Windows系列(5):Python开发配置
前言 由于 Windows 中开发环境较 linux 复杂,这里总结 Windows 中使用 Jupyter 开发 Python 的环境配置。
安装
Python是一种跨平台的编程语言,社区生态丰富,有许多现成的包可以调用。传统的安装方法如下:
- 下载、安装Pythond解释器;
- 验证安装;
- 安装VScode以及Python的拓展;
但Python开发项目时往往需要不同版本,不同的第三方包,如果用传统方法难以管理;因此现在的主流方法是:
- 安装Anaconda或miniconda等Python集成包;
- 使用conda创建并启动一个Python环境;
- 安装jupyter编辑器编写python。
在Anaconda官网下载并安装,安装成功后,命令行中敲conda info,会显示conda的版本和python的版本等详细信息;再敲conda list,会列出当前环境下所有安装的包。
安装好了Anaconda,就相当于同时有了Python、环境管理器、包管理器以及一大堆开箱即用的科学计算工具包。
linux中安装Miniconda
# Miniconda安装脚本
wget https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
# 执行以下命令启动安装程序:
bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
# 验证安装
conda --version
使用
- 创建环境,后面的python=3.6是指定python的版本
conda create --name env_name python=3.6
- 创建包含某些包的环境(也可以加上版本信息)
conda create --name env_name python=3.7 numpy scrapy
- 激活某个环境
conda activate env_name
- 关闭某个环境
conda deactivate env_name
- 复制某个环境
conda create --name new_env_name --clone old_env_name
- 删除某个环境
conda remove --name env_name --all
- 生成需要分享环境的yml文件(需要在虚拟环境中执行)
conda env export > environment.yml
- 在本地使用yml文件创建虚拟环境
conda env create -f environment.yml
- 列出本机的所有环境,如下,可见当前有2个环境,当前激活的是test环境:
(test) ➜ ~ conda info -e
- conda environments:
#
base /Volumes/300g/opt/anaconda3
test * /Volumes/300g/opt/anaconda3/envs/test
包管理
- 列出当前环境下所有安装的包
conda list
- 列举一个指定环境下的所有包
conda list -n env_name
- 查询库
conda search scrapys
- 安装库安装时可以指定版本例如:(scrapy=1.5.0)
conda install scrapy
- 为指定环境安装某个包
conda install --name target_env_name package_name
- 更新安装的库
conda update scrapy
- 更新指定环境某个包
conda update -n target_env_name package_name
- 更新所有包
conda update --all
- 删除已经安装的库
conda remove scrapy
- 删除指定环境某个包
conda remove -n target_env_name package_name
- 更多命令请查看官方文档或者查询帮助命令:
conda --help
conda install --help
Jupyter使用
安装Anaconda并启动一个环境之后,如何让Jupyter Notebook在我们要的环境中启动呢?
- 安装jupyter
conda install jupyter notebook
- 配置虚拟机中允许宿主机访问
# 生成配置
jupyter notebook --generate-config
# 编辑配置
nano ~/.jupyter/jupyter_notebook_config.py
# 写入这三行
c.NotebookApp.ip = '0.0.0.0' # 允许任何 IP 访问
c.NotebookApp.port = 8888 # 指定端口
c.NotebookApp.open_browser = False # 不自动开浏览器
# 重启jupyter
jupyter notebook
- 安装 ipykernel
为了让 Jupyter Notebook 能识别该环境中的 Python 解释器,你需要在该环境中安装 ipykernel:
conda install ipykernel
- 注册环境内核
将该环境注册为 Jupyter 的一个内核(kernel),这样启动 Jupyter Notebook 后就能选择这个内核:
python -m ipykernel install --user --name myenv --display-name "Python (myenv)"
这里 --name 指定内核的名称,--display-name 是在 Jupyter Notebook 界面中显示的名称,你可以根据需要自定义。
- 启动 Jupyter Notebook:依然在激活后的环境中,启动 Jupyter Notebook;启动后,你在新建 notebook 时可以选择刚刚注册的内核 “Python (myenv)” 来确保使用该环境的 Python 解释器。
jupyter notebook
- 汉化jupyter(可选)
Jupyter Notebook 本身没有官方语言包,但可以用第三方扩展 jupyter_contrib_nbextensions和notebook-translation来实现部分汉化
pip install jupyter_contrib_nbextensions
jupyter contrib nbextension install --user
pip install jupyter-notebook-translation
当然,你也可以使用其他编辑器/IDE如 Sublime Text 或者 JetBrains 系列的 PyCharm 。
使用UV替代Conda
UV(由 Astral 团队开发)是一个用 Rust 编写的高性能包管理器,提供了类似 Conda 的虚拟环境管理和依赖解析功能,并且在大多数场景下比 pip 和 Conda 快 10–100 倍。它通过命令行工具如 uv venv(创建/管理虚拟环境)和 uv pip(安装/锁定/同步依赖)来覆盖传统的 conda create、conda install、conda env export 等操作,但本身并不管理底层的 C/C++ 库,因此对于诸如 GDAL、SciPy 等需要系统级二进制依赖的包,仍建议在 Conda/系统包管理器中预装相关库,然后用 UV 来管理 Python 包。
安装与激活
wget -qO- https://astral.sh/uv/install.sh | sh
- 在当前目录下创建 .venv,使用系统默认 Python(若不存在则自动下载)
uv venv
- 指定环境名称或路径
uv venv myenv
- 指定 Python 版本(需系统已有或可下载)
uv venv --python 3.11
- 激活
source .venv/bin/activate
安装包
# 安装单个包
uv pip install requests
# 批量安装并自动锁定依赖
uv pip install fastapi uvicorn sqlalchemy
生成与同步锁文件
# 从 requirements.in 生成统一依赖文件
uv pip compile docs/requirements.in \
--universal \
--output-file docs/requirements.txt
# 根据锁文件同步环境
uv pip sync docs/requirements.txt
此流程替代 conda env export + conda env update,并保证跨平台一致性 ([GitHub][3])。
查看与卸载
uv pip list # 列出已安装包(类似 conda list)
uv pip uninstall numpy
替代常见 Conda 工作流
| Conda 操作 | UV 对应 |
|---|---|
conda create -n env python=3.x | uv venv --python 3.x |
conda activate env | source .venv/bin/activate 或 activate |
conda install pkg1 pkg2 | uv pip install pkg1 pkg2 |
conda env export > env.yml | uv pip compile requirements.in |
conda env update -f env.yml | uv pip sync requirements.txt |
conda list | uv pip list |
最佳实践:
- 系统依赖:用 Conda/Mamba 安装较难编译的 C 库(
conda install gdal)。 - Python 包:用 UV 管理所有纯 Python 依赖(
uv pip install pandas scikit-learn)。 - 统一锁定:把
uv pip compile生成的requirements.txt放入版本控制,确保团队环境一致。
ipynb转markdown
首先安装 nbformat 和 nbconvert包:
conda install nbformat nbconvert -y
touch ipynb2md.py && nano ipynb2md.py
写入以下脚本:
import nbformat
from nbconvert import MarkdownExporter
from pathlib import Path
def ipynb_to_md(ipynb_path: Path, output_dir: Path):
"""单个 ipynb 转 md"""
with open(ipynb_path, "r", encoding="utf-8") as f:
nb = nbformat.read(f, as_version=4)
exporter = MarkdownExporter()
body, resources = exporter.from_notebook_node(nb)
output_file = output_dir / (ipynb_path.stem + ".md")
with open(output_file, "w", encoding="utf-8") as f:
f.write(body)
print(f"✔ 转换完成: {ipynb_path} -> {output_file}")
def batch_convert(input_dir: str, output_dir: str = "markdown_output"):
input_dir = Path(input_dir)
output_dir = Path(output_dir)
output_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
for ipynb_file in input_dir.glob("*.ipynb"):
ipynb_to_md(ipynb_file, output_dir)
if __name__ == "__main__":
# 修改这里的目录路径即可
batch_convert(input_dir=".")
运行脚本:
python ipynb2md.py
脚本会自动扫描当前目录下的所有 .ipynb 文件,并把 .md 文件输出到 markdown_output/ 文件夹。
Done.