Ubuntu Python模块如何导入与管理

Ubuntu 下 Python 模块的导入与管理

一 基础准备与导入机制

• 确认环境：在终端执行 python3 --version 与 pip3 --version，确保已安装 Python 3 与 pip。导入模块使用标准语法：import、from … import …；若模块未安装会抛出 ModuleNotFoundError。建议为每个项目使用虚拟环境以避免依赖冲突。
• 模块搜索路径：Python 按以下顺序查找模块：当前脚本目录 → 环境变量 PYTHONPATH 指定的目录 → 用户级目录（如 ~/.local/lib/python3.x/site-packages/）→ 系统级目录（如 /usr/lib/python3/dist-packages/）。可用以下方式查看与调整：
  • 查看路径：python3 -c “import sys; print(‘\n’.join(sys.path))”
  • 临时添加路径：在代码中加入 sys.path.append(“/your/dir”) 或 sys.path.insert(0, “/your/dir”)（insert 优先级更高）
  • 持久添加路径：在 ~/.bashrc 中导出 PYTHONPATH（export PYTHONPATH=/your/dir:$PYTHONPATH），然后 source ~/.bashrc
  • 使用 .pth 文件：在 site-packages 目录创建如 mylib.pth，每行写入一个目录，Python 启动时会将其加入 sys.path。

二 安装与卸载模块

• 使用 apt（系统级）：适合系统自带的稳定包，例如 sudo apt install python3-requests。此类包通常安装到 /usr/lib/python3/dist-packages，由 apt 管理依赖，不建议用 pip 覆盖。
• 使用 pip（用户级或虚拟环境）：优先推荐在虚拟环境中使用 pip。常用命令：
  • 安装：pip install package_name（或 pip3）
  • 指定版本：pip install package==1.2.3
  • 升级：pip install --upgrade package
  • 卸载：pip uninstall package
  • 批量安装：pip install -r requirements.txt
  • 注意：避免使用 sudo pip install，以免污染系统目录并与 apt 包产生冲突。
• 使用 Conda（跨平台环境管理）：适合数据科学场景与多版本并存，例如 conda create -n myenv python=3.10；conda activate myenv；conda install numpy。

三 虚拟环境与依赖管理

• 使用 venv（内置、轻量）：
  • 创建：python3 -m venv .venv
  • 激活：source .venv/bin/activate（激活后命令行提示符会出现环境名）
  • 安装：pip install -r requirements.txt 或 pip install package
  • 导出/复现：pip freeze > requirements.txt；他人可用 pip install -r requirements.txt 恢复环境
  • 退出：deactivate；删除：直接删除 .venv 目录
• 使用 Conda（环境与包一体化）：
  • 导出/复现：conda env export > environment.yml；conda env create -f environment.yml
• 实践建议：为每个项目单独创建虚拟环境；将 .venv 或 environment.yml 纳入版本控制（通常将 .venv 加入 .gitignore）。

四 导入本地模块与项目结构

• 推荐方式：将项目组织为包（含 init.py），通过相对或绝对导入使用。例如：
  • 项目结构：myproj/ ├─ utils/ │ ├─ init.py │ └─ helper.py └─ main.py
  • main.py：from utils.helper import func 或 from .utils.helper import func（包内相对导入）
• 临时方案：在运行目录下加入父目录到 sys.path，或使用 PYTHONPATH / .pth 文件（见第一部分）。
• 验证导入来源：在代码中打印模块路径，例如 python3 -c “import numpy; print(numpy.file)”，可确认实际加载的包位置。

五 常见问题与排查

• 命令未找到：确认是否安装对应工具（如 python3、pip3）；必要时使用 python3 -m pip 确保调用的是当前 Python 的 pip。
• ModuleNotFoundError：优先在虚拟环境中 pip install；若使用系统包，确认未与 apt 包冲突。
• 版本冲突与混用风险：apt 与 pip 管理的包可能版本不一致，尽量避免在同一环境混用；优先在虚拟环境中使用 pip。
• 路径未生效：检查 PYTHONPATH 是否导出成功（echo $PYTHONPATH），或 .pth 文件是否位于正确的 site-packages 目录；必要时重启终端或重新激活虚拟环境。
• 网络问题：pip 安装慢可切换国内镜像源（如 -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple）。