دليل شامل: إعداد بيئة بايثون افتراضية على أوبونتو 20.04

مقدمة: أهمية البيئات الافتراضية في تطوير بايثون

في عالم تطوير البرمجيات، وخاصة مع لغة Python، تُعد إدارة التبعيات (dependencies) تحديًا شائعًا. غالبًا ما تتطلب المشاريع المختلفة إصدارات متباينة من نفس المكتبات، مما قد يؤدي إلى تعارضات وصعوبات في التشغيل. هنا يأتي دور البيئات الافتراضية (Virtual Environments) كحل مثالي.

توفر البيئات الافتراضية مساحات عمل معزولة لكل مشروع من مشاريع Python، مما يضمن أن كل مشروع يستخدم حزمه وتكويناته الخاصة دون التأثير على المشاريع الأخرى أو على تثبيت Python الرئيسي للنظام. هذا يمنحك مرونة كبيرة ويحافظ على بيئة تطوير نظيفة ومنظمة.

في هذا الدليل، سنستعرض كيفية إعداد بيئة Python افتراضية باستخدام أداة virtualenvwrapper القوية على نظام التشغيل Ubuntu 20.04. سنركز على استخدام pip3 (مدير حزم Python 3) نظرًا لأن Python 2 لم يعد مدعومًا رسميًا.

المتطلبات الأساسية

قبل الشروع في عملية الإعداد، تأكد من توفر المتطلبات التالية:

• جهاز كمبيوتر يعمل بنظام التشغيل Ubuntu 20.04.
• اتصال فعال بالإنترنت.
• معرفة أساسية باستخدام سطر الأوامر (Terminal).
• معرفة بأساسيات محرر Vim، أو الاستعداد لتثبيته واستخدامه.

إعداد البيئة الافتراضية

سنبدأ الآن في إعداد بيئة Python الافتراضية خطوة بخطوة.

1. فتح الطرفية (Terminal)

يمكنك فتح الطرفية بالضغط بزر الفأرة الأيمن في مجلدك الرئيسي واختيار "Open in Terminal"، أو ببساطة بالضغط على مفاتيح CTRL + ALT + T في لوحة المفاتيح في نفس الوقت.

2. إنشاء دليل البيئات الافتراضية

أولاً، سنقوم بإنشاء دليل مخفي خاص ليحتوي على جميع بيئاتك الافتراضية. هذا الدليل سيساعد في تنظيم ملفاتك.

mkdir .virtualenv

3. تثبيت pip3

pip هو مدير الحزم القياسي لـ Python. لضمان استخدام Python 3، سنقوم بتثبيت pip3.

sudo apt install python3-pip

بعد التثبيت، يمكنك التأكد من تثبيت pip3 بشكل صحيح وعرض إصداره باستخدام الأمر التالي:

pip3 -V

4. تثبيت virtualenvwrapper

virtualenvwrapper هي مجموعة من الإضافات لأداة virtualenv الأصلية، والتي تبسط عملية إدارة البيئات الافتراضية. توفر هذه الأداة أوامر سهلة الاستخدام مثل mkvirtualenv لإنشاء بيئة جديدة، و workon للتبديل بين البيئات المختلفة.

قم بتثبيت virtualenvwrapper عبر pip3:

pip3 install virtualenvwrapper

5. تكوين ملف .bashrc

سنقوم الآن بتعديل ملف .bashrc الخاص بك. هذا الملف هو نص برمجي يتم تنفيذه في كل مرة تفتح فيها طرفية جديدة، وسنضيف إليه بعض الأسطر لتكوين virtualenvwrapper ليعمل مع Python 3، ولتوجيه البيئات الافتراضية إلى الدليل الذي أنشأناه سابقًا (.virtualenv)، وتحديد مسارات أدوات virtualenv و virtualenvwrapper.

تثبيت Vim (إذا لم يكن مثبتًا)

إذا لم تكن قد استخدمت Vim من قبل أو لم يكن مثبتًا على نظامك، فنوصي بتثبيته الآن. إنه أحد أكثر محررات النصوص شيوعًا وقوة في بيئات Linux.

sudo apt install vim

تعديل ملف .bashrc

افتح ملف .bashrc باستخدام محرر Vim:

vim .bashrc

انتقل إلى نهاية الملف، ثم اضغط على الحرف i للدخول إلى وضع الإدراج (insert mode) في Vim، وأضف الأسطر التالية:

#Virtualenvwrapper settings:
export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
. /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh

بعد الانتهاء من إضافة الأسطر، اضغط على مفتاح esc، ثم اكتب :wq واضغط على Enter. سيؤدي هذا الأمر إلى حفظ الملف والخروج من Vim.

6. إعادة تحميل إعدادات Bash

لجعل التغييرات التي أجريتها على ملف .bashrc سارية المفعول، تحتاج إلى إعادة تحميل النص البرمجي. هناك طريقتان للقيام بذلك:

1. إغلاق الطرفية وإعادة فتحها.
2. تنفيذ الأمر التالي في الطرفية:

source ~/.bashrc

استخدام البيئات الافتراضية

الآن بعد أن قمت بإعداد كل شيء، يمكنك البدء في استخدام البيئات الافتراضية بسهولة.

1. إنشاء وتنشيط بيئة افتراضية جديدة

لإنشاء بيئة Python 3 افتراضية جديدة وتنشيطها فورًا، استخدم الأمر التالي في الطرفية:

mkvirtualenv name_of_your_env

استبدل name_of_your_env بالاسم الذي تختاره لبيئتك الافتراضية (مثال: mkvirtualenv my_project_env).

2. إلغاء تنشيط البيئة

لإلغاء تنشيط البيئة الافتراضية الحالية والعودة إلى بيئة النظام الرئيسية، استخدم الأمر:

deactivate

3. عرض البيئات الافتراضية المتاحة

لعرض قائمة بجميع البيئات الافتراضية التي قمت بإنشائها، يمكنك استخدام أحد الأمرين التاليين:

workon

lsvirtualenv

كلاهما سيعرض نفس القائمة، لكن lsvirtualenv قد يقدمها بتنسيق أكثر تفصيلاً.

4. تنشيط بيئة افتراضية موجودة

لتنشيط بيئة افتراضية معينة قمت بإنشائها مسبقًا، استخدم الأمر workon متبوعًا باسم البيئة:

workon name_of_your_env

5. أوامر مفيدة إضافية

هناك العديد من الأوامر المفيدة الأخرى التي قد تحتاجها:

• rmvirtualenv: حذف بيئة افتراضية

  سيقوم هذا الأمر بإزالة بيئة افتراضية محددة موجودة في دليلك .virtualenv.

  rmvirtualenv name_of_your_env

• cpvirtualenv: نسخ بيئة افتراضية

  ينسخ هذا الأمر بيئة افتراضية موجودة إلى بيئة جديدة ويقوم بتنشيطها فورًا.

  cpvirtualenv old_virtual_env new_virtual_env

الخلاصة التقنية

إن إتقان إعداد البيئات الافتراضية أمر بالغ الأهمية لأي مطور Python. باستخدام virtualenvwrapper على Ubuntu 20.04، يمكننا تبسيط هذه العملية بشكل كبير، مما يوفر بيئة عمل معزولة وفعالة. هذه الخطوات تضمن أن مشاريعك لن تتعارض مع بعضها البعض، وتسهل إدارة تبعيات المشروع، وتوفر أساسًا متينًا لتطوير Python المستقر والإنتاجي. تذكر دائمًا استخدام البيئات الافتراضية لكل مشروع جديد للحفاظ على نظامك نظيفًا ومنظمًا.