安裝和配置Visual Studio Code用于Python開發(fā)

•     o 用于Python開發(fā)的擴展

      o Visual StudioCode配置文件

• 啟動一個新的Python程序

      o輸入Python代碼

      o運行Python代碼

      o Python Linting支持

• 編輯現有Python項目

• 測試支持

• 調試支持

• git集成

• 結論

程序員可以使用的最酷的代碼編輯器之一——Visual Studio Code[1]——是一個開源的、可擴展的、輕量級的編輯器，它可以在所有平臺上使用。正是這些特性使得Microsoft[2]的Visual Studio Code非常受歡迎，并且是一個很好的Python開發(fā)平臺。

在本文中，你將了解在Visual Studio Code中進行Python開發(fā)，包括怎樣：

• 安裝Visual Studio Code

• 發(fā)現并安裝使Python開發(fā)變得容易的擴展
  

• 編寫一個簡單的Python應用程序

• 學習如何在VS Code中運行和調試現有Python程序

• 將Visual Studio Code連接到Git和GitHub，與世界分享你的代碼

我們假設你熟悉Python開發(fā)，并且已經在系統(tǒng)上安裝了某種形式的Python (Python 2.7、Python 3.6/3.7、Anaconda或其他)。確保你的Ubuntu和Windows的屏幕截圖和演示程序都可用。由于Visual Studio Code可以運行在所有主要平臺上，你可能會看到略有不同的UI元素，可能需要修改某些命令。

安裝并配置Visual Studio Code用于Python開發(fā)

在任何平臺上安裝Visual Studio Code都是非常容易[3]的。Windows[4]、Mac[5]和Linux[6]都有完整的安裝教程，編輯器每月更新一次，提供新特性和bug修復。你可以在Visual Studio Code網站[7]上找到所有信息:

你可能會疑惑，Visual Studio Code(簡稱VS Code)除了與其基于windows的大型同名軟件Visual Studio[8]名字相同之外，幾乎沒有其他相同之處。

Visual Studio Code除具有對多種語言的內置支持之外，還具有對其他語言豐富的生態(tài)系統(tǒng)支持的擴展模型。VS  Code每月更新一次，你可以在Microsoft Python博客[9]上了解最新情況。微軟甚至公開VS Code GitHub repo[10]源來允許任何人克隆和貢獻代碼。(Cue the PR flood.)

VS Code用戶界面[11]有很好的文檔說明，所以我就不在這里贅述

用于Python開發(fā)的擴展

如上所述，VS Code通過良好文檔化的擴展模型[12]支持多種編程語言的開發(fā)。Python擴展[13]允許我們可以在Visual Studio Code中進行Python開發(fā)，它具有以下特性:

• 支持Python 3.4及以上版本，以及Python 2.7

• 使用IntelliSense[14]（智能感知）補全代碼

• Linting(代碼檢查)[15]

• 調試支持[16]

• 代碼片段[17]

• 單元測試支持[18]

• conda和虛擬環(huán)境[19]的自動使用

• 在Jupyter環(huán)境[20]和Jupyter筆記本[21]中進行代碼編輯

Visual Studio Code擴展不僅包括編程語言功能:

• Keymaps[22]讓已經熟悉Atom、Sublime Text[23]、Emacs[24]、Vim[25]、PyCharm或其他環(huán)境的用戶感到賓至如歸。

• Themes[26]允許自定義UI，無論你喜歡在淺色、深色或其他更豐富多彩的環(huán)境中編寫代碼。

• Language packs[27]提供本地化體驗。

下面是一些我發(fā)現的有用的擴展和設置:

• GitLens[28]在你的編輯窗口中提供了大量有用的Git特性，包括blame annotations  和repository exploration特性。

• 自動保存是很容易開啟的，你可以從菜單選擇File，Auto Save來開啟。默認延遲時間是1000毫秒，這也是可配置[29]的。

• Settings Sync[30] 允許你使用GitHub同步不同安裝環(huán)境的VS Code設置。如果你在不同的機器上工作，這有助于保持跨機器環(huán)境的一致性。

• Docker[31]讓你可以快速、輕松地使用Docker進行工作（它幫助作者生成了Dockerfile和Docker –compose.yml文件），打包和部署項目，甚至為你的項目生成合適的Docker文件。

當然，在使用VS Code時，你會發(fā)現其他有用的擴展。請在評論區(qū)[32]分享你的發(fā)現和設置!

你可以通過單擊活動欄上的Extensions圖標來發(fā)現和安裝新的擴展和主題。你可以使用關鍵字搜索擴展，以多種方式對結果進行排序，并快速輕松地安裝擴展。對本文來說，通過在活動欄的Extensions項中輸入python并點擊Install來安裝Python擴展:

你可以以相同的方式查找并安裝上面提到的任何擴展。

Visual Studio Code配置文件

值得一提的是，Visual Studio Code可以通過user and workspace settings[33]（用戶和工作區(qū)設置）進行高度配置。

用戶設置是跨所有Visual Studio Code實例的全局設置，而工作區(qū)設置是特定文件夾或項目工作區(qū)的本地設置。工作區(qū)設置為VS Code提供了極大的靈活性，在本文中我將始終調用工作區(qū)設置。工作區(qū)設置以.json文件的形式存儲在名為.vscode的項目工作區(qū)本地文件夾中。

開始一個新的Python程序

讓我們從一個新的Python程序開始探索Visual Studio Code中的Python開發(fā)。在VS Code中，按下∧Ctrl+N打開一個新文件。(也可以從菜單中選擇File, New來打開)

注意:Visual Studio Code UI提供了命令面板[34]，你可以在其中搜索和執(zhí)行任何命令，而不需要離開鍵盤。使用∧Ctrl+Shift+P打開命令面板，輸入File: New File，然后按Enter鍵打開一個新文件。

無論你如何打開一個新文件的，你都會看到一個VS Code窗口，它看起來類似于下面的圖:

打開新文件之后，你就可以輸入代碼了。

輸入Python代碼

對于我們的測試代碼，讓我們快速編寫Sieve of Eratosthenes[35] 項目(它查找所有小于給定數字的素數)。在剛剛打開的新選項卡中輸入以下代碼:你會看到類似于這樣的結果：

等等，發(fā)生了什么?為什么Visual Studio Code沒有進行任何關鍵字高亮顯示、自動格式化或其他有用的事情呢?它做了什么?

答案是，現在VS Code還不知道它處理的是哪種文件。這個緩沖區(qū)名為Untitled-1，在窗口的右下角查看，你會看到Plain Text 字樣。

要激活Python擴展名，將文件(通過從菜單中選擇File、Save、從命令面板中輸入File: Save File，或者只使用∧Ctrl+S)保存為sieve.py。VS Code將看到.py擴展名，并正確地將文件解釋為Python代碼?，F在你的窗口看起來應該是這樣的:

這就好多了!VS Code自動將文件重新格式化為Python，你可以通過檢查左下角的語言模式來驗證這一點。

如果你安裝了多個Python版本 (如Python 2.7、Python 3或者Anaconda)。你可以通過單擊語言模式指示器或從命令面板中選擇Python: Select Interpreter，來更改VS Code默認使用哪種Python解釋器。VS Code默認支持使用pep8進行格式化[36]，你也可以選擇black或yapf。

現在我們來添加Sieve代碼的其余部分。要查看IntelliSense是否在工作，直接輸入這段代碼，不能剪切和粘貼，你會看到如下所示:

下面是一個基本的Sieve of Eratosthenes的完整代碼:

當你輸入這段代碼時，VS Code會自動縮進for和if語句下面的行，添加結束括號，并為你提供建議。這就是IntelliSense為你帶來的力量。

運行Python代碼

現在代碼已經完成，你可以運行它了。不需要離開編輯器就可以做到這一點:Visual Studio Code可以直接在編輯器中運行這個程序。保存文件(使用∧Ctrl+S)，然后在編輯器窗口右鍵單擊，選擇Run Python file in Terminal :

你應該會看到終端窗格出現在窗口的底部，并顯示代碼輸出。

Python Linting支持

你在輸入時可能會看到一個彈出窗口，提示無法使用linting。你可以從該彈出窗口中快速安裝linting支持，它默認為PyLint。VS Code還支持其他linter。以下是撰寫本文時可用的完整列表:

• pylint

• flake8

• mypy

• pydocstyle

• pep8

• prospector

• pyllama

• bandit

Python linting頁面[37]有關于如何設置每個linter的完整詳細信息。

注意：linter的選擇是一個項目工作區(qū)設置，不是全局用戶設置。

編輯現有Python項目

在Sieve of Eratosthenes示例中，你創(chuàng)建了一個Python文件。作為一個例子這很不錯，但是很多時候，當你需要創(chuàng)建大型項目，并在很長的一段時間內要在它上面進行開發(fā)。一個典型的新項目工作流程可能是這樣的:

• 創(chuàng)建一個文件夾來保存項目(其中可能包括一個新的GitHub項目)

• 切換到新文件夾

• 使用命令code file .py創(chuàng)建初始Python代碼

在Python項目上使用Visual Studio Code (而不是單個Python文件)可以提供更多的功能，可以讓VS Code發(fā)揮它的特長。我們來看看它是如何處理一個大型項目的。

在前幾年的后期，當我還是一個很年輕的程序員時，我編寫了一個計算器程序，它使用Edsger Dijkstra的調度場算法（shunting yard algorithm）[38]適配來解析用中綴表示法編寫的等式。

為了演示Visual Studio Code以項目為中心的特性，我開始在Python中將調度場算法（shunting yard algorithm）重新創(chuàng)建為一個Python等式計算庫[39]。要繼續(xù)后續(xù)操作，請隨意將它從repo克隆到本地。

在本地創(chuàng)建文件夾后，你可以在VS Code中快速打開整個文件夾。我喜歡的方法(如上所述)修改如下，因為我已經創(chuàng)建了文件夾和基本文件:

VS Code理解并將使用以這種方式打開時它讀取到的任何virtualenv[40]、pipenv[41]或conda[42]環(huán)境。你甚至不需要一開始就啟動虛擬環(huán)境!你甚至可以從用戶界面打開文件夾，從菜單中使用 File，Open Folder 打開文件夾，或使用快捷鍵∧Ctrl+K、∧Ctrl+O從鍵盤打開文件夾，或者從命令面板使用File: Open Folder打開。

對于我的等式計算庫項目，以下是我將看到的:

當Visual Studio Code打開文件夾時，它還會打開上次打開的文件。(這是可配置的)。你可以打開、編輯、運行和調試任何列出的文件。左側活動欄中的Explorer視圖提供文件夾中所有文件的視圖，并顯示當前選項卡集中有多少未保存的文件。

測試支持

VS Code可以自動識別在unittest框架、pytest或Nose框架中編寫的現有Python測試[43](如果這些框架已經安裝在當前環(huán)境中)。我在unittest中為等式計算庫編寫了一個單元測試[44]，你可以在本例中使用它。

要運行現有的單元測試，可以在項目中的任何Python文件中右鍵單擊并選擇Run Current Unit Test File。系統(tǒng)會提示你指定測試框架、在項目中搜索測試的位置以及測試使用的文件名模式。

所有這些都會作為工作區(qū)設置保存為本地.vscode/settings.json文件，你也可以在此處進行修改。對于這個等式項目，你選擇unittest、當前文件夾和*_test.py模式就好。

一旦設置好測試框架并且編輯器發(fā)現了測試，你可以在狀態(tài)欄上單擊Run Tests 并從命令面板中選擇一個選項來運行所有的測試:

你甚至可以通過在VS Code中打開測試文件，單擊狀態(tài)欄上的Run Tests，并選擇Run Unit Test Method…和要運行的特定測試來運行單個測試。這使得定位單個的測試失敗和重新運行失敗的測試變得非常簡單，也是一個很棒的節(jié)省時間的方法!測試結果顯示在Python Test Log下的Output 窗口中。

調試支持

雖然VS Code是一個代碼編輯器，但是在VS Code中直接調試Python[45]也是可以的。VS Code提供了許多你所希望的好的代碼調試器具有的特性，包括:

• 自動變量跟蹤

• 監(jiān)視表達式

• 斷點

• 調用棧檢查

你可以在活動欄的Debug 視圖中看到它們:

調試器可以控制在內置終端或外部終端實例中運行Python應用程序。它也可以附加到已經運行的Python實例上，甚至可以調試Django[46]和Flask[47]應用程序。

在單個Python文件中調試代碼與使用F5啟動調試器一樣簡單。使用F10和F11可以分別跳出和進入函數，使用Shift+F5退出調試器?？梢允褂肍9設置斷點，也可以使用鼠標在編輯器窗口的左側空白處單擊來設置。

在開始調試更復雜的項目(包括Django或Flask應用程序)之前，你需要先進行設置，然后選擇調試配置。設置調試配置相對簡單。在Debug 視圖中，選擇Configuration下拉菜單，然后點擊Add Configuration，并選擇Python 

:

Visual Studio Code將在當前文件夾下創(chuàng)建一個名為 .vscode/launch.json的調試配置文件，它允許你設置特定的Python配置[48]以及調試特定應用程序[49](如Django和Flask)的設置。

你甚至可以執(zhí)行遠程調試，以及調試Jinja和Django模板。關閉編輯器中的launch.json文件，然后從Configuration 下拉菜單中為你的應用程序選擇合適的配置。

Git集成

VS Code內置了對源代碼控制管理[50]的支持，并附帶了對Git和GitHub的開箱即用支持。你可以在VS Code中安裝對其他SCM的支持，并一起使用它們。可以從Source Control 視圖中訪問源代碼管理:

如果你的項目文件夾包含一個.git文件夾，VS Code會自動打開Git/GitHub[51]的全部功能。以下是一些你可以完成的任務:

• 將文件提交[52]到Git

• 從遠程repos[53]推送更改和提取更改

• 檢查現有的或創(chuàng)建新的分支和標記[54]

• 查看并解決合并沖突[55]

• 查看不同[56]

所有這些功能都可以直接從VS Code用戶界面中調用:

VS Code還能識別在編輯器之外所做的更改，并正確處理。

在VS Code中提交你最近的更改是一個相當簡單的過程。在Source Control 視圖中，修改后的文件顯示為M標記，而未跟蹤的新文件顯示為U 標記。將鼠標懸停在文件上，然后單擊加號(+)，就可以看到你的更改。在視圖頂部添加提交消息，然后單擊復選框提交更改:

你還可以在VS Code中向GitHub推送本地提交。從“Source Control 視圖”菜單中選擇“Sync（同步）”，或者單擊分支指示器旁邊的狀態(tài)欄[57]上的“Synchronize Changes （同步更改）”。

結論

Visual Studio Code是最酷的通用編輯器之一，也是Python開發(fā)的最佳候選。在本文中，你了解到:

• 如何在任何平臺上安裝VS Code

• 如何查找和安裝擴展來支持Python特有的特性

• VS Code如何讓編寫一個簡單的Python應用程序變得更容易

• 如何在VS Code中運行和調試現有Python程序

• 如何在VS Code中使用Git和GitHub存儲庫

Visual Studio Code已經成為我開發(fā)Python和處理其他任務的默認編輯器，我希望你能給它一個機會，讓它也成為你的編輯器。

如果你有任何問題或意見，請在下面的評論區(qū)留言。Visual Studio Code網站[58]上還有很多我們這里沒有介紹到的信息。

作者在此感謝微軟Visual Studio Code團隊的Dan Taylor[59]為本文所花費的時間和提供的寶貴信息。