Wie man Python 3 installiert und eine lokale Programmierumgebung auf macOS einrichtet.

Einführung

Python ist eine vielseitige Programmiersprache, die für viele verschiedene Programmierprojekte verwendet werden kann. Sie wurde erstmals 1991 veröffentlicht und trägt einen Namen, der von der britischen Komikergruppe Monty Python inspiriert ist. Das Entwicklungsteam wollte Python zu einer Sprache machen, die Spaß macht. Einfach einzurichten und in einem relativ unkomplizierten Stil geschrieben, der sofortiges Feedback bei Fehlern bietet, ist Python eine großartige Wahl für Anfänger und erfahrene Entwickler gleichermaßen. Python 3 ist die aktuellste Version der Sprache und wird als die Zukunft von Python angesehen.

Dieses Tutorial wird Sie durch die Installation von Python 3 auf Ihrem lokalen macOS-Rechner und die Einrichtung einer Programmierumgebung über die Kommandozeile führen.

Voraussetzungen

Sie benötigen einen macOS-Computer mit administrativem Zugriff, der mit dem Internet verbunden ist.

Schritt 1 — Terminal öffnen

Wir werden den Großteil unserer Installation und Einrichtung über die Befehlszeile abschließen, was eine nicht grafische Möglichkeit ist, mit Ihrem Computer zu interagieren. Das bedeutet, anstelle von Schaltflächen zu klicken, werden Sie Text eingeben und ebenfalls als Text Rückmeldungen von Ihrem Computer erhalten. Die Befehlszeile, auch als Shell bekannt, kann Ihnen helfen, viele der Aufgaben, die Sie jeden Tag am Computer erledigen, zu ändern und zu automatisieren, und ist ein essentielles Werkzeug für Softwareentwickler.

Das macOS Terminal ist eine Anwendung, mit der Sie auf die Befehlszeilenschnittstelle zugreifen können. Wie jede andere Anwendung finden Sie es, indem Sie den Finder öffnen, zum Anwendungsordner navigieren und dann in den Dienstprogramme-Ordner gehen. Von hier aus doppelklicken Sie auf das Terminal wie bei jeder anderen Anwendung, um es zu öffnen. Alternativ können Sie Spotlight verwenden, indem Sie die command- und Leertaste-Tasten gedrückt halten und Terminal im erscheinenden Feld eingeben.

Es gibt viele weitere Terminalbefehle zu lernen, die es Ihnen ermöglichen, leistungsstärkere Dinge zu tun. Der Artikel "[Eine Einführung in das Linux-Terminal] (https://linux-console.net/community/tutorials/an-introduction-to-the-linux-terminal)" kann Ihnen helfen, sich besser im Linux-Terminal zurechtzufinden, das dem macOS-Terminal ähnlich ist.

Schritt 2 — Xcode installieren

Xcode ist eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE), die aus Softwareentwicklungstools für macOS besteht. Möglicherweise haben Sie Xcode bereits installiert. Um dies zu überprüfen, geben Sie in Ihr Terminalfenster ein:

xcode-select -p

Wenn Sie die folgende Ausgabe erhalten, dann ist Xcode installiert:

/Library/Developer/CommandLineTools

Wenn Sie einen Fehler erhalten haben, installieren Sie in Ihrem Webbrowser [Xcode aus dem App Store] (https://itunes.apple.com/us/app/xcode/id497799835?mt=12&ign-mpt=uo%3D2) und akzeptieren Sie die Standardoptionen.

Sobald Xcode installiert ist, kehren Sie zu Ihrem Terminalfenster zurück. Als nächstes müssen Sie die separaten Command Line Tools von Xcode installieren, was Sie tun können, indem Sie folgendes eingeben:

xcode-select --install

An diesem Punkt sind Xcode und seine Command Line Tools-App vollständig installiert, und wir sind bereit, den Paketmanager Homebrew zu installieren.

Schritt 3 — Installation und Einrichtung von Homebrew

Während das OS X-Terminal viele Funktionen von Linux-Terminals und anderen Unix-Systemen hat, wird es nicht mit einem guten Paketmanager ausgeliefert. Ein Paketmanager ist eine Sammlung von Softwaretools, die darauf ausgelegt sind, Installationsprozesse zu automatisieren, die die ursprüngliche Softwareinstallation, das Upgrade und die Konfiguration von Software sowie das Entfernen von Software nach Bedarf umfassen. Sie halten Installationen an einem zentralen Ort und können alle Softwarepakete im System in gängigen Formaten verwalten. Homebrew bietet OS X ein kostenloses und Open-Source-Softwarepaketverwaltungssystem, das die Installation von Software auf OS X vereinfacht.

Um Homebrew zu installieren, geben Sie dies in Ihr Terminalfenster ein:

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

Homebrew wird mit Ruby erstellt, daher wird es den Ruby-Pfad Ihres Computers ändern. Der curl-Befehl lädt ein Skript von der angegebenen URL herunter. Dieses Skript erklärt, was es tun wird, und pausiert dann den Prozess, um Sie zur Bestätigung aufzufordern. Dies gibt Ihnen viel Feedback darüber, was das Skript mit Ihrem System machen wird, und gibt Ihnen die Möglichkeit, den Prozess zu überprüfen.

Wenn Sie Ihr Passwort eingeben müssen, beachten Sie, dass Ihre Tasteneingaben im Terminalfenster nicht angezeigt werden, aber sie werden aufgezeichnet. Drücken Sie einfach die return-Taste, sobald Sie Ihr Passwort eingegeben haben. Andernfalls drücken Sie den Buchstaben y für „ja“, wann immer Sie aufgefordert werden, die Installation zu bestätigen.

Lass uns die Flags durchgehen, die mit dem curl Befehl verbunden sind:

Das -f oder --fail Flag gibt dem Terminalfenster an, dass bei Serverfehlern keine HTML-Dokumentausgabe erfolgen soll.
Das -s oder --silent Flag schaltet curl stumm, sodass es den Fortschrittsbalken nicht anzeigt, und in Kombination mit dem -S oder --show-error Flag wird sichergestellt, dass curl eine Fehlermeldung anzeigt, wenn es fehlschlägt.
Die -L oder --location Flagge sagt curl, die Anfrage an einen neuen Ort zu wiederholen, wenn der Server berichtet, dass die angeforderte Seite an einen anderen Ort verschoben wurde.

Sobald der Installationsprozess abgeschlossen ist, werden wir das Homebrew-Verzeichnis an die Spitze der PATH-Umgebungsvariable setzen. Dadurch wird sichergestellt, dass Homebrew-Installationen über die Werkzeuge aufgerufen werden, die Mac OS X möglicherweise automatisch auswählt und die dem Entwicklungsumfeld, das wir schaffen, entgegenstehen könnten.

Sie sollten die Datei ~/.bash_profile mit dem Kommandozeilen-Texteditor nano mit dem Befehl nano erstellen oder öffnen:

nano ~/.bash_profile

Sobald die Datei im Terminalfenster geöffnet ist, schreiben Sie Folgendes:

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

Um Ihre Änderungen zu speichern, halten Sie die Strg-Taste und den Buchstaben o gedrückt, und drücken Sie bei Aufforderung die Return-Taste. Jetzt können Sie nano verlassen, indem Sie die Strg-Taste und den Buchstaben x gedrückt halten.

Um diese Änderungen zu aktivieren, geben Sie im Terminalfenster ein:

source ~/.bash_profile

Sobald Sie dies getan haben, werden die Änderungen, die Sie an der Umgebungsvariable PATH vorgenommen haben, wirksam.

Wir können sicherstellen, dass Homebrew erfolgreich installiert wurde, indem wir folgendes eingeben:

brew doctor

Wenn zu diesem Zeitpunkt keine Aktualisierungen erforderlich sind, lautet die Terminalausgabe:

Your system is ready to brew.

Andernfalls erhalten Sie möglicherweise eine Warnung, einen anderen Befehl wie brew update auszuführen, um sicherzustellen, dass Ihre Installation von Homebrew auf dem neuesten Stand ist.

Sobald Homebrew bereit ist, können Sie Python 3 installieren.

Schritt 4 — Python 3 installieren

Sie können Homebrew verwenden, um nach allem zu suchen, was Sie mit dem Befehl brew search installieren können. Um uns jedoch eine kürzere Liste bereitzustellen, suchen wir stattdessen nur nach den verfügbaren Python-bezogenen Paketen oder Modulen:

brew search python

Das Terminal gibt eine Liste der Installationsmöglichkeiten aus, wie folgt:

app-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 wird eines der Elemente auf der Liste sein. Lassen Sie uns fortfahren und es installieren:

brew install python3

Das Terminalfenster wird Ihnen Feedback zum Installationsprozess von Python 3 geben. Es kann einige Minuten dauern, bis die Installation abgeschlossen ist.

Zusammen mit Python 3 wird Homebrew pip, setuptools und wheel installieren.

Ein Werkzeug zur Verwendung mit Python, wir werden pip verwenden, um Programmierpakete zu installieren und zu verwalten, die wir möglicherweise in unseren Entwicklungsprojekten verwenden möchten. Sie können Python-Pakete installieren, indem Sie Folgendes eingeben:

pip3 install package_name

Hier kann package_name auf jedes Python-Paket oder jede Bibliothek verweisen, wie Django für die Webentwicklung oder NumPy für wissenschaftliches Rechnen. Wenn Sie NumPy installieren möchten, können Sie dies mit dem Befehl pip3 install numpy tun.

setuptools erleichtert das Verpacken von Python-Projekten, und wheel ist ein vorgefertigtes Paketformat für Python, das Ihre Softwareproduktion beschleunigen kann, indem es die Anzahl der benötigten Kompilierungen verringert.

Um die Version von Python 3, die Sie installiert haben, zu überprüfen, können Sie Folgendes eingeben:

python3 --version

Dies gibt die spezifische Version von Python aus, die derzeit installiert ist, wobei dies standardmäßig die aktuellste stabile Version von Python 3 sein wird, die verfügbar ist.

Um Ihre Version von Python 3 zu aktualisieren, können Sie zuerst Homebrew aktualisieren und dann Python aktualisieren:

brew update
brew upgrade python3

Es ist eine gute Praxis, sicherzustellen, dass Ihre Version von Python auf dem neuesten Stand ist.

Schritt 5 — Erstellen einer virtuellen Umgebung

Jetzt, da wir Xcode, Homebrew und Python installiert haben, können wir unser Programmierumfeld einrichten.

Virtuelle Umgebungen ermöglichen es Ihnen, einen isolierten Bereich auf Ihrem Computer für Python-Projekte zu haben, sodass jedes Ihrer Projekte seine eigenen Abhängigkeiten haben kann, die keine anderen Projekte stören.

Die Einrichtung einer Programmierumgebung gibt uns mehr Kontrolle über unsere Python-Projekte und darüber, wie verschiedene Versionen von Paketen behandelt werden. Dies ist besonders wichtig, wenn man mit Drittanbieter-Paketen arbeitet.

Sie können so viele Python-Programmierumgebungen einrichten, wie Sie möchten. Jede Umgebung ist im Grunde ein Verzeichnis oder Ordner auf Ihrem Computer, das einige Skripte enthält, damit es wie eine Umgebung funktioniert.

Wählen Sie das Verzeichnis aus, in dem Sie Ihre Python-Programmierumgebungen ablegen möchten, oder erstellen Sie ein neues Verzeichnis mit mkdir, wie zum Beispiel:

mkdir Environments
cd Environments

Sobald Sie sich im Verzeichnis befinden, in dem Sie die Umgebungen erstellen möchten, können Sie eine Umgebung erstellen, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

python3.7 -m venv my_env

Im Wesentlichen erstellt dieser Befehl ein neues Verzeichnis (in diesem Fall genannt my_env), das einige Elemente enthält:

Die pyvenv.cfg Datei verweist auf die Python-Installation, die Sie verwendet haben, um den Befehl auszuführen.
Das lib Unterverzeichnis enthält eine Kopie der Python-Version und hat ein site-packages Unterverzeichnis, das anfangs leer ist, aber schließlich die relevanten Drittanbieter-Module enthalten wird, die Sie installieren.
Das include Unterverzeichnis kompiliert Pakete.
Das bin Unterverzeichnis enthält eine Kopie der Python-Binärdatei sowie das activate Shell-Skript, das verwendet wird, um die Umgebung einzurichten.

Zusammen sorgen diese Dateien dafür, dass Ihre Projekte vom breiteren Kontext Ihres lokalen Systems isoliert sind, sodass Systemdateien und Projektdateien sich nicht vermischen. Dies ist eine gute Praxis für die Versionskontrolle und stellt sicher, dass jedes Ihrer Projekte Zugriff auf die speziellen Pakete hat, die es benötigt.

Um diese Umgebung zu nutzen, müssen Sie sie aktivieren, was Sie tun können, indem Sie den folgenden Befehl eingeben, der das Aktivierungsskript aufruft:

source my_env/bin/activate

Ihr Prompt wird jetzt mit dem Namen Ihrer Umgebung, in diesem Fall my_env, vorangestellt:

Dieses Präfix lässt uns wissen, dass die Umgebung my_env momentan aktiv ist, was bedeutet, dass, wenn wir hier Programme erstellen, sie nur die Einstellungen und Pakete dieser speziellen Umgebung verwenden werden.

Hinweis: Innerhalb der virtuellen Umgebung können Sie den Befehl python anstelle von python3 und pip anstelle von pip3 verwenden, wenn Sie dies bevorzugen. Wenn Sie Python 3 auf Ihrem Computer außerhalb einer Umgebung verwenden, müssen Sie ausschließlich die Befehle python3 und pip3 verwenden, da python und pip eine frühere Version von Python aufrufen.

Nachdem Sie diese Schritte befolgt haben, ist Ihre virtuelle Umgebung bereit zur Verwendung.

Schritt 6 — Erstellen eines Beispielprogramms

Jetzt, wo wir unsere virtuelle Umgebung eingerichtet haben, lass uns ein traditionelles "Hello, World!"-Programm erstellen. Dies wird sicherstellen, dass unsere Umgebung funktioniert und gibt uns die Möglichkeit, uns besser mit Python vertraut zu machen, falls wir das noch nicht sind.

Um dies zu tun, öffnen wir einen textbasierten Editor wie nano und erstellen eine neue Datei:

nano hello.py

Sobald die Textdatei im Terminal geöffnet ist, werden wir unser Programm eintippen:

print("Hello, World!")

Verlassen Sie nano, indem Sie die Strg und x Tasten drücken. Wenn Sie zur Speicherung der Datei aufgefordert werden, drücken Sie y.

Sobald Sie nano verlassen und zu Ihrer Eingabeaufforderung zurückkehren, lassen Sie uns das Programm ausführen:

python hello.py

Das hello.py-Programm, das Sie gerade erstellt haben, sollte dazu führen, dass das Terminal die folgende Ausgabe erzeugt:

Hello, World!

Um die Umgebung zu verlassen, geben Sie einfach den Befehl deactivate ein und Sie kehren zu Ihrem ursprünglichen Verzeichnis zurück.

Schlussfolgerung

Herzlichen Glückwunsch! An diesem Punkt haben Sie eine Python 3-Programmierumgebung auf Ihrem lokalen Mac OS X-Rechner eingerichtet und können mit einem Programmierprojekt beginnen!

Um Python 3 auf einem anderen Computer einzurichten, befolgen Sie die Anleitungen für lokale Programmierumgebungen für Ubuntu 16.04, Debian 8, CentOS 7 oder Windows 10. Sie können auch über die Installation von Python und die Einrichtung einer Programmierumgebung auf einem Ubuntu 16.04-Server lesen, was besonders nützlich ist, wenn Sie in Entwicklungsteams arbeiten.

Mit Ihrem lokalen Rechner, der bereit für die Softwareentwicklung ist, können Sie weiterhin mehr über das Programmieren in Python lernen, indem Sie "Datenarten in Python 3 verstehen" und "Wie man Variablen in Python 3 verwendet" folgen.