在 Python 開發中，虛擬環境（Virtual Environment）是一種工具，用於創建獨立的 Python 執行環境。它允許不同的專案使用不同版本的 Python 解釋器和依賴套件，而不會相互干擾。

虛擬環境的作用

• 依賴隔離：避免不同專案的依賴發生衝突。例如，webCrawler網頁專案 使用 Django 2.2，而機器學習專案需要 Django 3.0，可以使用虛擬環境讓兩者共存。
• 便於測試：在不同環境中測試應用程式，例如測試不同版本的依賴套件對應用程式的影響。
• 跨環境兼容：本地開發環境與伺服器部署環境保持一致，減少部署問題。

虛擬環境的工作原理

虛擬環境是透過拷貝或模擬一個獨立的 Python 解釋器及其 site-packages（套件存放目錄）來運行的。當虛擬環境被激活時，該環境的 Python 解釋器會覆蓋系統全域的 Python，從而執行該虛擬環境內的程式和安裝的套件。

如何建立虛擬環境: Anaconda Navigator & pip3

Anaconda Navigator 建立虛擬環境的特點

• 圖形介面操作：適合對命令行不熟悉的使用者。
• 依賴管理：Conda 作為套件管理器，專為科學計算優化，能自動解決依賴衝突。
• 更多預設套件：Anaconda 自帶的環境會包含數十種常用的數據科學相關工具，如 NumPy、Pandas、Jupyter Notebook 等。
• 多語言支持：除了 Python，也支持 R 等其他語言的環境管理。

如何使用 Anaconda Navigator 建立虛擬環境

1. 開啟 Anaconda Navigator
   在你的操作系統中搜尋並啟動 Anaconda Navigator。

2. 建立新環境
   在左側菜單選擇 "Environments"。
   點擊右下角的 "Create" 按鈕。
   輸入虛擬環境的名稱，例如 myenv。
   選擇需要的 Python 版本（例如 Python 3.8 或 3.10）。
   點擊 "Create"，Anaconda 會自動設置好新的虛擬環境。

3. 安裝所需套件
   選擇剛剛建立的環境，點擊 "Not Installed" 篩選出尚未安裝的套件。
   搜尋需要的套件（如 numpy, pandas 等），點擊前方的方框選取，然後點擊 "Apply"。

4. 啟用虛擬環境
   在 Anaconda Navigator 中，選擇環境後，可以直接開啟應用程式，如 python、 Jupyter Notebook、Spyder 等。
   如果使用命令行啟用：
   conda activate webCrawler

這時候，命令行提示符會變成 (webCrawler)，表示你已經進入了 webCrawler 虛擬環境。

查看當前虛擬環境

conda info --envs
這會列出所有已經創建的虛擬環境，並顯示當前啟動的虛擬環境。如果虛擬環境正在啟動，會在當前環境名稱旁邊顯示 *。

❯ conda info --envs

# conda environments:
#
base                     /opt/anaconda3
webCrawler            *  /opt/anaconda3/envs/webCrawler
website                  /opt/anaconda3/envs/website

在上面的例子中，webCrawler 環境是當前啟動的環境，因為它旁邊有 *

檢查虛擬環境中的 Python 路徑

which python
例如，當你啟動名為 webCrawler 的虛擬環境後，which python 應該會返回類似下面的路徑：

/opt/anaconda3/envs/webCrawler/bin/python

如果環境已經啟動，這時候你應該看到指向虛擬環境中的 Python 路徑，而不是指向 Anaconda 的全域安裝。

安裝套件

conda install numpy

查看已安裝的套件

conda list

這會列出當前虛擬環境中安裝的所有套件。如果你看到的套件列表跟全域的套件不同，那麼表示你確實在虛擬環境中。

退出虛擬環境

conda deactivate

刪除虛擬環境

如果你不再需要 website 這個環境並且想要刪除它，可以按照以下步驟操作：
conda env remove --name website

確認刪除成功

conda info --envs

刪除虛擬環境 website 中的 pandas 包

如果你只想刪除虛擬環境 website 中的 pandas 包，而不是刪除整個環境，
可以使用以下命令來移除 pandas：
步驟：
1.激活 website 環境：首先，你需要激活 website 環境，這樣你才能對其中的包進行操作。
conda activate website

2.卸載 pandas 包：
在激活環境後，你可以使用 conda remove 命令來卸載 pandas 包。
conda remove pandas

這個命令會將 pandas 從當前激活的環境中移除。

確認是否成功移除

你可以使用以下命令來確認 pandas 是否已經被成功移除：
conda list

這會顯示目前環境中已安裝的所有包。檢查列表中是否還有 pandas，如果已經沒有，則表示成功卸載

補充：如果使用 pip 安裝過 pandas，可以使用 pip uninstall：pip uninstall pandas
如果你是在 website 環境中使用 pip 安裝了 pandas，則需要使用 pip 命令來卸載它

使用 venv（內建模組，Python 3.3+）

# 創建虛擬環境
python3 -m venv myenv

# 激活虛擬環境
# Linux / MacOS
source myenv/bin/activate

# Windows
myenv\Scripts\activate

# 停用虛擬環境
deactivate

虛擬環境中的操作

• 在虛擬環境內安裝套件：

pip install package_name

套件將只安裝到該虛擬環境中，而不會影響全域環境。

• 查看虛擬環境中的已安裝套件：
  pip list

• 虛擬環境的檔案結構
  假設虛擬環境名稱為 myenv，結構可能如下：

myenv/
├── bin/         # 虛擬環境的執行檔，例如 python, pip（Linux / MacOS）
├── Scripts/     # 虛擬環境的執行檔（Windows）
├── lib/         # 虛擬環境的 Python 標準庫及依賴套件
├── include/     # C/C++ 標頭檔案
├── pyvenv.cfg   # 虛擬環境的設定檔

Anaconda 與 venv/virtualenv 的比較

pip 和 conda 的差異在於，pip 會直接裝最新的；conda 會選擇相容性最高的版本安裝，而且在安裝之前會把要變更的東西都列出來，你確認之後他才會執行。

在 VS Code 中使用 Conda 虛擬環境

1. 啟動 VS Code
   打開你的 .py 文件所在的目錄。

2. 選擇 Conda 環境作為解釋器

   • 點擊 VS Code 窗口底部的 Python: Select Interpreter（或者按 Ctrl+Shift+P 打開命令面板，輸入 Python: Select Interpreter）。
   • 在彈出的選單中，找到你創建的虛擬環境名稱（例如 myenv）。
     • 如果看不到，請先啟動終端執行 conda activate myenv，然後重新打開選單。
     • 如果還是看不到，可以手動添加環境（見下方）。

3. 手動添加環境（若需要）

   • 確認你的環境位於以下路徑（根據系統不同）：
     • Windows: C:\Users<你的用戶名>\Anaconda3\envs\myenv\python.exe
     • macOS/Linux: /Users/<你的用戶名>/anaconda3/envs/myenv/bin/python
   • 選擇「Enter interpreter path」，然後選擇上述路徑。

4. 檢查虛擬環境

   • 打開 VS Code 的終端（快捷鍵 Ctrl+ 或 Ctrl+Shift+），確認虛擬環境名稱已經出現在終端提示符中（例如 (myenv)）。
   • 如果沒有，手動輸入 conda activate myenv 激活。

5. 編寫並運行代碼
   現在，你在 VS Code 中撰寫和運行 .py 文件時，會使用 myenv 中的 Python 解釋器和相關套件。