Cách cài đặt Python 3 và thiết lập môi trường lập trình cục bộ trên macOS

Giới thiệu

Python là một ngôn ngữ lập trình đa năng có thể được sử dụng cho nhiều dự án lập trình khác nhau. Được xuất bản lần đầu vào năm 1991 với tên lấy cảm hứng từ nhóm hài kịch người Anh Monty Python, nhóm phát triển muốn làm cho Python trở thành một ngôn ngữ thú vị để sử dụng. Dễ thiết lập và được viết theo phong cách tương đối đơn giản với phản hồi ngay lập tức về lỗi, Python là một lựa chọn tuyệt vời cho người mới bắt đầu và nhà phát triển có kinh nghiệm. Python 3 là phiên bản mới nhất của ngôn ngữ và được coi là tương lai của Python.

Hướng dẫn này sẽ hướng dẫn bạn cài đặt Python 3 trên máy MacOS cục bộ của bạn và thiết lập môi trường lập trình thông qua dòng lệnh.

Điều kiện tiên quyết

Bạn sẽ cần một máy tính macOS có quyền truy cập quản trị được kết nối với internet.

Bước 1 - Mở Terminal

Chúng tôi sẽ hoàn thành hầu hết quá trình cài đặt và thiết lập trên dòng lệnh, đây là cách không đồ họa để tương tác với máy tính của bạn. Tức là, thay vì nhấp vào các nút, bạn cũng sẽ nhập văn bản và nhận phản hồi từ máy tính của mình thông qua văn bản. Dòng lệnh, còn được gọi là trình bao, có thể giúp bạn sửa đổi và tự động hóa nhiều tác vụ bạn thực hiện trên máy tính mỗi ngày, và là một công cụ cần thiết cho các nhà phát triển phần mềm.

Terminal macOS là một ứng dụng bạn có thể sử dụng để truy cập vào giao diện dòng lệnh. Giống như bất kỳ ứng dụng nào khác, bạn có thể tìm thấy nó bằng cách vào Finder, điều hướng đến thư mục Applications và sau đó vào thư mục Utilities. Từ đây, kích đúp vào Terminal giống như bất kỳ ứng dụng nào khác để mở nó. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng Tiêu điểm bằng cách giữ command và spacebar phím để tìm Terminal bằng cách gõ nó ra trong hộp xuất hiện.

Có rất nhiều lệnh Terminal để tìm hiểu có thể cho phép bạn làm những điều mạnh mẽ hơn. Bài viết â € œGiới thiệu về Linux Terminal• có thể giúp bạn định hướng tốt hơn với Terminal Linux, tương tự như Terminal macOS.

Bước 2 - Cài đặt Xcode

Xcode là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) bao gồm các công cụ phát triển phần mềm cho macOS. Bạn đã cài đặt Xcode rồi. Để kiểm tra, trong cửa sổ Terminal, gõ:

xcode-select -p

Nếu bạn nhận được kết quả sau, thì Xcode được cài đặt:

Output/Library/Developer/CommandLineTools

Nếu bạn nhận được một lỗi, sau đó trong trình duyệt web của bạn cài đặt Xcode từ App Store và chấp nhận các tùy chọn mặc định.

Sau khi Xcode được cài đặt, hãy quay lại cửa sổ Terminal của bạn. Tiếp theo, bạn sẽ cần cài đặt ứng dụng Command Line Tools riêng biệt của Xcode, mà bạn có thể thực hiện bằng cách gõ:

xcode-select --install

Tại thời điểm này, Xcode và ứng dụng Command Line Tools của nó được cài đặt đầy đủ và chúng tôi đã sẵn sàng cài đặt trình quản lý gói Homebrew.

Bước 3 - Cài đặt và thiết lập Homebrew

Trong khi OS X Terminal có rất nhiều chức năng của các thiết bị đầu cuối Linux và các hệ thống Unix khác, nó không có một trình quản lý gói tốt. A quản lý gói là một bộ sưu tập các công cụ phần mềm hoạt động để tự động hóa các quá trình cài đặt bao gồm cài đặt phần mềm ban đầu, nâng cấp và cấu hình phần mềm và gỡ bỏ phần mềm khi cần thiết. Chúng giữ các cài đặt ở vị trí trung tâm và có thể duy trì tất cả các gói phần mềm trên hệ thống theo các định dạng thường được sử dụng. Homebrew cung cấp OS X với hệ thống quản lý gói phần mềm miễn phí và mã nguồn mở giúp đơn giản hóa việc cài đặt phần mềm trên OS X.

Để cài đặt Homebrew, gõ vào cửa sổ Terminal của bạn:

/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"

Homebrew được làm bằng Ruby, vì vậy nó sẽ sửa đổi đường dẫn Ruby của máy tính của bạn. Các curl lệnh kéo tập lệnh từ URL được chỉ định. Kịch bản này sẽ giải thích những gì nó sẽ làm và sau đó tạm dừng quá trình để nhắc bạn xác nhận. Điều này cung cấp cho bạn rất nhiều phản hồi về những gì kịch bản sẽ làm cho hệ thống của bạn và cho bạn cơ hội để xác minh quá trình.

Nếu bạn cần phải nhập mật khẩu của bạn lưu ý rằng tổ hợp phím của bạn sẽ không hiển thị trong cửa sổ Terminal nhưng chúng sẽ được ghi lại, chỉ cần nhấn return khi bạn đã nhập mật khẩu của mình. Nếu không, hãy nhấn vào chữ cái y cho â € œyesâ € bất cứ khi nào bạn được nhắc xác nhận cài đặt.

Hãy xem qua các cờ được liên kết với curl chỉ huy:

• Các -f hoặc là --fail cờ báo cho cửa sổ đầu cuối không cung cấp đầu ra tài liệu HTML trên các lỗi máy chủ.
• Các -s hoặc là --silent cờ mutes curl để nó không hiển thị đồng hồ đo tiến độ, và kết hợp với -S hoặc là --show-error gắn cờ nó sẽ đảm bảo rằng curl cho thấy một thông báo lỗi nếu nó không thành công.
• Các -L hoặc là --location cờ sẽ cho biết curl để làm lại yêu cầu đến một địa điểm mới nếu máy chủ báo cáo rằng trang được yêu cầu đã di chuyển đến một vị trí khác.

Khi quá trình cài đặt hoàn tất, chúng tôi sẽ đặt thư mục Homebrew ở đầu PATH biến môi trường. Điều này sẽ đảm bảo rằng cài đặt Homebrew sẽ được gọi qua các công cụ mà Mac OS X có thể chọn tự động có thể chạy ngược với môi trường phát triển mà chúng tôi đang tạo.

Bạn nên tạo hoặc mở ~/.bash_profile tệp với trình soạn thảo văn bản dòng lệnh nano sử dụng nano chỉ huy:

nano ~/.bash_profile

Khi tệp mở ra trong cửa sổ Terminal, hãy viết như sau:

export PATH=/usr/local/bin:$PATH

Để lưu các thay đổi của bạn, hãy giữ control chìa khóa và lá thư ovà khi được nhắc nhấn nút return Chìa khóa. Bây giờ bạn có thể thoát nano bằng cách giữ control chìa khóa và lá thư x.

Để những thay đổi này được kích hoạt, trong cửa sổ Terminal, gõ:

source ~/.bash_profile

Khi bạn đã thực hiện việc này, những thay đổi bạn đã thực hiện đối với PATH biến môi trường sẽ có hiệu lực.

Chúng ta có thể chắc chắn rằng Homebrew đã được cài đặt thành công bằng cách gõ:

brew doctor

Nếu không có cập nhật được yêu cầu tại thời điểm này, đầu ra của Terminal sẽ đọc:

OutputYour system is ready to brew.

Nếu không, bạn có thể nhận được cảnh báo để chạy một lệnh khác chẳng hạn như brew update để đảm bảo rằng cài đặt Homebrew của bạn được cập nhật.

Khi Homebrew đã sẵn sàng, bạn có thể cài đặt Python 3.

Bước 4 - Cài đặt Python 3

Bạn có thể sử dụng Homebrew để tìm kiếm mọi thứ bạn có thể cài đặt với brew search lệnh, nhưng để cung cấp cho chúng tôi một danh sách ngắn hơn, thay vào đó hãy tìm kiếm các gói hoặc mô-đun liên quan đến Python có sẵn:

brew search python

Thiết bị đầu cuối sẽ xuất danh sách những gì bạn có thể cài đặt, như sau:

Outputapp-engine-python          micropython                python3                 
boost-python               python                     wxpython                 
gst-python                 python-markdown            zpython                  
homebrew/apache/mod_python               homebrew/versions/gst-python010        
homebrew/python/python-dbus              Caskroom/cask/kk7ds-python-runtime     
homebrew/python/vpython                  Caskroom/cask/mysql-connector-python   

Python 3 sẽ nằm trong số các mục trong danh sách. Hãy tiếp tục và cài đặt nó:

brew install python3

Cửa sổ Terminal sẽ cung cấp cho bạn thông tin phản hồi về quá trình cài đặt Python 3, có thể mất vài phút trước khi cài đặt hoàn tất.

Cùng với Python 3, Homebrew sẽ cài đặt pip, setuptools và bánh xe.

Một công cụ để sử dụng với Python, chúng tôi sẽ sử dụng pip để cài đặt và quản lý các gói chương trình mà chúng tôi có thể muốn sử dụng trong các dự án phát triển của chúng tôi. Bạn có thể cài đặt các gói Python bằng cách gõ:

pip3 install package_name

Đây, package_name có thể tham khảo bất kỳ gói hoặc thư viện Python nào, chẳng hạn như Django để phát triển web hoặc NumPy cho máy tính khoa học. Vì vậy, nếu bạn muốn cài đặt NumPy, bạn có thể làm như vậy với lệnh pip3 install numpy.

setuptools tạo điều kiện cho việc đóng gói các dự án Python và bánh xe là một định dạng gói dựng sẵn cho Python có thể tăng tốc độ sản xuất phần mềm của bạn bằng cách giảm số lần bạn cần biên dịch.

Để kiểm tra phiên bản Python 3 mà bạn đã cài đặt, bạn có thể gõ:

python3 --version

Điều này sẽ xuất ra phiên bản cụ thể của Python hiện đang được cài đặt, theo mặc định sẽ là phiên bản ổn định mới nhất của Python 3 có sẵn.

Để cập nhật phiên bản Python 3 của bạn, trước tiên bạn có thể cập nhật Homebrew và sau đó cập nhật Python:

brew update

brew upgrade python3

Đó là thực hành tốt để đảm bảo rằng phiên bản Python của bạn được cập nhật.

Bước 5 - Tạo môi trường ảo

Bây giờ chúng ta đã cài đặt Xcode, Homebrew và Python, chúng ta có thể tiếp tục tạo môi trường lập trình của mình.

Môi trường ảo cho phép bạn có một không gian riêng biệt trên máy tính của bạn cho các dự án Python, đảm bảo rằng mỗi dự án của bạn có thể có bộ phụ thuộc riêng của nó sẽ không phá vỡ bất kỳ dự án nào khác của bạn.

Việc thiết lập một môi trường lập trình cho phép chúng ta kiểm soát tốt hơn các dự án Python của chúng ta và hơn các phiên bản gói khác nhau được xử lý như thế nào. Điều này đặc biệt quan trọng khi làm việc với các gói của bên thứ ba.

Bạn có thể thiết lập nhiều môi trường lập trình Python như bạn muốn. Mỗi môi trường về cơ bản là một thư mục hoặc thư mục trong máy tính của bạn có một vài kịch bản trong nó để làm cho nó hoạt động như một môi trường.

Chọn thư mục bạn muốn đặt môi trường lập trình Python của bạn hoặc tạo một thư mục mới với mkdir, như trong:

mkdir Environments

cd Environments

Một khi bạn đang ở trong thư mục mà bạn muốn môi trường sống, bạn có thể tạo một môi trường bằng cách chạy lệnh sau:

python3.6 -m venv my_env

Về cơ bản, lệnh này tạo ra một thư mục mới (trong trường hợp này được gọi là my_env) có chứa một vài mục:

• Các pyvenv.cfg tập tin điểm để cài đặt Python mà bạn sử dụng để chạy lệnh.
• Các lib thư mục con chứa một bản sao của phiên bản Python và có một site-packages thư mục con bên trong nó bắt đầu trống nhưng cuối cùng sẽ giữ các mô-đun bên thứ ba có liên quan mà bạn cài đặt.
• Các include thư mục con biên dịch các gói.
• Các bin thư mục con có một bản sao của nhị phân Python cùng với kích hoạt shell script được sử dụng để thiết lập môi trường.

Cùng với nhau, các tệp này hoạt động để đảm bảo rằng các dự án của bạn được tách biệt khỏi ngữ cảnh rộng hơn của máy cục bộ của bạn, để tệp hệ thống và tệp dự án không kết hợp. Đây là thực hành tốt để kiểm soát phiên bản và để đảm bảo rằng mỗi dự án của bạn có quyền truy cập vào các gói cụ thể mà nó cần.

Để sử dụng môi trường này, bạn cần phải kích hoạt nó, bạn có thể thực hiện bằng cách gõ lệnh sau để gọi script kích hoạt:

source my_env/bin/activate

Lời nhắc của bạn giờ đây sẽ được đặt trước bằng tên của môi trường của bạn, trong trường hợp này, nó được gọi là my_env:

Tiền tố này cho chúng ta biết rằng môi trường my_env hiện đang hoạt động, có nghĩa là khi chúng ta tạo các chương trình ở đây, chúng sẽ chỉ sử dụng các thiết lập và gói của môi trường cụ thể này.

Chú thích: Trong môi trường ảo, bạn có thể sử dụng lệnh python thay vì python3và pip thay vì pip3 nếu bạn thích. Nếu bạn sử dụng Python 3 trên máy của bạn bên ngoài môi trường, bạn sẽ cần phải sử dụng python3 và pip3 lệnh độc quyền, như python và pip sẽ gọi một phiên bản Python cũ hơn.

Sau khi làm theo các bước này, môi trường ảo của bạn đã sẵn sàng để sử dụng.

Bước 6 - Tạo một chương trình đơn giản

Bây giờ chúng ta đã thiết lập môi trường ảo của chúng ta, hãy tạo một chương trình đơn giản "Hello, World!". Điều này sẽ đảm bảo rằng môi trường của chúng tôi đang hoạt động và mang lại cho chúng tôi cơ hội để trở nên quen thuộc hơn với Python nếu chúng tôi chưa có.

Để làm điều này, chúng tôi sẽ mở một trình soạn thảo văn bản dòng lệnh như nano và tạo một tệp mới:

nano hello.py

Khi tệp văn bản mở ra trong Thiết bị đầu cuối, chúng tôi sẽ loại chương trình của chúng tôi:

print("Hello, World!")

Thoát nano bằng cách nhập control và x phím và khi được nhắc lưu tệp nhấn y.

Khi bạn thoát ra khỏi nano và quay lại trình bao, hãy chạy chương trình:

python hello.py

Chương trình hello.py mà bạn vừa tạo ra sẽ khiến Terminal tạo ra kết quả sau:

OutputHello, World!

Để rời khỏi môi trường, chỉ cần gõ lệnh deactivate và bạn sẽ trở lại thư mục gốc của mình.

Phần kết luận

Xin chúc mừng! Tại thời điểm này, bạn có môi trường lập trình Python 3 được thiết lập trên máy Mac OS X cục bộ của bạn và có thể bắt đầu một dự án mã hóa!

Để thiết lập Python 3 trên máy tính khác, hãy làm theo hướng dẫn môi trường lập trình cục bộ cho Ubuntu 16.04, Debian 8, CentOS 7, hoặc là Windows 10. Bạn cũng có thể đọc về cài đặt Python và thiết lập môi trường lập trình trên máy chủ Ubuntu 16.04, đặc biệt hữu ích khi làm việc trên các nhóm phát triển.

Với máy tính sẵn có của bạn đã sẵn sàng cho phát triển phần mềm, bạn có thể tiếp tục tìm hiểu thêm về cách viết mã bằng Python bằng cách làm theo â € œTìm hiểu các kiểu dữ liệu bằng Python 3â € và â € œCách sử dụng các biến trong Python 3â €.