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Cómo instalar librerías, importar módulos y manejar entornos virtuales en Python

Instalar librerías en Python, cómo importar módulos en nuestro código (incluyendo módulos propios) y cómo manejar entornos virtuales para trabajar en múltiples proyectos con diferentes requerimientos de librerías.

1. Instalación de librerías En Python, podemos instalar librerías usando pip, el programa de instalación preferido que viene incluido por defecto con los instaladores binarios de Python desde la versión 3.4. Para instalar una librería, podemos usar el comando pip install nombre_librería en la línea de comandos.

Por ejemplo, para instalar la librería numpy, podemos usar el comando:

pip install numpy

2. Importación de módulos Una vez que hayamos instalado una librería, podemos importar sus módulos en nuestro código usando la palabra clave import seguida del nombre del módulo. Por ejemplo, para importar el módulo numpy, podemos usar el siguiente código:

import numpy as np

También podemos importar funciones o clases específicas de un módulo usando la sintaxis from nombre_módulo import nombre_función. Por ejemplo, para importar la función array del módulo numpy, podemos usar el siguiente código:

from numpy import array

Además de importar módulos de librerías externas, también podemos importar módulos propios que hayamos creado. Para hacer esto, debemos asegurarnos de que el archivo del módulo se encuentre en el mismo directorio que el archivo desde el que queremos importarlo o en un directorio incluido en la variable de entorno PYTHONPATH.

Por ejemplo, si tenemos un archivo llamado mi_modulo.py en el mismo directorio que nuestro archivo principal, podemos importarlo usando el siguiente código:

import mi_modulo

También podemos importar funciones o clases específicas de nuestro módulo propio usando la sintaxis from nombre_módulo import nombre_función. Por ejemplo, si nuestro archivo mi_modulo.py contiene una función llamada mi_función, podemos importarla usando el siguiente código:

from mi_modulo import mi_funcion

3. Manejo de entornos virtuales Un entorno virtual es un entorno de Python parcialmente aislado que permite instalar paquetes para que los use una aplicación en particular, en lugar de instalarlos en todo el sistema. Esto es útil cuando trabajamos en múltiples proyectos que requieren diferentes versiones de librerías.

Para crear y manejar entornos virtuales, podemos usar venv (incluido en la biblioteca estándar de Python desde la versión 3.3) o virtualenv, una alternativa de terceros. Para crear un entorno virtual con venv, podemos usar el comando python3 -m venv nombre_entorno en la línea de comandos.

Por ejemplo, para crear un entorno virtual llamado mi_entorno, podemos usar el comando:

python3 -m venv mi_entorno

Para activar el entorno virtual, debemos ejecutar el script de activación correspondiente a nuestro sistema operativo. En sistemas Unix o macOS, podemos usar el comando:

source mi_entorno/bin/activate

En Windows, podemos usar el comando:

mi_entorno\Scripts\activate

Una vez que hayamos activado el entorno virtual, cualquier comando pip que ejecutemos se aplicará solo al entorno virtual y no al sistema en general.

4. Archivo requirements.txt Para generar un archivo requirements.txt, podemos usar el comando pip freeze > requirements.txt en la línea de comandos mientras tenemos activado el entorno virtual. Este archivo contiene una lista de todas las librerías instaladas en el entorno virtual y sus versiones, lo que permite replicar fácilmente el entorno en otra máquina.

Por ejemplo, si tenemos un entorno virtual activado y hemos instalado las librerías numpy y pandas, al ejecutar el comando pip freeze > requirements.txt se generará un archivo requirements.txt con el siguiente contenido:

numpy==1.21.2

pandas==1.3.4

Para instalar las librerías listadas en el archivo requirements.txt, podemos usar el comando pip install -r requirements.txt mientras tenemos activado el entorno virtual.

En resumen,  hemos aprendido cómo instalar librerías en Python usando pip, cómo importar módulos (incluyendo módulos propios) en nuestro código y cómo manejar entornos virtuales para trabajar en múltiples proyectos con diferentes requerimientos de librerías. También hemos visto cómo generar un archivo requirements.txt para replicar fácilmente un entorno virtual en otra máquina.