Python 程式設計的世界

Python 更新方法完整指南：從版本確認到指令說明

Python 實踐指南
佐川 直弘 | Naohiro Sagawa
By 佐川 直弘 | Naohiro Sagawa (運営者)
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目次

1. 前言

Python 是目前最受歡迎的程式語言之一，廣泛應用於資料科學、網頁開發、人工智慧等多種領域。然而，仍有不少人不了解將 Python 保持在最新版本的重要性。本篇文章將說明更新 Python 的好處與注意事項。

更新 Python 的好處

  1. 提升安全性
    舊版的 Python 可能存在已知的安全漏洞。最新版會修補這些漏洞，提升系統整體的安全性。
  2. 使用新功能
    新版加入了效能提升、新模組，以及更方便的功能改善，能讓開發過程更加高效。
  3. 修正錯誤
    以往版本中發現的錯誤會在新版中被修正，使開發環境更加穩定。

未更新的風險

若未對 Python 進行更新，不僅會增加安全風險，還可能無法使用最新的函式庫與工具。對於工作上有使用 Python 的情況來說，這將是一個嚴重的問題。

2. 如何確認 Python 版本

在執行更新之前，確認目前安裝的 Python 版本是非常重要的一步。以下說明如何查看您目前環境中安裝的 Python 版本。

基本的 Python 版本確認指令

  1. Windows、macOS、Linux 通用
    開啟終端機或命令提示字元，輸入以下指令：
   python --version

或是可以使用以下簡寫指令：

   python -V

執行結果會顯示已安裝的 Python 版本號（例如：Python 3.11.2）。

若安裝了多個版本時的確認方法

若環境中安裝了多個版本的 Python，可以用以下方法確認使用的是哪個版本。

  • Windows 的情況
    使用以下指令確認安裝路徑：
  where python

從顯示出來的多個路徑中，可以判斷目前使用的版本。

  • macOS 或 Linux 的情況
    使用以下指令進行確認：
  which python

另外，若您的系統同時有 Python 2 和 Python 3，建議使用 python3 --version 來確認 Python 3 的版本。

注意事項

在某些環境中，python 指令可能會對應到 Python 2.x。這種情況下，請使用 python3 來確認正確的版本資訊。

年収訴求

3. 根據作業系統更新 Python 的方法

接下來將依照不同作業系統（Windows、macOS、Linux）詳細說明更新 Python 的步驟。

在 Windows 上更新 Python 的方法

  1. 前往 Python 官方網站
    造訪 Python 官方下載頁面。
  2. 下載最新版安裝程式
    在下載頁面中選擇適合的安裝程式並下載。
  3. 執行安裝程式
    開啟下載的檔案，勾選「Add Python to PATH」，然後點選「Install Now」開始安裝。
  4. 安裝完成後確認
    開啟終端機並執行以下指令，確認是否成功更新：
   python --version

在 macOS 上更新 Python 的方法

  1. 使用 Homebrew
    在 macOS 上最簡單的方式是透過套件管理工具 Homebrew。
  • 先更新 Homebrew：
    brew update
  • 接著升級 Python：
    brew upgrade python
  1. 使用官方安裝程式
    也可以從 Python 官方網站下載最新版進行安裝。

在 Linux 上更新 Python 的方法

  1. Debian / Ubuntu 系統
    使用以下指令更新 Python：
   sudo apt update
   sudo apt upgrade python3
  1. Fedora 系統
    使用以下指令：
   sudo dnf update python3
  1. 從原始碼編譯（進階方法）
    若需要，也可以從 Python 官方網站下載原始碼並手動編譯安裝。

4. 使用虛擬環境管理 Python 版本

在 Python 開發中，使用虛擬環境相當重要。虛擬環境可以讓每個專案使用不同版本的 Python 和函式庫，避免相依性衝突。

虛擬環境的重要性

  1. 專案隔離
    當不同專案需要不同版本的函式庫或 Python 時，可透過虛擬環境為每個專案建立獨立的開發環境。
  2. 保護系統環境
    使用虛擬環境可以避免影響系統層級的 Python 安裝，讓開發更安全。

建立虛擬環境的方法（使用 venv）

  1. 建立虛擬環境
    使用 Python 內建的 venv 模組來建立虛擬環境，執行下列指令：
   python -m venv myenv

此處的 myenv 是虛擬環境的名稱，可以自行更改。

  1. 啟用虛擬環境
    啟用剛剛建立的虛擬環境：
  • Windows：
    myenv\Scripts\activate
  • macOS / Linux：
    source myenv/bin/activate
  1. 在虛擬環境中使用 Python
    啟用虛擬環境後，執行的 Python 會是該環境專用的版本。
  2. 停用虛擬環境
    開發結束後可使用以下指令停用虛擬環境：
   deactivate

管理多個版本的方法（使用 pyenv）

  1. 安裝 pyenv
    在 macOS 或 Linux 上可使用以下指令安裝 pyenv（Windows 可使用 pyenv-win）：
   curl https://pyenv.run | bash
  1. 安裝指定的 Python 版本
    使用以下指令安裝所需的 Python 版本：
   pyenv install 3.11.2
  1. 設定專案使用的版本
    在特定資料夾中指定要使用的 Python 版本：
   pyenv local 3.11.2
  1. 設定系統全域的預設版本
    指定整個系統預設使用的版本：
   pyenv global 3.11.2

應該選哪一種方法？

  • 如果只是要簡單管理虛擬環境： 使用 venv。
  • 如果需要切換多版本或進階管理： 使用 pyenv。

5. 更新 pip 及管理套件

更新 Python 之後，正確管理 pip 和相關函式庫也非常重要。本節將說明如何更新 pip，以及套件的基本管理方法。

更新 pip 的方法

  1. 確認目前版本
    使用以下指令確認目前 pip 的版本：
   pip --version
  1. 更新 pip
    使用以下指令將 pip 更新至最新版：
   python -m pip install --upgrade pip
  1. 更新失敗時的處理
    若更新過程中出現問題，可以嘗試以下指令：
   python -m ensurepip --upgrade

套件管理方式

  1. 查看已安裝套件
    顯示目前安裝的套件清單：
   pip list
  1. 更新特定套件
    例如要更新 numpy 至最新版，請使用：
   pip install --upgrade numpy
  1. 一次更新所有套件
    可以使用 pip-review 來批次更新所有套件：
  • 先安裝 pip-review：
    pip install pip-review
  • 執行更新所有套件：
    pip-review --auto
  1. 固定套件版本並共享
    輸出目前使用套件及版本清單：
   pip freeze > requirements.txt

在另一個環境中可用以下指令安裝相同套件：

   pip install -r requirements.txt

6. 更新時的注意事項與故障排除

更新 Python 與相關工具能保持開發環境的最新與穩定，但執行過程中仍需留意一些事項。本節也將說明常見問題與對應的解決方法。

更新前應確認的事項

  1. 確認專案的相依性
    更新可能會破壞既有的相依性，建議使用以下指令事先備份：
   pip freeze > requirements.txt
  1. 使用虛擬環境
    可在虛擬環境中先行測試更新，避免影響整個系統。
  2. 閱讀官方發佈說明
    建議查看新版本的變更內容與已棄用功能。
  3. 備份系統或專案
    為防止意外狀況，請預先備份重要資料與設定檔。

常見錯誤與解決方法

  1. 錯誤：ModuleNotFoundError
    原因： 更新後找不到模組。
    解決方法： 重新安裝缺少的模組：
   pip install 模組名稱
  1. 錯誤：ImportError
    原因： 模組名稱或函式已改變。
    解決方法： 參考函式庫的文件，調整您的程式碼。
  2. pip 無法執行
    原因： 可能是 pip 損壞或版本不相容。
    解決方法： 嘗試重新安裝 pip：
   python -m ensurepip --default-pip
  1. PATH 設定問題
    原因： 安裝或更新後 PATH 未正確設定。
    解決方法： 將 Python 路徑加入環境變數：
  • Windows：
    C:\PythonXX（XX為版本號）加入 PATH。
  • macOS / Linux：
    編輯 .bashrc 或 .zshrc，加入以下內容：
    export PATH="/path/to/python:$PATH"
  1. 現有程式碼無法執行
    原因： 新版 Python 中某些功能或函式庫被移除或修改。
    解決方法： 參考 Python 官方文件 或套件的發佈說明進行修正。

避免錯誤的最佳實踐

  1. 分階段進行更新
    不要一次性全部更新，建議先在測試環境中檢查相容性。
  2. 準備回復方案
    保留舊版本或套件清單，必要時可還原至原狀。
  3. 使用虛擬環境
    盡量在虛擬環境中進行更新，減少系統受影響風險。

7. FAQ（常見問題）

最後整理一些與 Python 更新相關的常見問題與解答，幫助初學者釐清疑問。

Q1: 更新 Python 後，可以刪除舊版本嗎？

A1:
若舊版本已無需使用，可以安全移除。但若有多個專案需用到不同版本，建議保留並使用 pyenv 管理。

Q2: 虛擬環境中的 Python 版本也要更新嗎？

A2:
虛擬環境建立時會固定使用當下的版本。若需使用新版，建議重新建立新的虛擬環境。

Q3: 更新後某些套件無法使用，該怎麼辦？

A3:
可參考以下步驟處理：

  1. 檢查該套件的相容性。
  2. 如有需要，降級至支援的版本：
   pip install 套件名稱==版本號

Q4: 如何讓每個專案使用不同版本？

A4:
可以使用 pyenv 或虛擬環境，為每個專案指定 Python 版本。透過 pyenv local 指定某目錄下的版本。

Q5: 更新後感覺執行速度變慢，為什麼？

A5:
新版初次執行時可能會重新建立快取，導致速度稍慢。之後會恢復正常。