如何在 macOS 上安裝 Python 並設置虛擬環境
Python 是一種多功能的高級程式語言，廣泛用於網路開發、資料科學、自動化、人工智慧等領域。雖然 macOS 預裝了 Python，但有充分的理由安裝和管理自己的 Python 版本。
macOS 上的原生 Python
macOS 預裝了 Python，但關於這個系統 Python，有一些重要的事項需要了解：
# 檢查系統 Python 版本
python3 --version
# 輸出：Python 3.9.6（或類似版本，取決於你的 macOS 版本）
# 檢查安裝位置
which python3
# 輸出：/usr/bin/python3系統 Python 主要用於 macOS 的內部使用，有幾個限制：
- 版本過時：系統 Python 通常比最新版本落後幾個版本
- 權限有限：全局安裝包需要
sudo權限，可能會破壞系統功能 - 無法切換版本：你只能使用 Apple 提供的版本
- 潛在衝突：系統更新可能會修改或替換 Python 安裝
為什麼要安裝另一個 Python？
安裝自己的 Python 發行版有幾個優勢：
- 最新版本：可以訪問最新的 Python 功能和安全更新
- 多版本：可以為不同專案安裝和切換不同的 Python 版本
- 安全的包管理：安裝包不會影響系統 Python
- 更好的開發體驗：完全控制你的 Python 環境
- 一致的部署：使開發環境與生產系統匹配
最佳實踐：使用 uv
uv 是一個用 Rust 編寫的極速 Python 包和專案管理器。它旨在替代多種工具，包括 pip、pip-tools、pipx、poetry、pyenv、virtualenv 等。以下是推薦選擇 uv 的原因：
- 🚀 單一工具：用一個統一的界面替代多個 Python 工具
- ⚡️ 速度：比傳統工具如
pip快 10-100 倍 - 🐍 Python 管理：無縫安裝和管理 Python 版本
- 🗂️ 專案管理：使用通用鎖文件進行全面的專案管理
- 🔩 熟悉的界面：包含與 pip 兼容的界面，便於遷移
安裝 uv
在 macOS 上安裝 uv 最簡單的方法是使用官方安裝程序：
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh或者，你可以使用 Homebrew 安裝：
brew install uv如果你已經安裝了 Python 和 pip：
pip install uv安裝後，重啟終端或運行：
source ~/.zshrc使用 uv 安裝 Python
一旦安裝了 uv，你可以輕鬆安裝 Python 版本：
# 安裝最新的 Python 版本
uv python install
# 安裝特定的 Python 版本
uv python install 3.12
uv python install 3.11
uv python install 3.10
# 列出可用的 Python 版本
uv python list你還可以為系統設置默認的 Python 版本：
# 將 Python 3.12 設為默認
uv python pin 3.12理解虛擬環境
虛擬環境是一個隔離的 Python 環境，允許你為特定專案安裝包，而不會影響其他專案或系統 Python。可以將其視為每個專案的單獨"沙盒"。
為什麼需要虛擬環境
- 依賴隔離：不同專案可以使用同一包的不同版本
- 乾淨的開發：避免專案依賴之間的衝突
- 可重現的構建：確保不同機器上環境的一致性
- 輕鬆清理：刪除虛擬環境不會影響其他專案
- 權限管理：安裝包無需管理員權限
例如，專案 A 可能需要 Django 4.0，而專案 B 需要 Django 5.0。沒有虛擬環境，這些會產生衝突。
使用 uv 設置虛擬環境
uv 使虛擬環境管理變得非常簡單和快速。
創建新專案
最簡單的方法是從新專案開始：
# 創建一個新的 Python 專案
uv init my-project
cd my-project
# 這會自動創建一個虛擬環境和基本專案結構處理現有專案
對於現有專案，你可以創建和管理虛擬環境：
# 在當前目錄創建虛擬環境
uv venv
# 使用特定 Python 版本創建虛擬環境
uv venv --python 3.12
# 在自定義位置創建虛擬環境
uv venv my-custom-env激活虛擬環境
# 激活虛擬環境（傳統方式）
source .venv/bin/activate
# 或使用 uv 的內置命令運行器（推薦）
uv run python --version
uv run python script.py安裝包
# 向專案添加包（自動管理虛擬環境）
uv add requests
uv add django==5.0
# 安裝開發依賴
uv add --dev pytest black ruff
# 從 requirements.txt 安裝
uv pip install -r requirements.txt
# 在虛擬環境中運行命令
uv run python -m django startproject mysite管理依賴
uv 自動創建和維護 pyproject.toml 文件和 uv.lock 文件：
# 同步依賴（根據鎖文件安裝/更新包）
uv sync
# 更新所有依賴
uv lock --upgrade
# 顯示已安裝的包
uv pip list工作流示例
以下是設置新 Python 專案的完整示例：
# 創建新專案
uv init data-analysis-project
cd data-analysis-project
# 添加依賴
uv add pandas numpy matplotlib jupyter
# 創建 Python 腳本
echo "import pandas as pd; print('Hello Python!')" > analysis.py
# 運行腳本
uv run python analysis.py
# 啟動 Jupyter notebook
uv run jupyter notebook替代安裝方法
雖然 uv 是推薦的方法，但這裡還有其他流行的方法：
選項 1：官方 Python 安裝程序
從 python.org 下載。這會全局安裝 Python，但不提供版本管理。
選項 2：Homebrew
brew install [email protected]選項 3：pyenv（傳統版本管理器）
# 安裝 pyenv
brew install pyenv
# 安裝 Python 版本
pyenv install 3.12.0
pyenv global 3.12.0然而，uv 通常比這些替代方案更快、更全面。
總結
- macOS 自帶 Python，但為了開發最好安裝自己的版本
- uv 是在 macOS 上推薦的 Python 和包管理工具
- 虛擬環境對於隔離專案依賴至關重要
- uv 通過單一、快速的工具簡化了整個 Python 開發工作流
- 使用
uv init開始新專案，並用uv add管理依賴
使用 uv，你可以獲得現代、快速且全面的 Python 開發體驗，它在一個工具中處理從 Python 安裝到專案管理的所有內容。