/.bashrc
在.bashrc中添加：
export PATH=/Users/rico/miniconda3/bin:$PATH

#sudo sh ~/.bashrc
重新打开一个bash窗口
(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$conda -V
conda 4.9.2

默认进入base conda环境，后面我们可以根据不同开发环境，创建新的python虚拟环境，避免不同开发环境下相互影响。

1.5、查看当前Python虚拟环境信息

(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$ conda info

     active environment : base
    active env location : /Users/rico/miniconda3
            shell level : 1
       user config file : /Users/rico/.condarc
 populated config files :
          conda version : 4.9.2
    conda-build version : not installed
         python version : 3.8.5.final.0
       virtual packages : __osx=10.14=0
                          __unix=0=0
                          __archspec=1=x86_64
       base environment : /Users/rico/miniconda3  (writable)
           channel URLs : https://repo.anaconda.com/pkgs/main/osx-64
                          https://repo.anaconda.com/pkgs/main/noarch
                          https://repo.anaconda.com/pkgs/r/osx-64
                          https://repo.anaconda.com/pkgs/r/noarch
          package cache : /Users/rico/miniconda3/pkgs
                          /Users/rico/.conda/pkgs
       envs directories : /Users/rico/miniconda3/envs
                          /Users/rico/.conda/envs
               platform : osx-64
             user-agent : conda/4.9.2 requests/2.24.0 CPython/3.8.5 Darwin/18.0.0 OSX/10.14
                UID:GID : 501:20
             netrc file : /Users/rico/.netrc
           offline mode : False

1.6、创建python虚拟环境

conda create -n tf2 python=$version

example:

(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$ conda create -n tf2 python=3.8
Collecting package metadata (current_repodata.json): done
Solving environment: done

## Package Plan ##

  environment location: /Users/rico/miniconda3/envs/tf2

  added / updated specs:
    - python=3.8


The following packages will be downloaded:

    package                    |            build
    ---------------------------|-----------------
    ca-certificates-2020.12.8  |       hecd8cb5_0         121 KB
    certifi-2020.12.5          |   py38hecd8cb5_0         141 KB
    openssl-1.1.1i             |       h9ed2024_0         2.2 MB
    pip-20.3.1                 |   py38hecd8cb5_0         1.8 MB
    setuptools-51.0.0          |   py38hecd8cb5_2         727 KB
    wheel-0.36.1               |     pyhd3eb1b0_0          32 KB
    ------------------------------------------------------------
                                           Total:         5.0 MB

1.7、查看所有虚拟环境

(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$ conda env list
# conda environments:
#
base                  *  /Users/rico/miniconda3
tf2                 /Users/rico/miniconda3/envs/tf2

1.8、切换Python虚拟环境

(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$conda activate tf2
(tf2) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$

1.9、退出Python虚拟环境

(tf2) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$conda deactivate
(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$ 

1.10、克隆Python虚拟环境

(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$conda create -n new_env --clone tf2

1.11、删除Python虚拟环境

(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$conda remove -n tf2 --all

1.12、更新Python版本

(base) ricodeMacBook-Pro-2:~ rico$conda update python

2、VSCode Python环境安装

在VSCode的扩展组件中搜索python进行组件安装，安装完成后重新启动VSCode。

选择tf2这个Python环境，就将当前的Python虚拟环境切换到tf2下面了。

2.1、Pylint安装

安装完python后，VSCode会提醒你是否安装pylint，支持python语法检测，如果没有提示，可以手动在当前Python虚拟环境安装：

(AIStudio) ricodeMacBook-Pro-2:AIStudio rico$conda install --name AIStudio pylint -y

3、Python初体验

开始写你的第一个python程序吧！

4、安装Jupyter Notebook

在AI项目中，会分解为多个步骤：

• 数据预处理
• 特征抽取
• 训练
• 模型评估
• 部署

Jupyter Notebook可以用于构建基于Notebook的AI流水线，方便不同阶段的运行调试。当然直接只使用*.py脚本也是可以的，根据你的需要决定是否安装。

4.1、什么是Jupyter Notebook

Jupyter Notebook是基于网页的用于交互计算的应用程序。其可被应用于全过程计算：开发、文档编写、运行代码和展示结果，支持多种语言，这里主要用于Python编写。

官网:https://jupyter.org

Jupyter Notebook的主要特点

1. 编程时具有语法高亮、缩进、tab补全的功能。
2. 可直接通过浏览器运行代码，同时在代码块下方展示运行结果。
3. 以富媒体格式展示计算结果。富媒体格式包括：HTML，LaTeX，PNG，SVG等。
4. 对代码编写说明文档或语句时，支持Markdown语法。
5. 支持使用LaTeX编写数学性说明。

总之试用下来就是可以在一个界面里边边写Markdown说明，边写Python代码，以*.ipynb为后缀的的JSON格式文件，非常方便。

4.2、安装Jupyter Notebook

在VSCode的扩展界面搜索Jupyter进行安装。

设置当前Jupyter执行的Python虚拟环境：

VSCode中的Jupyter需要连接到当前环境下的Jupyter kernel，如果没有安装过，VSCode会出现上图中3的提示进行安装，不过如果你想使用Jupyter中的导出功能，比如将写好的*.ipynb文件导出为html或者pdf等其他组件功能，建议直接安装jupyter完整版：

(tf2)$conda install jupyter

4.3 Jupyter Notebook之初体验

jupyter_usage.mov

5、开发者技术支持

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