Ubuntu Python3：全能编程开发工程师的必备环境

一、ubuntupython3.7、ubuntupython3.8环境搭建

Ubuntu是一种基于Debian的Linux操作系统，因为其稳定的架构和广泛的软件支持而被广泛应用于服务器和个人电脑环境。Python是一种广泛使用的高级编程语言，因其简洁、易读、易学、跨平台特性而成为众多开发者的首选。同时，在Python社区中，Ubuntu也是一个开发环境常见选项。

安装Python的方式有多种，以下是通过命令行安装Python3.7和Python3.8及其常用库。

# 安装Python3.7
sudo apt update
sudo apt install python3.7
sudo apt install python3-pip

# 安装Python3.8
sudo apt update
sudo apt install python3.8
sudo apt install python3-pip

# 安装常用库
sudo apt install -y build-essential libssl-dev libffi-dev python3-dev python3-pip

二、Python虚拟环境

Python虚拟环境是一种将一个Python解释器和库依赖关系包装在一起的机制。在虚拟环境中进行开发，可以使项目的依赖关系与其他项目保持隔离，从而使项目更加干净。Python 3.3及以下版本需要使用virtualenv库创建虚拟环境，而Python 3.4及以上版本中，虚拟环境是一个默认包含在Python中的模块venv。我们以Python3.7为例进行创建Python虚拟环境。

# 安装创建虚拟环境所需的Python库
sudo apt install python3-venv

# 创建虚拟环境
python3.7 -m venv my_env

# 激活虚拟环境
source my_env/bin/activate

此时，已经成功地创建并激活了名为my_env的Python虚拟环境，可以在其中进行开发和测试。在虚拟环境中的每个库和工具只能在此环境中使用，不会与其他环境或操作系统文件系统混淆。

三、集成开发环境&编辑器

集成开发环境（IDE）是一种提供开发工具、构建工具和测试工具等多种功能的软件工具。以Python集成开发环境PyCharm为例。

首先，下载PyCharm社区版并安装：

sudo snap install pycharm-community --classic

安装完毕后，启动PyCharm，并创建一个新项目。

PyCharm的优势在于自带调试和运行Python代码的功能，此外它还提供了语法高亮、代码自动完成、代码检查等功能，非常适合Python开发。

此外，也可以使用其他编辑器，如Visual Studio Code、Sublime Text、Atom等。

四、Python模块和包

Python模块指Python中可重用的代码块。模块通常包含函数和类，可以使用import语句来导入。一个包是指一组相关的模块和子包。Python中使用__init__.py文件来定义包的结构。以下是导入Python集成数据库处理模块sqlite3的示例代码。

import sqlite3

# do something...

五、Python的调试和代码测试

Python有许多工具可用于调试和测试代码。以下示例使用Python内置的pdb模块调试Python代码。

import pdb

def some_function():
    pdb.set_trace()
    # do something...

some_function()

在代码中插入pdb.set_trace()语句，运行代码时会进入调试器。

以上仅是Python调试和测试中的部分，实际上还有许多工具和框架可用于Python的调试和测试，如ipdb、unittest、pytest等。

六、Python Web框架

Python Web框架是一种用Python编写Web应用程序的软件框架，其中最流行的是Django。

以下示例代码演示了如何在Python中使用Django。前提条件是已经安装了Python和Django。

创建新项目：：

django-admin startproject myproject

进入项目目录：

cd myproject

创建新应用程序：

python3 manage.py startapp myapp

此时，已经成功创建了名为myapp的Django应用程序。可以通过在settings.py文件中添加myapp应用程序来启用它。

INSTALLED_APPS = [
    ...,
    'myapp',
]

接下来，定义数据模型：

from django.db import models

class MyModel(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)
    # do something...

在Python shell中创建以下输出：

python3 manage.py makemigrations
python3 manage.py migrate

最后，创建新的Django视图和URL，以显示数据库中的数据：

from django.http import HttpResponse
from myapp.models import MyModel

def my_view(request):
    obj = MyModel.objects.first()
    return HttpResponse(obj.name)

将URL映射到my_view：

from django.urls import path
from myapp.views import my_view

urlpatterns = [
    path('my_view/', my_view, name='my_view'),
]

启动Web服务器：

python3 manage.py runserver

以上演示了Django的一小部分，Django还有许多高级特性和功能，包括模板、表单、路由、安全等。

七、Python标准库和第三方库

Python标准库提供了众多可重用的代码块，包括字符串处理、文件读写、网络协议、日期与时间等。Python第三方库是其他开发者编写并发布到Python Package Index（PyPI）上的库，这些库提供了丰富的功能，如数据分析、图像处理、机器学习、web开发等各种应用场景。

以下是使用Python标准库和第三方库的示例代码：

# 使用Python标准库datetime计算时间差
import datetime

start_time = datetime.datetime.now()
# do something...
end_time = datetime.datetime.now()

time_diff = end_time - start_time
print(time_diff)

# 使用第三方数据分析库pandas
import pandas as pd

df = pd.read_csv('data.csv')
df.head()

Python第三方库非常广泛和丰富，只需要在命令行中输入pip install library-name即可安装所需的库。

八、结语

Python在开发中具有广泛的应用范围，因此学习和掌握Ubuntu Python3环境对于全能编程开发工程师来说是非常重要的。本文从搭建Python环境、创建虚拟环境、IDE、调试、测试、Web框架、标准库和第三方库等方面进行了详细的阐述和演示，希望对Python开发者有所启发和帮助。