搭建本地python和TensorFlow环境

人工智能的时代已经来了，再不学就晚了。说起来有点惭愧，我研究生主修方向是模式识别与人工智能，【捂脸哭】！

好汉不怕远征难，万水千山只等闲。

搭建环境

安装python

如果是MAC系统，那么默认安装了python 2.7.10，你就不要动了。如果是windows，下个python安装包，装一下。

PS：MAC系统自带的python 2.7.10是够用的，不能删除，可以自己装其他版本。不过暂时用不到。

安装pip

pip官网下一个最新的pip，

$ tar zxvf pip-7.1.2.tar.gz
$ cd pip-7.1.2
$ sudo python setup.py install
# 验证是否安装成功
$ pip freeze

PS: 安装需要root权限，所以需要sudo

pip提速

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple xxxx

安装virtualenv

virtualenv是python的沙箱工具.我们毕竟是在自己机器上做实验,为了不来回修改各种环境变量,我们一般还是弄个沙箱完比较好.测试完直接删除就行,不用再去改各种配置文件.

$pip install --upgrade virtualenv
# 安装好后创建一个工作目录,我直接在home里创建了个文件夹.
$virtualenv --system-site-packages ~/tensorflow

# 进入目录激活沙箱.
$ cd ~/tensorflow
$ source bin/activate
(tensorflow) $

一般情况是，我们希望创建一个独立的Python运行环境，命名为venv：

Mac:myproject michael$ virtualenv --no-site-packages venv
Using base prefix '/usr/local/.../Python.framework/Versions/3.4'
New python executable in venv/bin/python3.4
Also creating executable in venv/bin/python
Installing setuptools, pip, wheel...done.

命令virtualenv就可以创建一个独立的Python运行环境，我们还加上了参数--no-site-packages，这样，已经安装到系统Python环境中的所有第三方包都不会复制过来，这样，我们就得到了一个不带任何第三方包的“干净”的Python运行环境。像我的mac电脑默认python是python 2.7 ，我想创建一个独立的3.7的环境，可以指定python版本

tensorflow virtualenv --no-site-packages --python=/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/bin/python3.7 p3env
Already using interpreter /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/bin/python3.7
Using base prefix '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7'
New python executable in /Users/chalecao/tensorflow/p3env/bin/python3.7
Also creating executable in /Users/chalecao/tensorflow/p3env/bin/python
Installing setuptools, pip, wheel...
done.
➜  tensorflow source p3env/bin/activate
(p3env) ➜  tensorflow python

新建的Python环境被放到当前目录下的venv目录。有了venv这个Python环境，可以用source进入该环境：

Mac:myproject michael$ source venv/bin/activate
(venv)Mac:myproject michael$

注意到命令提示符变了，有个(venv)前缀，表示当前环境是一个名为venv的Python环境。

下面正常安装各种第三方包，并运行python命令：

(venv)Mac:myproject michael$ pip install jinja2
...
Successfully installed jinja2-2.7.3 markupsafe-0.23
(venv)Mac:myproject michael$ python myapp.py
...

在venv环境下，用pip安装的包都被安装到venv这个环境下，系统Python环境不受任何影响。也就是说，venv环境是专门针对myproject这个应用创建的。

退出当前的venv环境，使用deactivate命令：

(venv)Mac:myproject michael$ deactivate
Mac:myproject michael$

此时就回到了正常的环境，现在pip或python均是在系统Python环境下执行。

完全可以针对每个应用创建独立的Python运行环境，这样就可以对每个应用的Python环境进行隔离。

virtualenv是如何创建“独立”的Python运行环境的呢？原理很简单，就是把系统Python复制一份到virtualenv的环境，用命令source venv/bin/activate进入一个virtualenv环境时，virtualenv会修改相关环境变量，让命令python和pip均指向当前的virtualenv环境。

安装TensorFlow

$ pip install tensorflow  //cpu 版本
$ pip install tensorflow-gpu   // gpu 版本

PS: 上面两个版本一个是CPU计算的版本，一个是GPU计算的版本，安装一个就行了，cpu的版本兼容性好。如果报错了，就装CPU版本。安装时候用这个命令：

pip install --ignore-installed --upgrade tensorflow

CPU版本在跑程序可能有警告提示：

Your CPU supports instructions that this TensorFlow binary was not compiled to use: AVX2 FMA

没关系的。想解决，参考这里

安装jupyter

pip install jupyter

如果提示没有权限，就加上-user，会安装软件到用户目录，而不是系统目录。安装安置后需要把path路径配置下：

$ pip install --user jupyter

然后自己找下位置，对于mac应该在用户目录下Library下python里。编辑 .bash_profile

$ vi .bash_profile
// 添加路径到path
....
PATH=$PATH:/Users/chalecao/Library/Python/2.7/bin
....

然后就可以开启jupyter

jupyter notebook

然后浏览器会打开网页，选择新建->python2, 即可：

然后输入你的代码点运行就好了。

一些问题

问题1：

Could not decode ‘\xe6\x9c\xaa\xe5\x91\xbd\xe5\x90\x8d’ for unicode trait ‘untitled_notebook’ of a LargeFileManager instance.

解决办法：

LANG=zn jupyter notebook

问题2：

matplotlib cannot import name _thread on mac

这个是安装包six的问题

sudo pip install --upgrade --ignore-installed six

问题3：

UnicodeDecodeError: 'ascii' codec can't decode byte 0xe5 in position 21: ordinal not in range(128)

matplotlib画图只接受utf-8编码，如果没有设置就会在画图时报错，解决办法是修改jupyter-notebook 文件：

vi /Users/chalecao/Library/Python/2.7/bin/jupyter-notebook
# ----- 添加下面代码 ----
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding("utf-8")

问题4：

找不到virtualenv？

可以执行：

pip show virtualenv
DEPRECATION: Python 2.7 reached the end of its life on January 1st, 2020. Please upgrade your Python as Python 2.7 is no longer maintained. A future version of pip will drop support for Python 2.7. More details about Python 2 support in pip, can be found at https://pip.pypa.io/en/latest/development/release-process/#python-2-support
Name: virtualenv
Version: 20.0.11
Summary: Virtual Python Environment builder
Home-page: https://virtualenv.pypa.io/
Author: Bernat Gabor
Author-email: gaborjbernat@gmail.com
License: MIT
Location: /Users/chalecao/Library/Python/2.7/lib/python/site-packages
Requires: importlib-resources, distlib, filelock, pathlib2, appdirs, six, contextlib2, importlib-metadata
Required-by:

然后执行下面：

sudo /usr/bin/easy_install virtualenv

问题5：

AttributeError: ‘module’ object has no attribute ‘to_rgba’

sudo pip install matplotlib==2.2.0

学习资源

TensorFlow tutorials
Learning TensorFlow
TF Learn (previously SkFlow)
tensorflow_examples
https://blog.csdn.net/gubenpeiyuan/article/details/79252402
https://github.com/jupyterlab/jupyterlab/issues/5345
https://blog.csdn.net/master_ning/article/details/80300731

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