開發(fā)環(huán)境搭建
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《論語?魏靈公》曰：“工欲善其事，必先利其器”，做好一件事，準備工作非常重要。在開始學習Python技術(shù)之前，先介紹如何搭建Python開發(fā)環(huán)境是非常重要的一件事件。
就開發(fā)工具而言Python官方只提供了一個解釋器和交互式運行編程環(huán)境，而沒有IDE（Integrated
Development
Environments，集成開發(fā)環(huán)境）工具，事實上開發(fā)Python的第三方IDE工具也非常的多，這里列舉幾個Python社區(qū)推薦使用的幾個工具：
PyCharm。JetBrains公司開發(fā)的Python IDE工具。
Eclipse+PyDev插件。PyDev插件，下載地址www.pydev.org。
Visual Studio Code。微軟公司開發(fā)的，能夠開發(fā)多種語言的，跨平臺IDE工具。
這幾款工具都有免費版本，可以跨平臺（Windows、Linux和macOS）。從編程程序代碼、調(diào)試、版本管理等角度看PyCharm和Eclipse+PyDev都很強大，但Eclipse+PyDev安裝有些麻煩，需要自己安裝PyDev插件。Visual
Studio Code風格類似于Sublime
Text文本的IDE工具，同時又兼顧微軟的IDE易用性，只要是安裝相應(yīng)的插件它幾乎聲明都可以開發(fā)。PyCharm與Visual
Studio Code相比，Visual Studio
Code內(nèi)核小，占用內(nèi)存少，開發(fā)Python需要安裝擴展（插件），更適合有一定開發(fā)經(jīng)驗的人使用。而PyCharm只要是下載完成，安裝成功就可以使用了，需要配置工作非常的少。
提示
Eclipse工具雖然是跨平臺開發(fā)工具，但是它編寫源代碼文件的字符集默認是平臺相關(guān)的，即在Windows平臺下默認字符集是GBK，Linux和macOS平臺下默認是UTF-8。這樣在Windos下編寫的源代碼文件如果其中有中文字符，當在其他平臺打開時，則會發(fā)生中文亂碼。
綜上所述，筆者個人推薦使用PyCharm，但考慮到廣大讀者不同喜好，本章會分別介紹這三個工具的安裝和配置過程。
提示
本書提供給讀者的示例源代碼主要都基于PyCharm工具編寫的項目，因此打開這些代碼需要PyCharm工具。
搭建Python環(huán)境
無論是否使用IDE工具，首先應(yīng)該先安裝Python環(huán)境。由于歷史的原因，能夠提供Python環(huán)境產(chǎn)品有多個，包括：
CPython。CPython是Python官方提供，一般情況下提到的Python就是指CPython，CPython是基于C語言編寫的，它實現(xiàn)的Python解釋器能夠?qū)⒃创a編譯為字節(jié)碼（Bytecode），類似于Java語言，然后再由虛擬機執(zhí)行，這樣當再次執(zhí)行相同源代碼文件時，如果源代碼文件沒有修改過，那么它會直接解釋執(zhí)行字節(jié)碼文件，這樣會提高程序的運行速度。
PyPy。是基于Python實現(xiàn)的Python環(huán)境。速度要比Cpython快，但兼容性不如CPython。官網(wǎng)www.pypy.org。
Jython。是基于Java實現(xiàn)的Python環(huán)境?？梢詫ython代碼編譯為Java字節(jié)碼，可以在Java虛擬機下運行。官網(wǎng)www.jython.org。
IronPython。是基于.NET平臺實現(xiàn)的Python環(huán)境，可以.NET Framework鏈接庫。官網(wǎng)
www.ironpython.net。
考慮到兼容性和性能，本書使用Python官方提供CPython作為Python開發(fā)環(huán)境。Python官方CPython有多個不同平臺版本（Windows、Linux/UNIX和macOS），其中大部分Linux、UNIX和macOS操作系統(tǒng)都已經(jīng)安裝了Python，只是版本有所不同。
提示
考慮到大部分讀者使用的還是Windows系統(tǒng)，因此本書重點介紹Windows平臺下Python開發(fā)環(huán)境的搭建。
截止本書編寫完成為止，Python官方對外發(fā)布的最新是Python 3.6。圖2-1所示是Python
3.6下載界面，它的下載地址是https://www.python.org/downloads。其中有Python
3和Python 3多種版本可以下載，另外還可以選擇不同的操作系統(tǒng)Linux、UNIX和Mac OS
X[1]和Windows。如果在當前頁面單擊Download Python 3.6.x按鈕，則會下載Python
3.6.x安裝文件。注意這里下載的Windows安裝文件都是32位的，如果想下載64位安裝的文件，可以單擊圖2-1中①所示的Windows超鏈接，進入如圖2-2所示頁面，在該頁面中單擊Windows
x86-64 executable installer超鏈接，下載Python Windows 64位安裝的文件。
筆者下載的是載Windows
64位python-3.6.4-amd64.exe。下載完成后就可以安裝了，雙擊該文件就可以安裝了，安裝過程中會彈出如圖2-3所示的內(nèi)容選擇對話框，選中復選框Add
Python 3.6 to
PATH，選中該復選框可以將Python的安裝路徑添加的環(huán)境變量PATH中，這樣就可以在任何文件夾下使用Python命令了。Customize
installation可以自定義安裝，本例選擇Install Now這會進行默認安裝，單擊Install
Now開始安裝，直到安裝結(jié)束關(guān)閉對話框，即可安裝成功。
安裝成功后，安裝文件位于<用戶文件夾>\AppData\Local\Programs\Python\Python36下面，在Windows開始菜單中打開Python
3.6文件夾，會發(fā)現(xiàn)4個快捷方式文件，如圖2-4所示。這4個文件說明如下：
IDLE (Python 3.6 64-bit).lnk。打開Python
IDLE工具，IDLE是Python官方提供的編寫Python程序的交互式運行編程環(huán)境工具。Python 3.6 (64-bit).lnk。打開Python解釋器。
Python 3.6 Manuals (64-bit).lnk。打開Python幫助文檔。
-
Python 3.6 Module Docs (64-bit).lnk。打開Python內(nèi)置模塊幫助文檔。
圖2?4 4個快捷方式文件
PyCharm開發(fā)工具
PyCharm是Jetbrains公司（www.jetbrains.com）研發(fā)的開發(fā)Python的IDE開發(fā)工具。Jetbrains是一家捷克公司，它開發(fā)的很多工具都好評如潮，如圖2-5所示JetBrains開發(fā)的工具，這些工具可以編寫C/C++、C#、DSL、Go、Groovy、Java、JavaScript、Kotlin、Objective-C、PHP、Python、Ruby、Scala、SQL和Swift語言。
下載和安裝
在圖2-5所示的頁面中單擊PyCharm或通過地址https://www.jetbrains.com/pycharm/download/，進入如圖2-6所示下載頁面，可見PyCharm有兩個版本：Professional和Community。Professional是收費的，可以免費試用30天，如果超過30天，則需要購買軟件許可(License
key)。Community成為社區(qū)版，它是完全免費的，對于學習Python語言社區(qū)版已經(jīng)足夠了。在圖2-6頁面下載PyCharm工具，完成之后即可安裝了。
下載安裝文件成功后，既可以安裝了，安裝過程非常簡單，這里不再贅述。
設(shè)置Python解釋器
啟動剛剛安裝成功的PyCharm，需要根據(jù)個人喜好進行一些基本的設(shè)置，這些設(shè)置過程非常簡單，這里不再贅述?；驹O(shè)置完成進入PyCharm歡迎界面，如圖2-7所示。單擊歡迎界面底部的Configure按鈕，在彈出菜單中選擇Settings，選擇左邊Project
Interpreter（解釋器）打開解釋器配置對話框，圖2-8所示，如果右邊的Project
Interpreter沒有設(shè)置，可以單擊下拉按鈕選擇Python解釋器（見編號①），下拉列表中沒有Python解釋器，可以單擊配置按鈕添加Python解釋器（見編號②）。
在圖2-8中單擊配置按鈕會彈出一個菜單如圖2-9所示，單擊Show
All菜單可以顯示所有可用的Python解釋器，如果沒有可以單擊Add
Local菜單添加Python解釋器，彈出如圖2-10所示對話框，其中有三個Python解釋器虛擬環(huán)境：
Virtuallenv
Environment是Python解釋器虛擬環(huán)境，當有多個不同的Python版本需要切換時，可以使用該選項。Conda Environment是配置Conda環(huán)境，
Conda是一個開源的軟件包管理系統(tǒng)和環(huán)境管理系統(tǒng)。安裝Conda一般是通過安裝Anaconda實現(xiàn)的，Anaconda
是一個Python語言的免費增值發(fā)行版，用于進行大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、預(yù)測分析和科學計算,
致力于簡化包的管理和部署。System
Interpreter是配置當前系統(tǒng)安裝的Python解釋器，本例中需要選中該選項，選中該選項在右邊的Interpreter選擇當前系統(tǒng)安裝的Python解釋器文件夾，如圖2-11所示。
選擇Python解釋器完成回到圖2-8所示對話框，此時可見添加完成的解釋器，如圖2-12所示。
在圖2-12所示對話框單擊OK按鈕關(guān)閉對話框，回到歡迎界面。
Eclipse+PyDev開發(fā)工具
Eclipse是著名的跨平臺IDE工具，最初Eclipse是IBM支持開發(fā)的免費Java開發(fā)工具，2001年11月貢獻給開源社區(qū)，現(xiàn)在它由非營利軟件供應(yīng)商聯(lián)盟Eclipse基金會管理。Eclipse的本身也是一個框架平臺，它有著豐富的插件，例如C++、Python、PHP等開發(fā)其他語言的插件。另外，Eclipse是綠色軟件不需要寫注冊表，卸載非常方便。
安裝Eclipse插件要比PyCharm麻煩，可分為三個步驟：
安裝JRE（Java運行環(huán)境）或JDK（Java開發(fā)工具包），Eclipse是基于Java的開發(fā)工具的，必須有Java運行環(huán)境才能運行。至于任何安裝JRE或JDK超出本書的介紹訪問，本書不再贅述，讀者可以參考其他資料或參考筆者另外著作《Java從小白到大牛》第2章內(nèi)容。
下載和安裝Eclipse。
安裝PyDev插件。
Eclipse下載和安裝
本書采用Eclipse 4.6[2]版本作為IDE工具，Eclipse
4.6下載地址是http://www.eclipse.org/downloads/，如圖2-13所示是Windows系統(tǒng)的下載Eclipse下載頁面，單擊“DOWNLOAD
64 bit”按鈕頁面會跳轉(zhuǎn)到，如圖2-14所示的選擇下載鏡像地址頁面，單擊Select Another
Mirror連接可以改變下載鏡像地址，然后單擊DOWNLOAD按鈕開始下載。
下載完成后的文件是eclipse-inst-win64.exe，事實上eclipse-inst-win64.exe是安裝各種Eclipse版本客戶端，雙擊eclipse-inst-win64.exe彈出如圖2-15所示的界面，選擇Eclipse
IDE for Java Developers進入如圖2-16所示的界面，在該界面中Installation
Folder可以改變安裝文件夾，選中create start menu
entry可以添加快捷方式到開始菜單，選中create desktop
shortcut可以在桌面創(chuàng)建快捷方式，設(shè)置完成后單擊INSTALL按鈕開始安裝，安裝完成如果2-17所示，單擊LAUNCH按鈕啟動Eclipse。
在Eclipse啟動過程中，會彈出如圖2-18所示，選擇工作空間（workspace）對話框，工作空間是用來保存工程的文件夾。默認情況下每次Eclipse啟動時候都需要選擇工作空間，如果你覺得每次啟動時都選擇工作空間比較麻煩，可以選中Use
this as the default and to not ask
again選項，設(shè)置工作空間默認文件夾。初次啟動Eclipse成功后，會進入如圖2-19所示的歡迎界面。
安裝PyDev插件
PyDev插件的網(wǎng)站是http://www.pydev.org，不過需要直接在網(wǎng)站上下載插件。在Eclipse工具中可以在線安裝插件。
安裝插件過程如下，首先啟動Eclipse，選擇菜單Help→Install New
Software彈出如圖2-20所示的對話框。單擊Add按鈕彈出如圖2-21所示對話框，在Location中輸入插件在線安裝地址http://pydev.org/updates，如圖2-22所示。
確定輸入內(nèi)容后單擊OK按鈕關(guān)閉對話，Eclipse通過剛剛輸入的網(wǎng)址查找插件，如果能夠找到插件，則出現(xiàn)如圖2-23所示對話框，從中選擇PyDev插件按鈕。選擇完成后單擊Next按鈕進行安裝，安裝過程需要從網(wǎng)上下載插件，這個過程需要等一段時間。安裝插件后重新啟動Eclipse插件才能生效。
設(shè)置Python解釋器
PyDev插件按鈕安裝成功后，也需要設(shè)置Python解釋器。具體步驟：打開Eclipse，選擇菜單Window→Preferences，彈出設(shè)置對話框，選擇PyDev→Interpreters→Python
Interpreter，如圖2-24所示。如果系統(tǒng)安裝好了Python解釋器，可以單擊右邊窗口的Quick
Auto-Config按鈕，如果能夠成功找到Python解釋器，可見如圖2-25所示的對話框。但是如果找不到合適的Python解釋器，則可以單擊New按鈕自己手動指定Python解釋器的安裝文件夾。
設(shè)置UTF-8編碼
在Windows下使用Eclipse還有一個麻煩的問題，在本章的開始提到過：Eclipse在Windows平臺下默認字符集是GBK，如果在Windows平臺下Eclipse編寫Python程序代碼，如果代碼中有中文則無法解釋運行，會出現(xiàn)如下錯誤。如果在其他平臺打開該代碼文件則會出現(xiàn)中文亂碼問題。
File "XXX.py", line 2
SyntaxError: Non-UTF-8 code starting with '\xc4' in file XXX.py on line 3, but no encoding declared; see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details
解決上述問題有兩種方案：
- 在代碼文件的開通添加如下代碼指令，告訴解釋器采用GBK編碼進行解釋。
# -*-coding:gbk -*-
或
# coding=gbk
設(shè)置Eclipse編輯文本文件的默認字符集為UTF-8。這種方案不涉及到代碼，本節(jié)介紹這種方案的設(shè)置過程。
具體步驟：打開Eclipse，選擇菜單Window→Preferences，彈出設(shè)置對話框，選擇General→Content
Types，打開右邊的Content
Types設(shè)置窗口，如圖2-26所示，首先Text文件類型，這種文件類型包含了所有的文本文件，然后在窗口底部的Default
encoding文本框中輸入utf-8（或UTF-8）設(shè)置字符集，然后單擊后面的Update按鈕設(shè)置字符集。
Visual Studio Code開發(fā)工具
Visual Studio Code是由微軟公司開發(fā)的IDE工具，與微軟的其他的IDE，如Visual
Studio工具不同，Visual Studio
Code是跨平臺的，可以安裝在Windows、Linux和macOS平臺上運行。Visual Studio
Code沒有限定只能開發(fā)特定語言程序，事實上只要安裝了合適的擴展（插件），它可以開發(fā)任何語言程序。
Visual Studio
Code下載地址是https://code.visualstudio.com/，打開下載頁面如圖2-27所示，單擊Download
for Windows按鈕可以下載Windows的Visual Studio
Code工具，如果下載其他平臺工具可以單擊Download for
Windows按鈕后面的下拉按鈕，在下拉框中選擇不同平臺的安裝文件，如圖2-28所示。
下載Visual Studio
Code安裝文件成功后，既可以安裝了，安裝過程非常簡單，這里不再贅述。安裝完成后啟動Visual
Studio Code，歡迎界面如圖2-29所示。剛剛安裝成功的Visual Studio
Code是沒有Python擴展的，可以在歡迎界面中安裝Python擴展，如圖2-29中編號①所示單擊Python超鏈接，即可安裝Python擴展。
另外，也可以通過單擊如圖2-29中編號②所示擴展按鈕，打開如圖2-30所示擴展窗口，在擴展窗口文本框中輸入python關(guān)鍵字，如圖2-30中編號①所示，這是在擴展商店搜索Python相關(guān)的擴展，當找到合適的擴展，就可以安裝了，如圖2-30中編號②所示。本例中需要Python
0.9.1進行安裝，這是Python的調(diào)試工具。
安裝完成之后可以通過“文件”→“新建文件”，然后保存文件為xxx.py，這樣Visual Studio
Code工具會識別出來這是一個Python源代碼文件，此時Visual Studio
Code提示PyLint沒有安裝，如圖2-31所示。PyLint是用來檢查 Python
代碼中的錯誤工具。如圖2-31所示單擊Install pylint進行安裝。
文本編輯工具
也有一些讀者喜歡使用單純的文本編輯工具編寫Python源程序代碼，然后再Python解釋器運行。這種方式客觀上可以幫助初學者記住Python的一些關(guān)鍵字，以及常用的函數(shù)和類，但是這種方式用于實際項目開發(fā)，效率是很低的。為了滿足不同人的喜好，本節(jié)還是為讀者推薦一些開發(fā)Python的文本編輯工具。
考慮跨平臺開發(fā)可以使用的文本編輯工具：
Sublime
Text。近年來發(fā)展和壯大的文本編輯工具，所有的設(shè)置沒有圖形界面，在JSON格式[3]的文件中進行的，初學者入門比較難，官網(wǎng)www.sublimetext.com。UltraEdit。歷史悠久強大的文本編輯工具，可支持文本列模式等很多有用的功能，官網(wǎng)www.ultraedit.com。
如果只考慮Windows平臺開發(fā)，可以選擇的文本編輯工具就很多了，常用如下：
Notepad++。Notepad++本意是Windows平臺Notepad（記事本）的升級，但其功能非常強大，能夠很好地支持中文等多種語言，內(nèi)置支持多達27種語言的語法高亮度顯示。更重要的是它是免費的。官網(wǎng)www.notepad-plus-plus.org。
EditPlus。歷史悠久強大的付費文本編輯工具，小巧、輕便、靈活，官網(wǎng)www.editplus.com。
這些工具下載和安裝都很簡單，并且都支持Python語言的高亮顯示，不需要任何配置工作，因此每一種軟件的下載、安裝和配置過程本節(jié)不再贅述。
本章小結(jié)
通過對本章的學習，讀者可以掌握Python環(huán)境的搭建過程。熟悉Python開發(fā)的幾個IDE工具的下載、安裝和配置過程。
配套視頻
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