Wie du PIP Installieren und Verwenden kannst?
Ver├Âffentlicht: 05.04.2021
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Paketverwaltung in Python mit PIP

Inhaltsverzeichnis
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In jeder Programmiersprache ist es notwendig Pakete zu installieren und verwalten zu können, in Python heißt dieser Paketmanager PIP. Dieser umfasst über 290.000 Projekte, zufinden auf der Webseite pypi.org, die als Pakete genutzt werden können. Der Name PIP steht für "PIP Installs Packages".

Was ist PIP?

PIP ist dazu da unter Python deine Pakete zu verwalten. Dieser ist der Standard unter den Paketverwaltungsprogrammen in Python. Es gibt noch alternativen wie Conda, oder Pipenv allerdings ist PIP die am weitesten verbreitetste Lösung und eignet sich so vor allem für den Anfang, da in den meisten Tutorials und Anleitung immer wieder PIP eingesetzt wird.

Was ist ein Python Paket?

Ein Paket ist eine Zusammenstellung nützlicher Funktionen, um ein Problem anzugehen und zu lösen. Zum Beispiel gibt es ein Paket für die Automatisierung vom Browser. Dieses heißt "Selenium" dazu habe ich ebenfalls einen Artikel geschrieben der ist hier zu finden. Und so gibt es für Viele verschiedene Probleme ein fertiges Python-Paket. Es gibt spezielle Pakete zum Lesen und Schreiben von Excel Dateien, oder um die Ausgabe vom Terminal farbig zu gestalten.

Bei Python ist es so, dass die Pakete entweder global oder über eine virtuelle Projektumgebung (Virtual-Project-Environment) installiert werden können. Am Anfang verwendet man oft die globale Installation um so erfahrender man wird, wechselt man dann meistens zu einer Installation über ein virtuelle Projektumgebung.

PIP "pip install packages" Installieren - mittels get-pip.py

Um PIP zu installieren, gibt es die Installationsdatei get-pip.py von der Python Packaging Authority. Diese kannst du dir ganz einfach per cURL herunterladen und dann als Datei im Verzeichnis entsprechend abspeichern über den nachfolgenden Befehl ausführen:

curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o get-pip.py

Wenn du diese Befehle nun ausgeführt hab gibt es im aktuellen Verzeichnis eine Datei get-pip.py.

// macOS / Linux
python3 get-pip.py

// Windows
python get-pip.py 

Diese könnt ihr mit folgenden Befehle ausführen und danach habt ihr den Befehl pip zur Verfügung. Falls ihr noch die PIP-Version für Python-2 habt, kann es sein, dass PIP nur über den Befehl pip3 erreichbar ist. Nun könnt ihr PIP-Pakete installieren.

Je nach Betriebssystem (Linux-Distribution) gibt es auch die Möglichkeit, über den Paketmanager des Betriebssystems PIP zu installieren, allerdings würde ich empfehle immer über die Originalquelle PIP zu installieren. So seid ihr auf der sicheren Seite, dass es die aktuellste Version ist und ihr erst mal nichts updaten müsst.

Disutils Fehlen bei der Installation

Beim ersten Versuch in einem Frischen Linux System das get-pip.py auszuführen um PIP zu installieren ist bei mir ein Fehler aufgetreten. Das Modul disutils wurde nicht gefunden, dieses musste ich unter Linux mit folgenden Befehle nachinstalliert werden:

apt Install python3-distutils  

Danach war das Ausführen ohne Probleme möglich.

PIP per PIP Upgraden

Um PIP sich selbst updaten zu lassen, kannst du das über folgenden Befehl direkt im Programm selbst tun:

pip install --upgrade pip
# Oder
pip install -U pip

Python Pakete mit PIP Installieren

Wenn du es nicht anders definiert hast, werden Pakete immer global für die gesamte Python Umgebung genutzt, die du eingerichtet hast. Um diese später auf ein Projekt zu begrenzen du mit Virtualenv arbeiten.

Grundsätzlich werden Python Pakete mit PIP über die folgenden Befehle installiert:

pip install <paketname>
pip3 install <paketname>
python3 -m pip install <paketname>

Je nachdem, ob du von der Installation abgewichen bist, können diese Befehle variieren. Zum Beispiel, wenn du keine Umgebungsvariable für pip oder pip3 gesetzt hast, musst du unter Windows zuerst den Python Befehle davor angeben, um dann darauf zugreifen zu können.

Pakete nur Lokal Installieren für ein Projekt

Um Pakete nun lokal nutzen zu können, benötigst du das Paket virtualenv. Dies ist ebenfalls ein PIP-Paket und kann wie folgt installiert werden:

pip install virtualenv

Nun ist der Befehle virtualenv verfügbar und du kannst eine virtuelle Projektumgebung für dein Projekt erstellen. Ich bevorzuge immer den Ordner schon offen zu haben, in dem ich das virtuelle Environment erstellen möchte. Anschließend verwende ich folgenden Befehl:

virtualenv ./

Die Ausgabe sieht dann wie folgt aus:

Um das Virtuelle Environment nun zu aktivieren, kannst du unter Linux oder Mac den folgenden Befehl verwenden. Anschließend steht in deinem Terminal vor deiner Eingabeaufforderung in runden Klammern der Name und das Verzeichnis, in meinem Fall "test".

source ./bin/activate

Anschließend kannst du Pakete NUR für die Projektumgebung Installieren und diese sind auf das Projekt begrenzt. Der Befehle ist exakt derselbe wie wenn wir es global installieren. Allerdings ist es wichtig, dass wir immer darauf achten das Virtuelle Environment zu aktivieren bevor wir mit unserem Projekt arbeiten und Python Dateien ausführen. Da in der globalen Installation diese Pakete nicht Verfügbar sind wenn wir sie vorher nur im Environment installiert haben.

Um die virtuelle Umgebung wieder verlassen zu können, nutze ich den folgenden Befehl:

deactivate

Requirement File Erstellen und Verwenden

In PIP gibt es die Möglichkeit die Pakete in einer Datei die du für dein Projekt genutzt hast einzufrieren. Wichtig ist dabei, dass du dafür auf jeden fall ein Virtuelles Environment verwendest. Da du sonst sehr wahrscheinlich auch viele weitere Pakete in die requirements.txt schreiben wirst, die garnicht genutzt werden.

pip freeze > requirements.txt

Eine requirements.txt kann nun zum Beispiel wie folgt aussehen, wenn wir vorher Selenium Installiert haben.

selenium=3.141.0
urllib3=1.26.4

Um alle Pakete aus einer requirements.txt zu installieren kann der Folgende Befehle verwendet werden:

pip install -r requirements.txt

Eine Installation von einer requirements.txt kann im Terminal zum Beispiel so aussehen:

Selenium und Urllib waren schon auf dem System korrekt installiert. Pymongo wurde noch entsprechend nachinstalliert.

Python Pakete finden

Python Pakete findest du auf der Seite pypi.org (Python Package Index). Dort findest du zur Zeit 294.000 Pakete und 2.467.000 verschiedene Versionen der Pakete.

Die meisten Pakete/Projekte arbeiten mit einem Git Repository dort stehen meistens auch immer die entsprechenden Installationsbefehle.

Python Pakete Deinstallieren/Entfernen

Mit den unterstehenden Befehle kannst du Pakete auch wieder ohne Probleme deinstallieren.

pip uninstall <paketname>
pip3 uninstall <paketname>
python3 -m pip install <paketname>

Dabei kommt noch eine Abfrage, ob du dir wirklich sicher bist, dass diese Pakete deinstalliert werden sollen. Alternativ kannst du dahinter noch -y schreiben um die Abfrage direkt zu verhindern / bestätigen.

Zusammenfassung

PIP nimmt dir Arbeit ab, die Dateien eines Paketes selber herunterzuladen und dann in deinem Projekt zu importieren. Durch das Dependancy Management von PIP brauchst du dich auch nicht um die Abhängigkeiten der Pakete kümmern, denn das würde extrem viel Zeit kosten, wenn man alles von Hand machen wollen würde, weshalb ein Paketmanager/verwaltung wie PIP unverzichtbar ist.

Bildquelle - Vielen Dank an die Ersteller*innen f├╝r dieses Bild

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