Python 3をインストールしUbuntu 20.04サーバーにプログラミング環境を設定する方法

はじめに

Pythonは初心者から経験豊富な開発者まで人気が高まりつつあるプログラミング言語です。Pythonは、スクリプティング、自動化、データ分析、機械学習、バックエンド開発に適した、柔軟で汎用性の高いプログラミング言語です。 1991年にイギリスのコメディグループMonty Pythonに触発された名前で最初に公開された開発チームは、Pythonを楽しく使用できる言語にしたいと考えていました。

このチュートリアルでは、Ubuntu 20.24 サーバーでPython 3のプログラミング環境をセットアップする方法を学びます。サーバーでのプログラミングには多くの利点があり、開発プロジェクト間のコラボレーションをサポートします。このチュートリアルの一般原則はDebian Linuxのディストリビューションに適用されます。

必要条件

このチュートリアルを完了するには、Ubuntu 20.04サーバーにsudo権限を持つ非rootユーザーが必要です。このセットアップを実現する方法については、初期サーバー設定ガイドを参照してください。

ターミナル環境にまだ慣れていない場合は、「Linuxターミナルの紹介」を参照すると、ターミナルの理解に役立ちます。

サーバーとユーザーのセットアップが完了したら、準備を始めましょう。

ステップ1 — Python 3のセットアップ

Python 3をプレインストールして出荷されたDebian LinuxのUbuntu 20.04とその他のバージョンUbuntuのAPT(Advanced Packaging Tool)のaptコマンドで、システムを更新およびアップグレードして、Python 3が最新バージョンであることを確認します。

  • sudo apt update
  • sudo apt -y upgrade

-yフラグは、すべてのアイテムがインストールされることに同意することを確認しますが、Linuxのバージョンによっては、システムを更新・アップグレード中に追加で同意を求められるかもしれません。

プロセス完了後、次のように入力して、システムにインストールされているPython 3のバージョンを確認します。

  • python3 -V

バージョン番号が端末ウィンドウで出力されます。バージョン番号は様々ですが、出力は次のようになります。

OutputPython 3.8.2 

Pythonのソフトウェアパッケージを管理するには、開発プロジェクトで使用するプログラミングパッケージをインストールおよび管理するツールであるpipをインストールしましょう。pipでインストールできるモジュールやパッケージについては、「Python 3でモジュールをインポートする方法」で詳しく説明しています。

  • sudo apt install -y python3-pip

Pythonパッケージは、次のように入力してインストールできます。

  • pip3 install package_name

ここで、package_nameは、Web開発用のDjangoや科学計算用のNumPyなど、任意のPythonパッケージまたはライブラリを参照できます。したがって、NumPyをインストールする場合は、コマンド pip3 install numpy を使用してインストールできます。

プログラミング環境の堅牢なセットアップを確保するために、インストールするパッケージと開発ツールがいくつかあります。

  • sudo apt install -y build-essential libssl-dev libffi-dev python3-dev

Pythonをセットアップし、pipおよびその他のツールをインストールしたら、開発プロジェクト用の仮想環境をセットアップできます。

ステップ2 —仮想環境のセットアップ

仮想環境を使用すると、Pythonプロジェクト用にサーバー上に隔離されたスペースが確保できます。これにより、各プロジェクトが、他のプロジェクトを中断させない独自の依存関係を持つことができます。

プログラミング環境をセットアップすると、Pythonプロジェクトやパッケージのさまざまなバージョンの処理方法をより詳細に制御できます。これは、サードパーティのパッケージを使用する場合に特に重要です。

必要な数のPythonプログラミング環境がセットアップできます。各環境は基本的に、サーバーを環境として機能させるためのいくつかのスクリプトを含むサーバー上のディレクトリまたはフォルダーです。

Pythonでプログラミング環境を構築する方法はいくつかありますが、ここでは、標準のPython 3ライブラリの一部であるvenvモジュールを使用します。次を入力してvenvをインストールしましょう。

  • sudo apt install -y python3-venv

これをインストールすると、環境を作成する準備ができました。Pythonプログラミング環境を配置するディレクトリを選択するか、次のようにmkdirで新しいディレクトリを作成します。

  • mkdir environments
  • cd environments

環境が存在するディレクトリに移動したら、次のコマンドを実行して環境を作成できます。1

  • python3 -m venv my_env

基本的に、pyvenvは、lsコマンドで表示できるいくつかのアイテムを含む新しいディレクトリを設定します。

  • ls my_env
Outputbin include lib lib64 pyvenv.cfg share 

これらのファイルを一緒に使用すると、プロジェクトがローカルマシンのより広範なコンテキストから分離され、システムファイルとプロジェクトファイルが混在しなくなります。これは、バージョン管理のため、および各プロジェクトが必要な特定のパッケージに確実にアクセスできるようにするための良い方法です。Pythonのビルドパッケージ形式であるPython Wheelsは、コンパイルの必要回数を減らすことでソフトウェアの生産をスピードアップすることができ、Ubuntu20.04の share ディレクトリに配置されます。

この環境を使用するには、activate スクリプトを呼び出す次のコマンドを入力して起動します。

  • source my_env/bin/activate

これで、コマンドプロンプトの前に環境の名前が追加されます。この場合は、 my_envという名前です。実行しているDebian Linuxのバージョンによって、プレフィックスの表示が多少異なる場合がありますが、括弧内の環境の名前が最初に表示されるはずです。

このプレフィックスにより、環境が現在アクティブになっていることがわかります。つまり、ここでプログラムを作成すると、この特定の環境の設定とパッケージのみが使用されます。

注: 仮想環境で使うコマンドは、必要に応じてpython3ではなくpythonが、pip3ではなくpipが使用できます。外部環境でPython 3を使用する場合は、python3pip3コマンドしか使えません。

これらの手順を実行すると、仮想環境が使用できるようになります。

ステップ3 —「Hello、World」プログラムの作成

仮想環境が設定されたので、恒例の「Hello, World!」プログラムを作成しましょう。これにより、環境をテストし、まだPythonに慣れていない場合はPythonに慣れる機会が得られます。

これを行うには、nanoなどのコマンドラインテキストエディタを開き、新しいファイルを作成します。

  • nano hello.py

ターミナルウィンドウでテキストファイルが開いたら、プログラムを入力します。

print("Hello, World!") 

CTRL キーと X キーを押してnanoを終了し、ファイルの保存を求められたら y を押します。

nanoを終了してシェルに戻ったら、プログラムを実行しましょう。

  • python hello.py

作成したばかりの hello.py プログラムにより、ターミナルは次の出力を生成します。

OutputHello, World! 

環境を終了するには、コマンド deactivate を入力するして元のディレクトリに戻ります。

まとめ

おめでとうございます。この時点で、Ubuntu LinuxサーバーにPython 3プログラミング環境がセットアップされ、コードプロジェクトを開始できます。

サーバーではなくローカルマシンを使用している場合は、「Python 3用のローカルプログラミング環境をインストールして設定する方法」シリーズでオペレーティングシステムに関連するチュートリアルを参照してください。

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