本节书摘来自华章出版社《Ansible权威指南》一书中的第一章，第1.8节，作者 李松涛 魏 巍 甘 捷 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
1.8 Python多环境扩展管理
众所周知，Python发展至今，版本众多，部分版本功能差异较大，在使用过程中经常遇到第三方库依赖的Python版本和系统Python版本不一致的情况。同时又因系统底层需调用当前版本Python，所以不能随意变更当前系统Python版本。如此情景下就会有Python多版本共存的情况。于是，Python多环境管理工具应运而生。这里为大家介绍两款工具，分别是Pyenv和Virtualenv。Pyenv和Virtualenv均为Python管理工具，不同的是，前者是对Python的版本进行管理，实现不同版本间的切换和使用；而后者则通过创建虚拟环境，实现与系统环境以及其他Python环境的隔离，避免相互干扰。
1.8.1 Pyenv的部署与使用
Pyenv是一个简单的Python版本管理工具，以前叫作Pythonbrew。它让你能够方便地切换全局Python版本，安装多个不同的Python版本，设置独立的某个文件夹或者工程目录特异的Python版本，同时创建Python虚拟环境（virualenv's）。所有这些操作均可以在类UNIX系统的机器上（Linux和OS X）不需要依赖Python本身执行，而且它工作在用户层，不需要任何sudo操作。
（1）部署
Pyenv作为Python的版本管理工具，通过改变Shell的环境变量来切换不同的Python版本，以达到多版本共存的目的。该工具不支持Windows系统。具体工作原理如下。
1）Pyenv安装后会在系统PATH中插入shims路径，每次执行Python相关的可执行文件时，会优先在shims里寻找Python路径~.pyenvshimsusrlocalbinusrbinbin；
2）系统选择Python版本，依如下顺序选择Python的版本：
Shell变量设置（执行pyenv shell查看）
当前可执行文件目录下的.python_version文件里的版本号（执行pyenv shell查看）
上层目录查询找到的第一个.pyenv-version文件
全局的版本号在~.pyenvversion文件内（执行pyenv global查看）
3）确定版本文件的位置和Python版本后，Pyenv会根据版本号在~.pyenvversions文件夹中查找对应的Python版本。执行命令pyenv versions可查看系统目前安装的Python版本。
接下来开始部署Pyenv，具体部署方式如下：
clone pyenv至家目录
git clone git github.comyyuupyenv.git ~.pyenv
修改环境变量
echo 'export PYENV_ROOT=$HOME.pyenv' ~.bashrc
echo 'export PATH=$PYENV_ROOTbin$PATH' ~.bashrc
echo 'eval $(pyenv init -)' ~.bashrc
重启当前 Shell
exec $Shell –l
执行pyenv versions命令，有类似如下返回结果表示安装正常：
system (set by homeo2o.pyenvversion)
2.7.8
接下来我们来了解Pyenv的使用方式。
（2）通过Pyenv管理多Python版本
Pyenv命令使用规则如下：
Usage pyenv command [args]
我们通过Pyenv安装Python 3.4.1版本来熟悉其用法。
查看可安装的版本列表
pyenv install –list
安装指定的Python版本
pyenv install 3.4.1
切换当前目录Python版本为3.4.1
pyenv local 3.4.1
切换全局目录Python版本为3.4.1
pyenv global 3.4.1
刷新shims
pyenv rehash
Pyenv更多用法如下：
commands 列出pyenv的所有可用命令
local 设置或列出当前环境下Python版本号
global 设置或列出全局环境下Python版本号
shell 设置或列出Shell环境下Python版本
install 安装指定的Python版本
uninstall 卸载指定的Python版本
rehash 重新加载Pyenv的shims路径（安装完Python版本后需执行该命令）
version 展示当前Python版本号及其生效的路径
versions 列出Pyenv管控的所有可用Python版本
which 列出要使用命令的绝对路径
whence 列出后缀命令的所有可用版本
至此，Pyenv介绍完毕，接下来再介绍一款Python多管理工具Virtualenv，它不是通过多版本管理的方式来实现系统同时兼容多Python环境。Virtualenv是底层基于Python开发的Python环境隔离工具，其通过虚拟目录的方式来实现多环境的并存。其工作原理很简单：在你所需的地方创建工作目录，该目录类似系统安装的Python目录，保留完整的Python环境、解释器、标准库和第三方库等，当我们需要时，切换环境变量激活即可使用。接下来我们进一步学习Virtualenv的安装部署及版本管理。
1.8.2 Virtualenv的部署与使用
Python的第三方包成千上万，在一个Python环境下开发时间越久、安装依赖越多，就越容易出现依赖包冲突的问题。为了解决这个问题，开发者们开发出了Virtualenv，它可以搭建虚拟且独立的Python环境。这样就可以使每个项目环境与其他项目独立开来，保持环境的干净，避免包冲突问题。另外，在开发Python应用程序的时候，所有第三方的包都会被PIP安装到系统Python版本的site-packages目录下。但如果我们要同时开发多个应用程序，那这些应用程序会共用一个Python，这意味着所有的包都安装在系统的Python目录下，这不仅影响我们的正常开发工作，还有可能因为随意变更系统Python版本信息而造成系统的不稳定。这种情况下，每个应用可能需要各自拥有一套“独立”的Python运行环境。Virtualenv就是用来为一个应用创建一套“隔离”的Python运行环境的。下面我们来看看Virtualevn的部署，以及它如何管理Python环境。
（1）部署
假设你已经学习过我们上节内容并安装好PIP了，那么Virtualenv的安装非常简单，操作如下：
安装virtualenv
pip install virtualenv
返回如下结果表示安装成功：
Installing collected packages virtualenv
Successfully installed virtualenv-15.0.3
（2）通过Virtualenv管理多Python版本
需强调说明的是：Virtualenv不是通过多版本管理的方式来实现系统同时兼容多Python环境的，而是其通过在工作目录中虚拟完整的Python环境来实现Python多环境并存。接下来我们看Virtualenv的使用方式。
Virtualenv命令的使用格式如下：
virtualenv [OPTIONS] DEST_DIR
中括号OPTIONS表示参数选项，是可选项，即可有可无；DEST_DIR表示命令要执行的目录，如：
创建datamagedu的虚拟目录
virtualenv datamagedu
可用的OPTIONS选项如下：
--version 显示当前版本号。
-h, --help 显示帮助信息。
-v, --verbose 显示详细信息。
-q, --quiet 不显示详细信息。
-p PYTHON_EXE, --python=PYTHON_EXE 指定所用的python解析器的版本，比如--python=python2.5 就使用2.5版本的解析器创建新的隔离环境。默认使用的是当前系统安装(usrbinpython)的python解析器。
--clear 清空非root用户的安装，并从头开始创建隔离环境。
--no-site-packages 令隔离环境不能访问系统全局的site-packages目录。
--system-site-packages 令隔离环境可以访问系统全局的site-packages目录。
--unzip-setuptools 安装时解压Setuptools或Distribute。
--relocatable 重定位某个已存在的隔离环境。使用该选项将修正脚本，并令所有.pth文件使用相应路径。
--distribute 使用Distribute代替Setuptools，也可设置环境变量VIRTUALENV_DISTRIBUTE达到同样效果。
--extra-search-dir=SEARCH_DIRS 用于查找setuptoolsdistributepip发布包的目录。可以添加任意数量的–extra-search-dir路径。
--never-download 禁止从网上下载任何数据。此时，如果在本地搜索发布包失败，virtualenv就会报错。
--prompt==PROMPT 定义隔离环境的命令行前缀。
下面详细看看virtualenv在工作中的应用方式。我们先创建一个datadatafilesoftwarevirtualpy的虚拟工作目录，而后再切换至虚拟环境。
创建虚拟工作目录
virtualenv datadatafilesoftwarevirtualpy
通过source加载环境变量，使本地环境切换至虚拟工作目录
source datadatafilesoftwarevirtualpybinactivate
看到如图1-4所示的Virtualenv虚拟工作目录标识，表示已切换至虚拟工作目录。
退出虚拟环境命令如下：
退出虚拟环境
Deactivate
看到如图1-5所示的退出虚拟工作目录显示正常的BASH Shell提示符，表示即已退出虚拟工作目录。
至此，多版本Python环境管理工具Pyenv和Virtualenv介绍完毕。如果基于系统默认Python版本安装有问题，可尝试基于Pyenv或Virtualenv切换Python版本后，再次重试1.7节Ansible的安装步骤。
