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簡單配置 Win11 系統的 Python 環境

· 閱讀時間約 8 分鐘
Zephyr
Zephyr
Engineer

前陣子我們收到一個必須基於 Windows 的系統進行開發的任務。

可真是久違了！距離上次使用 Windows 已經有好幾年了。

我們先嘗試了幾個方法，最後決定使用 PowerShell 來配置 Python 環境。

本來想要使用 WSL 來配置，但這會把環境變成 Linux 環境...（？）

那我們手邊就有 Linux 環境了，還要在 Windows 上配置幹嘛？

作業環境​

我們使用 Mac 所提供的虛擬環境工具：Parallels Desktop。

透過 Parallels Desktop，我們可以在 Mac 上順利地運行 Windows 系統，現在預設安裝的是 Windows 11。

提示

Apple M1 晶片是 ARM 架構，在剛推出時遇到許多相容性的問題，但過了幾年已經好很多了。

安裝 Chocolatey​

首先，我們需要啟動 PowerShell。

PowerShell

Chocolatey 是一個基於 Windows 的包管理系統，它利用 NuGet 和 PowerShell 技術來自動化軟體的安裝、升級和管理過程。它類似於 Linux 上的 apt-get 或 yum，讓 Windows 用戶可以以一種簡單、一致的方式來管理軟體。

安裝 Chocolatey 相對簡單，只需要在以管理員身份運行的 PowerShell 中執行以下命令：

Set-ExecutionPolicy Bypass -Scope Process -Force; [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol -bor 3072; iex ((New-Object System.Net.WebClient).DownloadString('https://community.chocolatey.org/install.ps1'))

安裝完成後，輸入以下命令驗證 Chocolatey 是否安裝成功：

choco -v

如果看到 Chocolatey 的版本號，則表示安裝成功。

提示

上面這段指令的內容是這樣：

  1. Set-ExecutionPolicy Bypass -Scope Process -Force:

    • 這段命令是設定 PowerShell 執行政策。
    • Set-ExecutionPolicy 用於更改執行政策，以允許或禁止執行 PowerShell 腳本。
    • Bypass 表示繞過所有執行政策，不進行任何限制。
    • -Scope Process 表示僅在當前 PowerShell 會話中應用此變更，不影響整個系統。
    • -Force 用於強制執行此操作而不提示確認。

  2. [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol -bor 3072:

    • 這段命令是設定網路安全協議。
    • [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol 用於獲取或設置協議類型。
    • -bor 3072 表示將 TLS 1.2 (3072) 協議添加到現有的協議中。-bor 是位運算符，表示按位或操作，允許同時啟用多個協議。

  3. iex ((New-Object System.Net.WebClient).DownloadString('https://community.chocolatey.org/install.ps1')):

    • 這段命令是下載並執行 Chocolatey 的安裝腳本。
    • iex 是 Invoke-Expression 的縮寫，用於執行傳遞給它的字串內容。
    • New-Object System.Net.WebClient 用於創建一個新的 WebClient 對象，這個對象可以用來下載資料。
    • .DownloadString('https://community.chocolatey.org/install.ps1') 用於從指定的 URL 下載腳本內容。
    • 整體上，iex ((New-Object System.Net.WebClient).DownloadString('https://community.chocolatey.org/install.ps1')) 命令會下載並立即執行位於 'https://community.chocolatey.org/install.ps1' 的 PowerShell 腳本，該腳本負責安裝 Chocolatey。

簡單來說，這段指令的作用是：暫時設置 PowerShell 執行政策以允許腳本執行，配置網路安全協議以支持 TLS 1.2，然後下載並執行 Chocolatey 的安裝腳本。

資訊

Chocolatey 常用指令：

  • 安裝 
    choco install <packageName>
  • 升級 
    choco upgrade <packageName>
  • 列出已安裝的套件 
    choco list --localonly
  • 移除 
    choco uninstall <packageName>

安裝 git​

安裝完成後，繼續以管理員身份運行 PowerShell，並執行以下命令安裝 Git：

choco install git -y

安裝完成後，輸入以下命令驗證 Git 是否安裝成功：

git --version
# >>> git version 2.45.2.windows.1

安裝 Python​

我們使用 pyenv 來管理 Python 版本。

提示

雖然市面上有很多選擇，例如 Anaconda、Miniconda、WinPython 等，但我們還是選擇了 pyenv。

因為我們常在 Linux 上開發，看到 pyenv 就覺得親切。

在 Windows 上安裝和使用 pyenv 通常不是直接進行的，因為 pyenv 是為 Unix-like 環境設計的。然而，可以使用 pyenv-win 這個項目，它是 pyenv 的一個 Windows 端口。

請跟著以下步驟：

步驟 1：安裝 pyenv-win​

下載 pyenv-win 專案：

Invoke-WebRequest -UseBasicParsing -Uri "https://raw.githubusercontent.com/pyenv-win/pyenv-win/master/pyenv-win/install-pyenv-win.ps1" -OutFile "./install-pyenv-win.ps1"; &"./install-pyenv-win.ps1"

如果你收到如下所示的任何 UnauthorizedAccess 錯誤，請使用「以管理員身分執行」選項啟動 Windows PowerShell 並執行：

Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope LocalMachine

完成後，再重新執行上述安裝命令。

步驟 2：驗證安裝​

  1. 重啟 PowerShell：

    • 關閉並重新打開 PowerShell 視窗，以應用環境變量更改。

  2. 檢查 pyenv 安裝：

    • 輸入以下命令檢查 pyenv 版本：

      pyenv --version

步驟 3：使用 pyenv 安裝 Python 版本​

  1. 查看可用的 Python 版本：

    • 使用以下命令列出所有可用的 Python 版本：

      pyenv install --list

  2. 安裝指定的 Python 版本：

    • 例如，安裝 Python 3.10.11：

      pyenv install 3.10.11

  3. 設定全域 Python 版本：

    • 這個步驟不是必要的，但是如果你想要在所有的 shell 中使用相同的 Python 版本，可以設置安裝的 Python 版本為全局默認版本：

      pyenv global 3.10.11

  4. 驗證 Python 安裝：

    • 輸入以下命令驗證 Python 是否安裝成功：

      python --version

安裝 VS Code​

最後，我們安裝 Visual Studio Code 作為開發工具。

這邊我們就到 VS Code 官網 下載安裝程式，然後安裝即可。

VS Code

安裝完成之後，我們希望能夠在 PowerShell 中直接使用 code 命令來打開 VS Code。

所以現在需要把 VS Code 的安裝路徑加入到環境變量中，複製以下路徑：

C:\Users\your_user_name\AppData\Local\Programs\Microsoft VS Code\bin
提示

記得將 your_user_name 替換為你的使用者名稱。

題外話​

其實我們覺得 PowerShell 的展示畫面實在難以直視。

這個部分我們建議使用 oh-my-posh 來美化 PowerShell 的外觀。

但這個部分不是本文的重點，有興趣的讀者請查看：

結語​

透過 PowerShell，我們可以快速地配置 Python 環境，並安裝開發工具。

當然，以上僅涵蓋了最基本的配置，留此文章作為參考。