在CentOS上开发Python，如何搭建环境并管理版本依赖？

在服务器和企业级应用领域,CentOS 以其稳定性和可靠性而备受青睐，在 CentOS 系统上进行 Python 开发是一项非常普遍且重要的技能，本文将系统地介绍如何在 CentOS 环境下搭建一个高效、隔离且现代化的 Python 开发环境，涵盖从 Python 解释器安装到项目依赖管理的全过程。

系统自带Python与开发环境隔离

必须明确一个核心原则：切勿轻易修改或卸载 CentOS 系统自带的 Python，CentOS 7 默认搭载的是 Python 2.7，而 CentOS 8 则引入了 Python 3.6，这些旧版本的 Python 深度集成到系统管理工具中，yum（CentOS 7）或 dnf（CentOS 8）都依赖于它们，一旦破坏了系统 Python，很可能导致系统包管理器失灵，甚至整个系统崩溃。

我们的目标是安装一个独立的、供开发使用的现代 Python 版本（如 Python 3.9、3.10 或更高版本），并让它与系统环境完全隔离，实现这一目标的最佳方式是：从源码编译安装 或 使用虚拟环境。

安装现代Python版本

虽然通过 yum 或 dnf 可以安装 Python 3，但版本通常不是最新的，对于需要使用最新语言特性的开发者来说，从源码编译是更灵活、更推荐的选择。

从源码编译安装 (推荐)

此方法给予开发者完全的控制权,可以安装任意想要的版本。

1. 安装编译依赖：
   在编译 Python 之前，需要安装必要的开发工具和库，打开终端，执行以下命令：

   sudo yum groupinstall -y "Development Tools"
   sudo yum install -y openssl-devel bzip2-devel libffi-devel zlib-devel readline-devel sqlite-devel

2. 下载并解压 Python 源码：
   前往 Python 官网找到所需版本的下载链接（Python 3.9.10），然后使用 wget 下载并解压。

   wget https://www.python.org/ftp/python/3.9.10/Python-3.9.10.tgz
   tar -xvf Python-3.9.10.tgz
   cd Python-3.9.10

3. 配置编译选项：
   运行 configure 脚本进行预编译配置，推荐添加 --enable-optimizations 参数，它会启用一些优化（如 PGO），能显著提升 Python 的运行性能。

   ./configure --enable-optimizations --prefix=/usr/local/python3.9

   --prefix 参数指定了安装路径，避免与系统 Python 冲突。

4. 编译与安装：
   使用 make 命令进行编译，然后使用 make altinstall 进行安装。注意：这里必须使用 altinstall 而非 install，它会安装一个带版本号的 python 命令（如 python3.9），而不会覆盖系统的默认 python 命令。

   

   make -j$(nproc)  # -j$(nproc) 会使用所有CPU核心加速编译
   sudo make altinstall

5. 创建软链接（可选）：
   为了方便使用，可以为新安装的 Python 和 pip 创建全局软链接。

   sudo ln -s /usr/local/python3.9/bin/python3.9 /usr/bin/python3.9
   sudo ln -s /usr/local/python3.9/bin/pip3.9 /usr/bin/pip3.9

   之后,你就可以通过 python3.9 和 pip3.9 命令来使用新版本了。

项目依赖管理：虚拟环境的实践

即使安装了独立的 Python 版本，最佳实践仍然是为每个项目创建独立的虚拟环境，虚拟环境可以确保不同项目之间的依赖包互不干扰，是实现项目隔离的关键，Python 3.3+ 内置了 venv 模块，是创建虚拟环境的官方推荐工具。

1. 创建虚拟环境：
   在你的项目目录下，执行以下命令：

   # 确保使用的是新安装的 Python 版本
   python3.9 -m venv venv

   这会在当前目录下创建一个名为 venv 的文件夹，其中包含了 Python 解释器副本和 pip 等工具。

2. 激活虚拟环境：

   source venv/bin/activate

   激活后,你的命令行提示符前会出现 (venv) 标记，所有 python 和 pip 命令都指向了虚拟环境内的版本。

3. 安装依赖与开发：
   在虚拟环境中，你可以自由地使用 pip 安装项目所需的包，而不会影响全局环境。

   pip install requests flask pandas

   我们会将项目依赖列表导出到 requirements.txt 文件中，方便他人协作或部署。

   

   pip freeze > requirements.txt
   pip install -r requirements.txt

4. 退出虚拟环境：
   开发完成后，使用以下命令即可退出：

   deactivate

选择合适的开发工具

在 CentOS 服务器上，你可能主要通过命令行进行开发，但一个好的编辑器或IDE能极大提升效率。

工具	优点	缺点	适用场景
VS Code	功能强大，插件生态丰富，支持远程SSH开发，界面友好	相对重量级，需要图形界面或通过SSH远程连接	远程服务器开发、全栈开发、需要强大调试和代码提示功能的场景
PyCharm	Python IDE的标杆，智能提示、重构、调试功能极为强大	专业版收费，资源占用较高，远程配置稍复杂	大型Python项目、Django/Flask Web开发、需要顶级IDE支持的专业开发者
Vim/Neovim	轻量级，启动快，高度可定制，纯键盘操作效率极高	学习曲线陡峭，初始配置复杂	习惯命令行的资深开发者、服务器快速编辑、追求极致效率的场景

一个典型的开发流程

1. 通过 SSH 连接到 CentOS 服务器。
2. cd 到项目目录，执行 python3.9 -m venv venv 创建虚拟环境。
3. source venv/bin/activate 激活环境。
4. pip install -r requirements.txt 安装项目依赖。
5. 使用 VS Code 的 Remote-SSH 插件或 Vim 打开项目文件，开始编码。
6. 在虚拟环境中运行 python your_script.py 或 flask run 来执行和测试应用。
7. 使用 git 进行版本控制，提交代码。
8. 完成工作后,deactivate 退出环境。

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相关问答FAQs

为什么不能直接用 yum install python3？或者直接删除系统自带的 Python 2.7？

解答： 直接使用 yum install python3 在某些 CentOS 版本（尤其是 CentOS 8）中是可行的，但它提供的版本可能不是最新的，无法满足开发需求，而绝对不能删除系统自带的 Python，因为 yum/dnf 等核心系统工具是用 Python 编写的，它们硬编码依赖系统默认的 Python 路径和版本，一旦删除，这些工具将立即失效，你将无法再安装或更新任何系统软件包，这可能导致系统无法维护，我们通过源码编译并使用 make altinstall 来安装一个独立的、带版本号的 Python（如 python3.9），从而与系统环境和谐共存。

make install 和 make altinstall 在编译安装 Python 时有什么核心区别？

解答： 这两者在编译安装 Python 时有本质区别，关系到系统的稳定性。

• make install：这个命令会执行标准的安装过程，它会创建一个不带版本号的 python 可执行文件（/usr/local/bin/python），如果你在已经存在系统 Python 的机器上使用它，这个新的 python 会覆盖掉系统默认的 python 命令，这会直接导致依赖系统 Python 版本的系统工具（如 yum）崩溃。
• make altinstall：这是“替代安装”命令，它只会创建一个带有完整版本号的可执行文件（/usr/local/bin/python3.9），而不会创建或覆盖任何不带版本号的 python 链接，这样，新安装的 Python 就作为一个独立的、可被显式调用的解释器存在，完全不会干扰系统原有的 Python 环境，在已有系统 Python 的机器上，永远应该使用 make altinstall。