파이썬의 실행 환경을 지탱하는 도구들

지금까지 파이썬을 통해 테스트 코드를 작성해 나아가면서 점차적으로 프로젝트를 구조화하는 모습을 살펴보았습니다. 이전 글들을 통해서 아래와 같은 의문이 다소 해소되었기를 바랍니다. (물론 저에게도 말이죠)

파이썬 프로그래밍을 위한 기본적인 개발 환경은 무엇인가
테스트에 필요한 도구 그리고 테스트 코드는 어떻게 작성하는가
파이썬 프로젝트의 구조는 어떠한 모습이며 내부 프로젝트의 모듈은 어떻게 관리해야 하는가
외부의 유용한 모듈은 어떻게 설치하는가

그렇다면 앞으로 파이썬 프로젝트를 일관적으로 관리하고 배포하기 위해서는 어떻게 해야할까요? 먼저 프로젝트를 일관적으로 관리한다는 의미는 다음과 같습니다.

프로젝트에 관여하는 모든 멤버가 애플리케이션을 쉽게 설치하고 실행할 수 있어야 합니다.
프로젝트에 포함되는 모듈의 버전과 의존성을 효율적으로 관리할 수 있어야 합니다.
다양한 운영체제에 쉽게 배포할 수 있어야 합니다.

이 글에서는 새롭게 생긴 의문들을 해소하기 위해서 파이썬의 실행 환경을 지탱하는 도구들을 살펴보도록 하겠습니다.

파이썬의 패키지들

우리는 앞서 pip을 통해 개발에 필요한 유용한 모듈을 프로젝트에 포함시킬 수 있었습니다. 이러한 외부의 모듈은 시스템의 아래의 경로에 설치됩니다.

Linux

1	/usr/local/lib/python3.6/site-packages/

Mac OSX

1	/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/site-packages/

디렉토리의 개수는 위와 같이 시스템에 설치된 파이썬 인터프리터의 버전의 종류에 따라 결정됩니다. 파이썬 인터프리터 뿐만 아니라 pip 역시 버전 별로 아래와 같이 명령어가 나뉘게 됩니다.

시스템에 파이썬 인터프리터 2.7.10, 3.6.1를 설치한 상태

$ python --version
Python 2.7.10
$ python3 --version
Python 3.6.1

$ pip --version
pip 9.0.1 from /Library/Python/2.7/site-packages/pip-9.0.1-py2.7.egg (python 2.7)
$ pip3 --version
pip 9.0.1 from /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/site-packages (python 3.6)

이렇게 설치된 모듈은 파이썬 인터프리터와 시스템에 설치된 모든 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다.

Virtual Environments

파이썬의 패키징 표준은 위와 같이 한 시스템에서 다양한 애플리케이션을 설치하는 방식으로 시작되었습니다. 하지만 이러한 점은 다양한 애플리케이션에서 의존하는 모듈의 버전이 다를 때 문제가 됩니다.

파이썬의 Virtual Environments는 특정 애플리케이션을 위해 필요한 모듈을 구분하여 관리할 수 있도록 합니다.

virtualenv

이 의미는 시스템에서 다양한 파이썬 프로젝트를 동시에 작업하는 경우 모듈의 버전 충돌 문제를 우회할 필요가 있다는 것입니다. virtualenv는 이러한 문제를 해결하기 위해 프로젝트마다 독립적인 실행 환경을 만들도록 도와줍니다.

이 의미는 A 프로젝트에서 특정 Module을 1.x 버전을 사용해 유지 보수하면서 B 프로젝트에서는 2.x 버전을 사용하는 것을 말합니다. 뿐만 아니라 파이썬 인터프리터의 버전도 프로젝트별로 구분할 수 있습니다.

virtualenv 설치 하기

1	$ pip install virtualenv

설치 확인

1	$ virtualenv --version

virtualenv는 파이썬 인터프리터의 실행 바이너리를 프로젝트 내부의 site-packages로 복사한 뒤 파이썬의 전역 상태를 관리하는 sys.path에 설정된 site-packages의 경로를 내부 환경의 site-packages 경로로 변경합니다. 이 방식은 아래와 같은 명령어를 통해 프로젝트별로 개발 환경을 관리할 수 있게 합니다.

sys.path - https://docs.python.org/3/library/sys.html
PEP 730 - https://www.python.org/dev/peps/pep-0370/

새로운 실행 환경을 생성

app 이라는 이름을 가진 새로운 프로젝트를 위한 환경을 아래와 같이 생성할 수 있습니다

1 2	$ cd app $ virtualenv env

-p 옵션을 통해 파이썬 인터프리터의 버전을 지정하여 실행 환경을 생성합니다.

1	$ virtualenv -p /usr/bin/python2.7 env

새로운 실행 환경을 활성화

파이썬의 실행 환경은 activate 단계를 거쳐 활성화 됩니다.

1	$ source env/bin/activate

외부 모듈 설치

활성화된 실행 환경에서 설치된 모듈은 시스템의 전역 상태가 아닌 프로젝트 내부의 실행 환경에서만 설치됩니다.

1	$ pip install requests

실행 환경을 비활성화

1	$ deactivate

실행 환경을 삭제

1	$ rm -rf env

venv

만약 파이썬의 버전을 3.3 이상만을 사용한다면 아래와 같은 방법으로도 실행 환경을 생성할 수 있습니다. 버전 3.3 부터 추가된 기능으로 venv 모듈을 통해 실행 환경을 다루는 기능이 내장되어 있습니다.

1	$ python3 -m venv venv

https://docs.python.org/3/library/venv.html
https://www.python.org/dev/peps/pep-0405/

파이썬의 가상 환경을 관리하는 방법을 정리하면 다음과 같습니다.

virtualenv는 버전 2.6+ 그리고 3.3+를 동시에 사용한다면 추천한다. pip, setuptools 그리고 wheel은 언제나 디폴트로 새로운 가상 환경에 설치된다.
venv 버전 3.3 부터 내장되었다. 역시 pip, setuptools가 새로운 가상 환경에 설치된다.

파이썬 버전 3.3 3.4에서는 pyvenv를 통해 가상 환경을 생성하는 것을 추천하였지만 3.6 에서 Deprecated 되었다.

virtualenvwrapper

virtualenv는 시스템에 다양한 파이썬 실행 환경을 효율적으로 관리할 수 있도록 하였습니다. 하지만 프로젝트를 생성할 때 마다 새로운 실행 환경을 생성하고 활성화와 비활성화하는 것이 비효율적으로 느껴진 개발자가 있었나 봅니다.

virtualenvwrapper를 설치하면 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.

1	$ pip install virtualenvwrapper

https://virtualenvwrapper.readthedocs.io/en/latest/

실행 환경을 별도의 디렉토리에서 통합하여 관리할 수 있습니다
실행 환경의 생성, 삭제, 복사를 더욱 쉽게 활용합니다
한 번의 명령으로 실행 환경을 변경합니다

pyenv

라이브러리 개발자는 다양한 버전의 파이썬에서 실행되는 호환성을 제공해야 합니다. 이것은 여러 버전의 파이썬을 시스템에 동시에 설치할 필요가 있다는 것입니다.

pyenv는 시스템에 다양한 파이썬 인터프리터를 효율적으로 설치할 수 있도록 합니다. 시스템에서 디폴트로 사용되어 지는 파이썬 인터프리터의 버전도 지정하는 등 다양한 기능을 제공합니다.

pyenv 설치

1 2	$ brew update $ brew install pyenv

설치가능한 버전을 조회

$ pyenv install -list
Available versions:
  2.1.3
  2.2.3
  2.7.13
...
  3.6.3

지정한 버전의 파이썬 설치

1	$ pyenv install 3.6.3

.bash_profile에 환경 변수 설정 후 적용

pyenv를 설치하고 Python의 버전을 관리하면 패키지도 아래와 같은 .pyenv 폴더에서 관리하게 된다.

1 2	export PATH="$HOME/.pyenv/bin:$PATH" eval "$(pyenv init -)"

1
2
3

$ source .bash_profile
$ pip -V
pip 9.0.1 from /Users/user/.pyenv/versions/3.6.3/lib/python3.6.3/site-packages

시스템에 설치된 버전 조회

1
2
3

$ pyenv versions
*  system
   3.6.3

지정한 버전을 시스템의 디폴트로 사용

1
2
3

$ pyenv global 3.6.3
$ python -V
Python 3.6.3

https://github.com/pyenv/pyenv

pyenv-virtualenvwrapper

pyenv가 익숙해졌다면 동시에 virtualenvwrapper의 장점까지 활용할 수도 있습니다. 예를 들어 pyenv-virtualenvwrapper로 다양한 파이썬 버전을 설치했다면 프로젝트에서 사용할 파이썬 버전과 의존되는 모듈을 관리하기 위한 환경을 효율적으로 관리할 수 있습니다.

1	$ brew install pyenv-virtualenvwrapper

1	$ pyenv virtualenvwrapper

https://github.com/pyenv/pyenv-virtualenvwrapper

정리하며

지금까지 우리는 파이썬을 시작할 때 TDD를 통해 테스트 코드를 작성하면서 다양한 문제를 만났습니다. 이러한 문제들을 해결하는 과정을 아래와 같이 다시 한번 정리하면서 마무리를 짓겠습니다.