آموزش پایتون ـ نصب و راه‌اندازی

در این سری از مقالات قصد دارم نکات کلیدی که در زبان پایتون وجود دارد را ارائه کنم. در این مجموعه تلاش شده اطلاعات مختصر و کوتاه باشند و بر مهمترین نکات مورد نیاز تمرکز شود.

بعد از گذراندن این دوره شما قادر خواهید بود که از هر کتابخانه پایتون استفاده کنید و بسته‌های پایتونی که خودتان نوشته‌اید را اجرا کنید.

عناوین دوره:

تقریباً هیچ محدودیتی در مورد آنچه می‌توان با استفاده از پایتون ساخت، وجود ندارد. برای برنامه‌نویسی در محیط پایتون روش‌های مختلفی وجود دارد. که معروفترین آن Anaconda می‌باشد. Anaconda توزیعی از زبان‌های برنامه نویسی پایتون و R برای محاسبات علمی است که با هدف ساده‌سازی مدیریت برنامه‌نویسی توسعه داده شده است. این توزیع پلاگین‌های متعددی از جمله پلاگین‌های مناسب برای علم داده را به همراه دارد و مناسب برای ویندوز ، لینوکس و mac-OS است. درصورتی که از محیط Anaconda در برنامه‌نویسی پایتون قسمت بعدی را نادیده بگیرید اما درصورتی که علاقه دارید در یک محیط ایزوله با پایتون کار کنید (که بشدت توصیه می‌شود چرا که هنگام کار کردن با پروژه‌های مختلف خطای مغایرت در ورژن‌های یک کتابخانه را نخواهید داشت)، بخش بعد را مطالعه بفرمایید.

ایجاد محیط کاربری

برای ایجاد یک محیط کاربری ابتدا باید پایتون را در سیستم خود نصب داشته باشید. درصورتی‌ که آن را نصب نکرده‌اید می‌توانید آن را از اینجا نصب کنید.

معمولا برای نصب پایتون آخرین نسخه پایتون 3 توصیه می شود. البته نسخه 2.7 نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد، اما درحال حاضر منسوخ شده است و به مرور زمان کتابخانه‌های مهم علمی نیز پشتیبانی از آن را کاهش می‌دهند، بنابراین شما باید در اسرع وقت به پایتون 3 مهاجرت کنید.

در گام بعدی یک مسیر کاری برای ذخیره کدها و دیتای مورد استفاده ایجاد می‌کنیم. یک ترمینال باز کنید و در آن مسیر محیط کاری را بصورت زیر تعریف کنید:

# Define variable MY_PATH
export MY_PATH="$HOME/python"

# create folder
mkdir $MY_PATH

همانند apt-get در سیستم عامل اوبونتو، پایتون بصورت پیش‌فرض نیز برای مدیریت بسته‌های نصبی از نسخه 2.7.9 به بعد از pip استفاده می‌کند. شما می‌توانید با تایپ دستور زیر بررسی کنید که آیا pip نصب شده است یا خیر:

python3 -m pip --version

>> pip 20.2.4 from /usr/local/lib/python3.8/dist-packages/pip (python 3.8)

نصب virtualenv:

ابزار virtualenv در پایتون برای ایجاد محیط ایزوله بکار می‌رود.

از ابزارهای جایگزین virtualenv برای ساخت محیط ایزوله می‌توان venv (بسیار شبیه به virtualenv است)، virtualenv‐wrapper (ویژگی‌های اضافی در بالای virtualenv را فراهم می‌کند)، pyenv (امکان تعویض آسان بین نسخه‌های Python را فراهم می‌کند) و pipenv (یک ابزار بسته‌بندی عالی که بعنوان یکی از کتابخانه‌های محبوب، و توسعه داده شده در بالای pip ، virtualenv است) را نام برد.

برای نصب virtualenv تنها کافیست دستور pip زیر را وارد کنید (اگر می‌خواهید virtualenv برای تمامی کاربران در سیستم شما در دسترس باشد تنها کافی user-- را از دستور زیر حذف کنید و دستور را با دسترسی کاربر ادمین یا root وارد کنید)

python3 -m pip install --user -U virtualenv

حالا می‌توانید با دستور زیر یک محیط ایزوله بسازید:

cd $MY_PATH
python3 -m virtualenv env

اکنون هر بار که می‌خواهید این محیط را فعال کنید، فقط یک ترمینال را باز کنید و دستور زیر را تایپ کنید:

cd $MY_PATH
source env/bin/activate # on Linux or MacOSX
.\env\Scripts\activate  # on Windows

برای غیرفعال کردن این محیط کاری نیز با تایپ کردن deactivate در آن مسیر آن محیط ایزوله بسته خواهد شد.

در حالی که محیط ایزوله شما فعال است، هر بسته‌ای را که با استفاده از pip نصب می‌کنید، در این محیط جداگانه نصب می‌شود و پایتون فقط به این بسته‌ها دسترسی خواهد داشت.

نصب پلاگین‌های مورد نیاز

تا کنون پلاگین‌های متعددی بسته به نوع کاربرد آن برای پایتون توسعه داده شده است که از بین آن‌ها می‌توان به پلاگین‌های اصلی Jupyter، Numpy ،Pandas و Matplotlib اشاره کرد. برای برنامه‌نویسی با پایتون باید کار با این پکیج‌ها را یاد بگیرید که در این سری آموزش‌ها آنها را به تفضیل بررسی خواهیم کرد. برای نصب پلاگین‌های مورد نیاز و وابستگی‌های آن نیز می‌توانید از طریق دستور ساده pip بصورت زیر اقدام کنید:

python3 -m pip install -U jupyter matplotlib numpy pandas

برای بررسی اینکه پکیج‌های شما بدرستی نصب شده‌اند یا خیر می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

python3 -c "import jupyter, matplotlib, numpy, pandas"

گزینه m- به شما این امکان را می‌دهد تا کتابخانه هر ماژول را در پایتون ( مانند pip )، اجرا کنید.
گزینه c- به شما این امکان را می‌دهد تا کدهای پایتون را بصورت string اجرا کنید
گزینه U- در هنگام نصب ماژول درصورت نصب بودن و وجود نسخه جدیدتر آنرا بروز رسانی می‌کند

درصورتی که پکیج‌ها بدرستی نصب شده باشند خروجی نخواهید داشت. حالا برای شروع برنامه نویسی می‌توانید از یک کتابخانه کاربردی به نام jupyter استفاده کنید. برای این منظور کافی است دستور زیر را در ترمینال بزنید:

jupyter notebook --port 8888

پس از اجرای دستور بالا (افزودن پورت اختیاری هست اما در صورت بسته بودن پورت پیش‌فرض 8888 باید پورت دیگری مانند فوق وارد کنید) یک لینک منحصربه‌فرد به شما داده خواهد شد که با باز کردن آن در یک مرورگر مانند کروم به محیط کاربری تحت وب jupyter خواهید رفت.

در این مقاله نحوه نصب و راه اندازی یک محیط ایزوله برای شروع برنامه نویسی با پایتون آموزش داده شد. در مقالات بعدی با نحوه برنامه نویسی بیشتر آشنا خواهیم شد.