So installieren Sie Python 3 und richten eine lokale Programmierumgebung unter Windows 10 ein

Einführung

Python ist eine vielseitige Programmiersprache, die für viele verschiedene Programmierprojekte verwendet werden kann. Das Entwicklerteam, das 1991 unter einem Namen veröffentlicht wurde, der von der britischen Comedy-Gruppe Monty Python inspiriert wurde, wollte Python zu einer Sprache machen, die Spaß macht. Python ist einfach einzurichten und in einem relativ einfachen Stil mit sofortigem Feedback zu Fehlern geschrieben. Es ist eine großartige Wahl für Anfänger und erfahrene Entwickler. Python 3 ist die aktuellste Version der Sprache und gilt als die Zukunft von Python.

Dieses Tutorial führt Sie durch die Installation von Python 3 auf Ihrem lokalen Windows 10-Computer und das Einrichten einer Programmierumgebung über die Befehlszeile.

Voraussetzungen

Sie benötigen einen Windows 10-Computer mit Administratorzugriff, der mit dem Internet verbunden ist.

Schritt 1 - Öffnen und Konfigurieren von PowerShell

Wir werden den größten Teil unserer Installation und Einrichtung über eine Befehlszeilenschnittstelle ausführen, die keine grafische Möglichkeit zur Interaktion mit Ihrem Computer darstellt. Das heißt, anstatt auf Schaltflächen zu klicken, geben Sie Text ein und erhalten auch Text-Feedback von Ihrem Computer. Die Befehlszeile, auch als Shell bezeichnet, kann Ihnen dabei helfen, viele der Aufgaben, die Sie täglich auf einem Computer ausführen, zu ändern und zu automatisieren. Sie ist ein unverzichtbares Tool für Softwareentwickler.

PowerShell ist ein Programm von Microsoft, das eine Befehlszeilen-Shell-Schnittstelle bereitstellt. Administrative Aufgaben werden durch Ausführen von * cmdlets * ausgeführt, die als command-lets bezeichnet werden und spezielle Klassen des .NET-Software-Frameworks sind, die Operationen ausführen können. Seit August 2016 ist PowerShell plattformübergreifend für Windows- und UNIX-Systeme (einschließlich Mac und Linux) verfügbar.

Um Windows PowerShell zu finden, können Sie mit der rechten Maustaste auf das Symbol für das Startmenü in der unteren linken Ecke Ihres Bildschirms klicken. Wenn das Menü angezeigt wird, klicken Sie auf "Suchen" und geben Sie "PowerShell" in die Suchleiste ein. Wenn Ihnen Optionen angezeigt werden, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf "Windows PowerShell", die Desktop-App. Für unsere Zwecke wählen wir "Als Administrator ausführen". Wenn Sie in einem Dialogfeld gefragt werden, ob Sie zulassen möchten, dass diese App Änderungen an Ihrem PC vornimmt, klicken Sie auf "Ja".

Anschließend wird eine textbasierte Benutzeroberfläche mit einer Wortfolge angezeigt, die wie folgt aussieht:

Wir können aus dem Systemordner wechseln, indem wir den folgenden Befehl eingeben:

cd ~

Dann befinden wir uns in einem Verzeichnis wie "+ PS C: \ Users \ +".

Um mit unserem Installationsprozess fortzufahren, richten wir einige Berechtigungen über PowerShell ein. Standardmäßig für die Ausführung im sichersten Modus konfiguriert, gibt es einige Berechtigungsstufen, die Sie als Administrator einrichten können:

  • * Eingeschränkt * ist die Standardausführungsrichtlinie. In diesem Modus können Sie keine Skripts ausführen, und PowerShell funktioniert nur als interaktive Shell.

  • Mit * AllSigned * können Sie alle Skripts und Konfigurationsdateien ausführen, die von einem vertrauenswürdigen Herausgeber signiert wurden. Dies bedeutet, dass Sie Ihren Computer möglicherweise öffnen können, um das Risiko zu riskieren, dass böswillige Skripts ausgeführt werden, die von einem vertrauenswürdigen Herausgeber signiert wurden.

  • Mit * RemoteSigned * können Sie Skripte und Konfigurationsdateien ausführen, die von vertrauenswürdigen Herausgebern aus dem Internet heruntergeladen wurden, und Ihren Computer erneut für Schwachstellen öffnen, wenn diese vertrauenswürdigen Skripte tatsächlich bösartig sind.

  • * Uneingeschränkt * führt alle Skripte und Konfigurationsdateien aus, die aus dem Internet heruntergeladen wurden, sobald Sie bestätigen, dass Sie verstehen, dass die Datei aus dem Internet heruntergeladen wurde. In diesem Fall ist keine digitale Signatur erforderlich, sodass Sie Ihren Computer möglicherweise für das Risiko öffnen, nicht signierte und möglicherweise schädliche Skripts auszuführen, die aus dem Internet heruntergeladen werden.

Wir werden die RemoteSigned-Ausführungsrichtlinie verwenden, um die Berechtigung für den aktuellen Benutzer festzulegen, die es der PowerShell ermöglicht, heruntergeladene Skripte zu akzeptieren, denen wir vertrauen, ohne die Berechtigungen so umfassend wie mit einer uneingeschränkten Berechtigung zu gestalten. Geben Sie in der PowerShell Folgendes ein:

Set-ExecutionPolicy -Scope CurrentUser

PowerShell fordert uns dann auf, eine Ausführungsrichtlinie bereitzustellen. Da wir RemoteSigned verwenden möchten, geben wir Folgendes ein:

RemoteSigned

Sobald wir "+ Enter " drücken, werden wir gefragt, ob wir die Ausführungsrichtlinie ändern möchten. Geben Sie den Buchstaben " y +" für "yes" ein und lassen Sie die Änderungen wirksam werden. Wir können bestätigen, dass dies funktioniert hat, indem wir nach den aktuellen Berechtigungen auf dem Computer fragen, indem wir Folgendes eingeben:

Get-ExecutionPolicy -List

Sie sollten eine Ausgabe erhalten, die ungefähr so ​​aussieht:

Output        Scope ExecutionPolicy
       ----- ---------------
MachinePolicy       Undefined
  UserPolicy       Undefined
     Process       Undefined
 CurrentUser    RemoteSigned
LocalMachine       Undefined

Hiermit wird bestätigt, dass der aktuelle Benutzer vertrauenswürdige Skripts ausführen kann, die aus dem Internet heruntergeladen wurden. Wir können jetzt mit dem Herunterladen der Dateien fortfahren, die wir zum Einrichten unserer Python-Programmierumgebung benötigen.

Schritt 2 - Installation des Package Managers Chocolatey

Ein * Paketmanager * ist eine Sammlung von Softwaretools, die zur Automatisierung von Installationsprozessen verwendet werden. Dazu gehören die Erstinstallation, das Upgrade und die Konfiguration von Software sowie das Entfernen von Software nach Bedarf. Sie bewahren Softwareinstallationen an einem zentralen Ort auf und können alle Softwarepakete auf dem System in den üblicherweise verwendeten Formaten verwalten.

Chocolatey ist ein Kommandozeilen-Paketmanager für Windows, der wie + apt-get unter Linux funktioniert. Chocolatey ist als Open-Source-Version verfügbar und hilft Ihnen bei der schnellen Installation von Anwendungen und Tools. Wir werden es verwenden, um das herunterzuladen, was wir für unsere Entwicklungsumgebung benötigen.

Bevor wir das Skript installieren, lesen wir es, um sicherzustellen, dass wir mit den Änderungen an unserem Computer zufrieden sind. Dazu verwenden wir das .NET-Scripting-Framework, um das Chocolatey-Script im Terminalfenster herunterzuladen und anzuzeigen. Wir erstellen ein WebClient-Objekt mit dem Namen "+ $ script " (Sie können es wie gewünscht aufrufen, solange Sie " $ +" als erstes Zeichen verwenden), das die Einstellungen für die Internetverbindung mit Internet Explorer teilt:

$script = New-Object Net.WebClient

Schauen wir uns die verfügbaren Optionen an, indem wir das Objekt an die Klasse "+ Get-Member +" weiterleiten, um alle Elemente (Eigenschaften und Methoden) dieses WebClient-Objekts zurückzugeben:

$script | Get-Member
Snippet of Output . . .
DownloadFileAsync         Method     void DownloadFileAsync(uri address, string fileName), void DownloadFileAsync(ur...
DownloadFileTaskAsync     Method     System.Threading.Tasks.Task DownloadFileTaskAsync(string address, string fileNa...
DownloadString            Method     string DownloadString(string address), string DownloadString(uri address) #method we will use
DownloadStringAsync       Method     void DownloadStringAsync(uri address), void DownloadStringAsync(uri address, Sy...
DownloadStringTaskAsync   Method     System.Threading.Tasks.Task[string] DownloadStringTaskAsync(string address), Sy…
. . .

Wenn wir uns die Ausgabe ansehen, können wir die Methode "+ DownloadString +" identifizieren, mit der wir das Skript und die Signatur im PowerShell-Fenster anzeigen können. Implementieren wir diese Methode:

$script.DownloadString("https://chocolatey.org/install.ps1")

Nachdem wir das Skript überprüft haben, können wir Chocolatey installieren, indem wir Folgendes in PowerShell eingeben:

iwr https://chocolatey.org/install.ps1 -UseBasicParsing | iex

Mit dem Cmdlet "+ iwr " oder " Invoke-WebRequest " können wir Daten aus dem Web extrahieren. Dadurch wird das Skript an das Cmdlet " iex " oder " Invoke-Expression +" übergeben, das den Inhalt des Skripts ausführt und das Installationsskript für den Chocolatey-Paketmanager ausführt.

Erlauben Sie PowerShell, Chocolatey zu installieren. Sobald es vollständig installiert ist, können wir mit dem Befehl + choco + zusätzliche Tools installieren.

Wenn wir Chocolatey zu einem späteren Zeitpunkt aktualisieren müssen, können wir den folgenden Befehl ausführen:

choco upgrade chocolatey

Wenn unser Paketmanager installiert ist, können wir den Rest dessen installieren, was wir für unsere Python 3-Programmierumgebung benötigen.

Schritt 3 - Installieren des Texteditors nano (optional)

Wir werden jetzt nano installieren, einen Texteditor, der eine Befehlszeilenschnittstelle verwendet, mit der wir Programme direkt in PowerShell schreiben können. Dies ist kein obligatorischer Schritt, da Sie alternativ einen Texteditor mit einer grafischen Benutzeroberfläche wie Notepad verwenden können. Mit nano werden wir uns jedoch besser an die Verwendung von PowerShell gewöhnen.

Verwenden wir Chocolatey, um Nano zu installieren:

choco install -y nano

Hier haben wir das + -y + Flag verwendet, damit wir automatisch bestätigen, dass wir das Skript ausführen möchten, ohne dazu aufgefordert zu werden.

Sobald nano installiert ist, können wir mit dem Befehl + nano + neue Textdateien erstellen und schließlich unser erstes Python-Programm schreiben.

Schritt 4 - Installieren von Python 3

Genau wie wir es mit Nano gemacht haben, werden wir Chocolatey verwenden, um Python 3 zu installieren:

choco install -y python3

PowerShell installiert nun Python 3 und generiert während dieses Vorgangs eine Ausgabe in PowerShell.

Sobald der Vorgang abgeschlossen ist, sollten Sie die folgende Ausgabe sehen:

OutputEnvironment Vars (like PATH) have changed. Close/reopen your shell to
See the changes (or in powershell/cmd.exe just type 'refreshenv').
The install of python3 was successful.
Software installed as 'EXE', install location is likely default.

Chocolatey installed 1/1 packages. 0 packages failed.
See the log for details (C:\ProgramData\chocolatey\logs\chocolatey.log).

Nach Abschluss der Installation möchten Sie sicherstellen, dass Python installiert und einsatzbereit ist. Verwenden Sie zum Anzeigen der Änderungen den Befehl "+ refreshenv +" oder schließen Sie PowerShell und öffnen Sie es erneut als Administrator. Überprüfen Sie dann die Python-Version, die auf Ihrem lokalen Computer verfügbar ist:

python -V

Sie sollten folgende Ausgaben erhalten:

OutputPython

Neben Python wird pip installiert, das Softwarepakete für Python verwaltet. Stellen wir sicher, dass pip auf dem neuesten Stand ist, indem wir es aktualisieren:

python -m pip install --upgrade pip

Mit Chocolatey können wir Python 3 mit dem Befehl "+ Python" aufrufen. Wir werden das + -m + Flag verwenden, um das Bibliotheksmodul als Skript auszuführen, die Optionsliste zu beenden und von dort aus + pip + zu verwenden, um das Upgrade zu installieren.

Sobald Python installiert und aktualisiert ist, können wir eine virtuelle Umgebung für unsere Entwicklungsprojekte einrichten.

Schritt 5 - Einrichten einer virtuellen Umgebung

Nachdem wir Chocolatey, Nano und Python installiert haben, können wir unsere Programmierumgebung mit dem * venv * -Modul erstellen.

In virtuellen Umgebungen können Sie einen isolierten Bereich für Python-Projekte auf Ihrem Computer einrichten. So stellen Sie sicher, dass jedes Ihrer Projekte über eigene Abhängigkeiten verfügt, die keines Ihrer anderen Projekte stören.

Durch das Einrichten einer Programmierumgebung haben wir eine bessere Kontrolle über unsere Python-Projekte und darüber, wie verschiedene Versionen von Paketen behandelt werden. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie mit Paketen von Drittanbietern arbeiten.

Sie können beliebig viele Python-Programmierumgebungen einrichten. Jede Umgebung ist im Grunde genommen ein Verzeichnis oder ein Ordner auf Ihrem Computer, in dem sich einige Skripts befinden, damit sie als Umgebung fungiert.

Wählen Sie das Verzeichnis, in das Sie Ihre Python-Programmierumgebungen einfügen möchten, oder erstellen Sie ein neues Verzeichnis mit + mkdir +, wie in:

mkdir
cd

Sobald Sie sich in dem Verzeichnis befinden, in dem die Umgebungen gespeichert werden sollen, können Sie eine Umgebung erstellen, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

python -m venv

Mit dem Befehl "+ python" führen wir das Bibliotheksmodul "+ venv" aus, um die virtuelle Umgebung zu erstellen, die wir in diesem Fall "++" genannt haben.

Im Wesentlichen richtet + venv + ein neues Verzeichnis ein, das einige Elemente enthält, die wir mit dem Befehl + ls + anzeigen können:

ls my_env
OutputMode                LastWriteTime         Length Name
----                -------------         ------ ----
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Include
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Lib
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Scripts
-a----        8/22/2016   2:20 PM            107 pyvenv.cfg

Zusammen stellen diese Dateien sicher, dass Ihre Projekte vom allgemeinen Kontext Ihres lokalen Computers isoliert sind, sodass Systemdateien und Projektdateien nicht vermischt werden. Dies ist eine gute Vorgehensweise für die Versionskontrolle und um sicherzustellen, dass jedes Ihrer Projekte Zugriff auf die speziellen Pakete hat, die es benötigt.

Um diese Umgebung zu verwenden, müssen Sie sie aktivieren. Geben Sie dazu den folgenden Befehl ein, der das Aktivierungsskript im Verzeichnis "+ Scripts +" aufruft:

my_env\Scripts\activate

Ihrer Eingabeaufforderung wird nun der Name Ihrer Umgebung vorangestellt, in diesem Fall heißt er:

Mit diesem Präfix wissen wir, dass die Umgebung derzeit aktiv ist. Wenn wir hier Programme erstellen, werden nur die Einstellungen und Pakete dieser bestimmten Umgebung verwendet.

Schritt 6 - Ein einfaches Programm erstellen

Nachdem wir unsere virtuelle Umgebung eingerichtet haben, erstellen wir ein einfaches "Hallo Welt!" - Programm. Dies stellt sicher, dass unsere Umgebung funktioniert, und gibt uns die Möglichkeit, Python besser kennenzulernen, wenn dies noch nicht geschehen ist.

Dazu öffnen wir nano und erstellen eine neue Datei:

nano hello.py

Sobald sich die Textdatei in Terminal öffnet, geben wir unser Programm ein:

print("Hello, World!")

Beenden Sie nano, indem Sie die Tasten "" und " x " drücken. Wenn Sie aufgefordert werden, die Datei zu speichern, drücken Sie " y " und dann "".

Sobald Sie nano verlassen und zu Ihrer Shell zurückkehren, führen Sie das Programm aus:

python hello.py

Das soeben erstellte Programm hello.py sollte dazu führen, dass Terminal die folgende Ausgabe erzeugt:

OutputHello, World!

Um die Umgebung zu verlassen, geben Sie einfach den Befehl "+ deaktivieren +" ein und Sie kehren in Ihr ursprüngliches Verzeichnis zurück.

Fazit

Herzliche Glückwünsche! Zu diesem Zeitpunkt sollten Sie eine Python 3-Programmierumgebung auf Ihrem lokalen Windows 10-Computer eingerichtet haben und können ein Codierungsprojekt starten!

Um Python 3 auf einem anderen Computer einzurichten, folgen Sie der https://www.digitalocean.com/community/tutorial_series/how-to-install-and-set-up-a-local-programming-environment-for-python-3 [lokale Leitfäden zur Programmierumgebung] für https://www.digitalocean.com/community/tutorials/how-to-set-up-a-local-programming-environment-for-python-3-in-ubuntu-16-04 [Ubuntu 16.04], Debian 8, CentOS 7 oder macOS. Sie können auch https://www.digitalocean.com/community/tutorials/how-to-install-python-3-and-set-up-a-programming-environment-on-an-ubuntu-16-04 lesen -server [Installieren von Python und Einrichten einer Programmierumgebung auf einem Ubuntu 16.04-Server], was besonders nützlich ist, wenn Sie in Entwicklungsteams arbeiten.

Wenn Ihr lokaler Computer für die Softwareentwicklung bereit ist, können Sie weitere Informationen zum Codieren in Python erhalten, indem Sie „https://www.digitalocean.com/community/tutorials/understanding-data-types-in-python-3[Understanding Data“ (Daten verstehen) befolgen Types in Python 3] “und„ How To Use Variables in Python 3 “.