...

آموزش راه‌اندازی محیط مجازی (virtualenv) در هاست پایتون

Senior Technical Writer and QA Specialist
virtualenv

وقتی روی هاست پایتون کار می‌کنیم، یکی از اولین چالش‌ها مدیریت نسخه‌ها و کتابخانه‌های مختلف است. فرض کنید برای یک پروژه نیاز به Django 4 دارید، اما پروژه‌ی دیگری روی همان هاست هنوز با Django 3 اجرا می‌شود. اگر همه‌چیز را به‌صورت سراسری نصب کنید، خیلی زود با تداخل نسخه‌ها و خطاهای عجیب روبه‌رو می‌شوید.

اینجاست که محیط مجازی (Virtual Environment) به کمک ما می‌آید. محیط مجازی در واقع یک فضای ایزوله است که به شما اجازه می‌دهد برای هر پروژه، نسخه‌ی مخصوص پایتون و کتابخانه‌های موردنیازش را جداگانه نصب و مدیریت کنید.

در این مطلب قصد داریم به‌صورت گام‌به‌گام نحوه‌ی راه‌اندازی و استفاده از محیط مجازی در هاست پایتون را بررسی کنیم. از پیش‌نیازها و نصب ابزارها شروع می‌کنیم، سپس ساخت و فعال‌سازی محیط مجازی را یاد می‌گیریم، و در نهایت به نکات مهم برای مدیریت وابستگی‌ها و اجرای پروژه روی هاست می‌پردازیم.

پیش‌نیازها

برای اینکه بتوانید بدون مشکل محیط مجازی پایتون را روی هاست خود راه‌اندازی کنید، بهتر است ابتدا چند پیش‌نیاز ساده را آماده داشته باشید:

  • دسترسی به هاست یا سرور: لازم است امکان اتصال از طریق SSH یا ترمینال هاستینگ خود را داشته باشید.
  • نصب بودن پایتون: روی بیشتر هاست‌ها نسخه‌ای از پایتون از قبل نصب است، اما بهتر است مطمئن شوید نسخه‌ی مورد نیاز پروژه‌تان (مثلاً Python 3.10 یا بالاتر) در دسترس است.
  • ابزار pip: برای نصب کتابخانه‌ها به pip نیاز دارید. معمولاً همراه با پایتون نصب می‌شود، اما در صورت نبود می‌توانید آن را به‌سادگی اضافه کنید.
  • فضای کاربری (home directory): در هاست‌های اشتراکی معمولاً دسترسی root ندارید، بنابراین باید همه‌چیز را در مسیر home خود ایجاد کنید.
  • ویرایشگر متن یا ابزار مدیریت فایل: برای ایجاد و ویرایش فایل‌هایی مثل requirements.txt یا فایل‌های پیکربندی.

با آماده بودن این موارد، می‌توانید وارد مرحله‌ی اصلی یعنی ساخت و فعال‌سازی محیط مجازی شوید.

ایجاد دایرکتوری پروژه

برای اینکه محیط مجازی شما ساختار منظم و قابل مدیریت داشته باشد، بهتر است ابتدا یک پوشه‌ی مشخص برای پروژه بسازید و همه‌چیز را داخل آن نگه دارید. این کار باعث می‌شود فایل‌های پروژه، محیط مجازی و وابستگی‌ها از سایر بخش‌های هاست جدا باشند.

انتخاب مسیر مناسب

معمولاً در هاست‌های اشتراکی یا سرور شخصی، بهترین مکان برای پروژه‌ها پوشه‌ی home کاربر است. می‌توانید یک پوشه‌ی کلی برای همه‌ی پروژه‌ها بسازید:

mkdir -p ~/projects
cd ~/projects

ایجاد پوشه‌ی پروژه

حالا یک پوشه‌ی اختصاصی برای پروژه‌ی خود بسازید. به‌عنوان مثال:

>mkdir myapp
cd myapp

ساختار پیشنهادی داخل پروژه

برای نظم بیشتر، می‌توانید از همان ابتدا چند پوشه‌ی پایه ایجاد کنید:

mkdir src logs
    • src/ برای کدهای اصلی پروژه
    • logs/ برای نگهداری فایل‌های لاگ
    • requirements.txt برای لیست وابستگی‌ها (بعداً ایجاد می‌شود)

با این کار، پروژه‌ی شما یک ساختار اولیه و تمیز خواهد داشت و آماده‌ی ساخت محیط مجازی است.

ساخت محیط مجازی

حالا که پوشه‌ی پروژه آماده است، وقت آن رسیده یک محیط مجازی اختصاصی برای آن بسازیم. این محیط تمام کتابخانه‌ها و وابستگی‌های پروژه را جدا از سیستم اصلی نگه می‌دارد.

۱. استفاده از ماژول venv (پیشنهادی برای پایتون ۳.۳ به بالا)

در مسیر پروژه دستور زیر را اجرا کنید:

python3 -m venv venv
  • این دستور پوشه‌ای به نام venv ایجاد می‌کند که شامل نسخه‌ی محلی از پایتون و pip است.
  • می‌توانید نام دیگری هم انتخاب کنید، اما venv یا .venv رایج‌ترین گزینه‌ها هستند.

۲. استفاده از virtualenv (اگر venv در دسترس نبود)

ابتدا virtualenv را نصب کنید:

pip install virtualenv

سپس محیط مجازی بسازید:

virtualenv -p python3 venv

۳. فعال‌سازی محیط مجازی

برای شروع کار باید محیط ساخته‌شده را فعال کنید:

  • در bash/zsh:
    source venv/bin/activate
    
  • در sh یا پوسته‌های ساده‌تر:
    . venv/bin/activate
    

بعد از فعال‌سازی، نام محیط (مثلاً (venv)) در ابتدای خط فرمان ظاهر می‌شود. از این لحظه هر بسته‌ای که نصب کنید فقط در همین محیط ذخیره خواهد شد.

۴. غیرفعال‌سازی محیط مجازی

هر زمان کارتان تمام شد، می‌توانید با دستور زیر محیط را ببندید:

deactivate

اکنون محیط مجازی شما آماده است و می‌توانید وابستگی‌های پروژه را در آن نصب و مدیریت کنید.

نصب وابستگی‌ها و مدیریت فایل requirements

بعد از ساخت و فعال‌سازی محیط مجازی، نوبت به نصب کتابخانه‌های موردنیاز پروژه می‌رسد. این مرحله قلب کار است، چون تمام پکیج‌هایی که پروژه شما لازم دارد باید در همین محیط نصب شوند.

۱. نصب کتابخانه‌ها

برای نصب هر کتابخانه کافی است از pip استفاده کنید:

pip install flask
pip install django

هر بسته‌ای که نصب کنید فقط در همین محیط مجازی ذخیره می‌شود و روی پروژه‌های دیگر اثری ندارد.

۲. ایجاد فایل requirements.txt

برای اینکه بتوانید وابستگی‌های پروژه را به‌راحتی روی هاست یا سیستم دیگری بازتولید کنید، بهتر است لیست آن‌ها را در یک فایل ذخیره کنید:

pip freeze > requirements.txt

این فایل شامل نام و نسخه‌ی دقیق تمام کتابخانه‌های نصب‌شده است.

۳. نصب از روی requirements.txt

اگر پروژه را به هاست یا سرور دیگری منتقل کردید، کافی است محیط مجازی جدید بسازید و سپس دستور زیر را اجرا کنید:

pip install -r requirements.txt

به این ترتیب تمام وابستگی‌ها دقیقاً مثل محیط اصلی نصب خواهند شد.

۴. نکات مهم

  • همیشه نسخه‌ی کتابخانه‌ها را در requirements.txt قفل کنید تا در آینده با تغییر نسخه‌ها دچار مشکل نشوید.
  • فایل requirements.txt را همراه کد پروژه در مخزن (git) نگه دارید، اما پوشه‌ی venv/ را هرگز commit نکنید.
  • در صورت نیاز به آپدیت، ابتدا روی محیط تست امتحان کنید و سپس فایل requirements را به‌روز کنید.

با این کار، پروژه‌ی شما آماده‌ی اجرا روی هاست خواهد بود و هر بار می‌توانید محیط را به‌سادگی بازسازی کنید.

اجرای اپلیکیشن در هاست

حالا که محیط مجازی و وابستگی‌ها آماده هستند، وقت آن است که پروژه‌ی خود را روی هاست اجرا کنید. بسته به نوع پروژه (یک اسکریپت ساده یا یک وب‌اپلیکیشن) روش اجرا کمی متفاوت خواهد بود.

۱. اجرای ساده‌ی اسکریپت پایتون

اگر پروژه‌ی شما یک فایل ساده مثل app.py است، کافی است از داخل محیط مجازی آن را اجرا کنید:

python src/app.py

یا اگر می‌خواهید بدون فعال‌سازی دستی محیط، مستقیم از مفسر داخل venv استفاده کنید:

venv/bin/python src/app.py

۲. اجرای در پس‌زمینه

برای اینکه برنامه بعد از بستن ترمینال هم فعال بماند، می‌توانید از nohup یا screen استفاده کنید:

nohup venv/bin/python src/app.py &

این دستور خروجی را در فایل nohup.out ذخیره می‌کند و برنامه در پس‌زمینه اجرا می‌شود.

۳. اجرای وب‌اپلیکیشن با Gunicorn/Uvicorn

اگر پروژه‌ی شما یک وب‌اپلیکیشن (مثلاً Flask یا FastAPI) است، بهتر است از یک WSGI/ASGI سرور استفاده کنید:

venv/bin/gunicorn -w 4 -b 0.0.0.0:8000 src.app:app

یا برای FastAPI:

venv/bin/uvicorn src.main:app --host 0.0.0.0 --port 8000

۴. استفاده از Systemd یا Supervisor (پیشنهادی برای تولید)

برای پروژه‌های جدی‌تر، بهتر است اجرای اپلیکیشن را به یک سرویس مدیریت‌شده بسپارید تا در صورت ریبوت سرور یا خطا، دوباره راه‌اندازی شود.

  • Systemd: ایجاد یک فایل سرویس در /etc/systemd/system/myapp.service
  • Supervisor: تعریف برنامه در فایل کانفیگ و مدیریت اجرای آن

۵. اتصال به وب‌سرور (Nginx/Apache)

برای دسترسی کاربران از طریق دامنه یا پورت ۸۰/۴۴۳، معمولاً اپلیکیشن پایتون پشت یک وب‌سرور مثل Nginx قرار می‌گیرد. وب‌سرور درخواست‌ها را دریافت کرده و به Gunicorn/Uvicorn پاس می‌دهد.

نکات نگهداری و بهترین شیوه‌ها

یکی از مهم‌ترین مراحل بعد از راه‌اندازی پروژه، نگهداری و مدیریت پایدار آن است. اگرچه اجرای اولیه ساده به نظر می‌رسد، اما در طول زمان ممکن است با مشکلاتی مثل ناسازگاری نسخه‌ها، خطاهای امنیتی یا حتی از کار افتادن سرویس مواجه شوید. رعایت چند اصل ساده می‌تواند جلوی بسیاری از این دردسرها را بگیرد.

در گام نخست، همیشه برای هر پروژه یک محیط مجازی جداگانه ایجاد کنید. این کار باعث می‌شود وابستگی‌های پروژه‌ها با هم تداخل نداشته باشند. همچنین توصیه می‌شود فایل requirements.txt را به‌طور مرتب به‌روز کنید و نسخه‌ی کتابخانه‌ها را قفل کنید تا در آینده با تغییرات ناخواسته روبه‌رو نشوید. پیش از هر به‌روزرسانی نیز بهتر است تغییرات را ابتدا روی یک محیط تست امتحان کنید.

از نظر ساختار پروژه، پوشه‌ی venv/ را در .gitignore قرار دهید تا وارد مخزن نشود. فایل‌های حساس مانند رمزها و کلیدهای API را در یک فایل .env ذخیره کنید و آن را هم در مخزن قرار ندهید. همچنین بهتر است لاگ‌ها را در پوشه‌ای جداگانه نگه دارید تا مدیریت و بررسی آن‌ها ساده‌تر باشد.

برای افزایش امنیت و پایداری، اجرای اپلیکیشن را به ابزارهایی مانند Systemd یا Supervisor بسپارید. این ابزارها تضمین می‌کنند که برنامه در صورت ریبوت سرور یا بروز خطا دوباره راه‌اندازی شود. همچنین دسترسی‌ها را محدود کنید تا فقط کاربری که پروژه را اجرا می‌کند به فایل‌ها دسترسی داشته باشد. گرفتن بکاپ منظم از کد و فایل‌های پیکربندی نیز یک ضرورت است.

در زمینه‌ی مانیتورینگ، بررسی مرتب لاگ‌ها به شما کمک می‌کند مشکلات را زودتر شناسایی کنید. ابزارهایی مانند htop یا top برای بررسی مصرف منابع بسیار مفید هستند. در صورت نیاز می‌توانید از سرویس‌های مانیتورینگ خارجی یا ابزارهای داخلی سرور برای نظارت بر وضعیت اپلیکیشن استفاده کنید.

در نهایت، اگر پروژه رشد کرد و نیاز به مقیاس‌پذیری داشت، بهتر است به سراغ راهکارهایی مانند Docker یا CI/CD بروید. این ابزارها فرآیند استقرار و به‌روزرسانی را ساده‌تر و استانداردتر می‌کنند. همچنین نوشتن مستندات داخلی برای تیم یا حتی خودتان باعث می‌شود مراحل نصب و اجرا همیشه روشن و قابل تکرار باقی بماند.

عیب‌یابی رایج (Troubleshooting)

حتی اگر همه‌چیز را درست انجام دهید، باز هم ممکن است در مسیر راه‌اندازی یا اجرای پروژه با خطاهایی روبه‌رو شوید. در این بخش به برخی مشکلات متداول و راه‌حل‌های آن‌ها اشاره می‌کنیم.

خطا در فعال‌سازی محیط مجازی

گاهی هنگام اجرای دستور source venv/bin/activate با خطا مواجه می‌شوید.

  • مطمئن شوید در مسیر درست پروژه قرار دارید.
  • بررسی کنید پوشه‌ی venv/ واقعاً ایجاد شده باشد.
  • اگر دسترسی محدود است، از مسیر کامل استفاده کنید:
  • /home/username/projects/myapp/venv/bin/activate

نصب نشدن بسته‌ها با pip

اگر هنگام نصب کتابخانه‌ها خطا دریافت کردید:

  • ابتدا pip را به‌روز کنید:
    pip install --upgrade pip
    
  • بررسی کنید اتصال اینترنت یا دسترسی به PyPI برقرار باشد.
  • اگر هاست محدودیت دارد، از گزینه‌ی --user یا نصب آفلاین (دانلود wheel) استفاده کنید.

تفاوت نسخه‌ی پایتون

ممکن است پروژه با نسخه‌ای خاص از پایتون کار کند اما هاست نسخه‌ی دیگری داشته باشد.

  • در زمان ساخت محیط مجازی، مسیر دقیق پایتون را مشخص کنید:
    virtualenv -p /usr/bin/python3.10 venv
    
  • در صورت نیاز، از ابزارهایی مثل pyenv برای مدیریت چند نسخه‌ی پایتون استفاده کنید.

اپلیکیشن در پس‌زمینه متوقف می‌شود

اگر برنامه بعد از بستن ترمینال خاموش شد:

  • از nohup یا screen استفاده کنید.
  • برای راه‌حل پایدارتر، اپلیکیشن را با systemd یا supervisor مدیریت کنید.

خطاهای ناشناخته یا وابستگی‌های ناقص

  • فایل requirements.txt را دوباره بررسی کنید.
  • مطمئن شوید همه‌ی وابستگی‌ها نصب شده‌اند.
  • در صورت نیاز، محیط مجازی را پاک کرده و دوباره بسازید:
    rm -rf venv
    python3 -m venv venv
    

جمع‌بندی

راه‌اندازی محیط مجازی در هاست پایتون یکی از مهم‌ترین گام‌ها برای داشتن پروژه‌ای پایدار، ایمن و قابل نگهداری است. با ایجاد یک virtualenv، شما می‌توانید وابستگی‌های هر پروژه را به‌صورت ایزوله مدیریت کنید و از تداخل نسخه‌ها یا بروز خطاهای ناخواسته جلوگیری نمایید.

در این مقاله دیدیم که چگونه از مرحله‌ی آماده‌سازی سرور و ساخت پوشه‌ی پروژه شروع کنیم، محیط مجازی را ایجاد و فعال کنیم، وابستگی‌ها را نصب و مدیریت کنیم، و در نهایت اپلیکیشن را روی هاست اجرا نماییم. همچنین با نکات نگهداری، بهترین شیوه‌ها و عیب‌یابی رایج آشنا شدیم تا در عمل بتوانیم پروژه را بدون دردسر پیش ببریم.

اگر تازه‌کار هستید، پیشنهاد می‌شود همین امروز یک پروژه‌ی کوچک آزمایشی بسازید و مراحل را قدم‌به‌قدم روی هاست خود اجرا کنید. تجربه‌ی عملی بهترین راه برای یادگیری است. اگر هم پروژه‌ی بزرگ‌تری در دست دارید، با رعایت این اصول می‌توانید مطمئن باشید که زیرساخت شما برای توسعه و مقیاس‌پذیری آماده خواهد بود.

در نهایت، محیط مجازی تنها یک ابزار نیست؛ بلکه یک عادت حرفه‌ای است که هر توسعه‌دهنده‌ی پایتون باید آن را در کار روزمره‌ی خود به‌کار گیرد. این عادت ساده، تفاوت بزرگی در کیفیت و پایداری پروژه‌های شما ایجاد خواهد کرد.

Senior Technical Writer and QA Specialist

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دسته بندی ها

ویدیو
اخبار
مقالات
Seraphinite AcceleratorOptimized by Seraphinite Accelerator
Turns on site high speed to be attractive for people and search engines.