PyCharm是一种PythonIDE,可以帮助程序员节约时间,提高生产效率。那么具体如何使用呢?本文从PyCharm安装到插件、外部工具、专业版功能等进行了一一介绍,希望能够帮助到大家。 之前也没系统地介绍过PyCharm,怎样配置环境、怎样DeBug、怎样同步GitHub等等可能都是通过经验或者摸索学会的。在本文中,我们并不会提供非常完善的指南,但是会介绍PyCharm最主要的一些能力,了解这些后,后面就需要我们在实践中再具体学习了。 机器之心的读者应该非常了解JetBrains开发的PyCharm了,它差不多是Python最常用的IDE。PyCharm可以为我们节省大量时间,它能够管理代码,并完成大量其他任务,如debug和可视化等。 本文将介绍: PyCharm安装 在PyCharm中写代码 在PyCharm中运行代码 在PyCharm中进行代码debug和测试 在PyCharm中编辑已有项目 在PyCharm中搜索和导航 在PyCharm中使用版本控制 在PyCharm中使用插件和外部工具 使用PyCharmProfessional功能,如Django支持和科学模式 本文假设读者熟悉Python开发,且计算机中已安装某个版本的Python。该教程将使用Python3。6版本,屏幕截图和demo均来自macOS系统。由于PyCharm可在所有主流平台上运行,读者在其他系统中会看到略微不同的UI元素,可能需要调整某些命令。 PyCharm安装 本文将使用PyCharmCommunityEdition2019。1版本,该版本免费且可在所有主流平台上使用。只有最后一部分PyCharmProfessional功能使用的是PyCharmProfessionalEdition2019。1版本。 推荐使用JetBrainsToolboxApp安装PyCharm。使用该App,你可以安装不同的JetBrains产品或者同一产品的不同版本,并在必要的情况下更新、回滚和轻松删除任意工具。你还可以在恰当的IDE及版本中快速打开任意项目。 ToolboxApp安装指南,参见JetBrains官方文档:https:www。jetbrains。comhelppycharminstallationguide。htmltoolbox。 该App会根据你的操作系统提供合适的安装说明。如果它无法无法准确识别系统,你可以在右上角的下拉列表中找到合适的系统。 安装成功后,启动该app并接受用户协议。在Tools选项下,你可以看到一个可用产品列表。从中找到PyCharmCommunity,并点击Install。 好啦,现在你的机器上已经安装PyCharm了。如果不想使用Toolboxapp,你可以单独安装PyCharm。 启动PyCharm,你将看到导入设置弹窗。PyCharm会自动检测出这是首次安装,并为你选择Donotimportsettings选项。点击OK,之后PyCharm会让你选择键盘映射(keymapscheme)。保留默认设置,点击右下角的Next:UIThemes: PyCharm将询问选择深色模式Darcula还是浅色模式。你可以选择自己喜欢的模式,并点击Next:LauncherScript: 本教程将使用深色模式Darcula。 在下一个页面上,直接保留默认设置,并点击Next:Featuredplugins,这时PyCharm将展示可用插件列表。点击StartusingPyCharm,现在你可以写代码了! 在PyCharm中写代码 在PyCharm中,你可以在项目中执行任意操作。因此,首先你需要创建一个项目。 安装和打开PyCharm后,你会看到欢迎页面。点击CreateNewProject,出现NewProject弹窗: 指定项目位置,打开ProjectInterpreter列表,选择创建新的项目解释器或者使用已有的解释器。选择Newenvironmentusing,打开其右方的下拉列表,选择Virtualenv、Pipenv或Conda。这些工具可以为不同项目单独创建Python环境,从而分别保存不同项目所需的依赖项。 你可以选择其中任意一个,本教程使用的是Virtualenv。选择后,指定环境位置,从Python解释器列表中选择要安装在系统中的baseinterpreter。通常,保持默认设置即可。下面有两个可选框:在新环境中继承全局包环境、令当前环境可以用其它所有项目,两个都不要选。 点击右下角的Create,创建新项目: 屏幕上出现TipoftheDay弹窗,在每次启动时PyCharm通过该弹窗提供trick。关掉该弹窗。 现在我们可以开始新的Python程序了。如果你使用的是Mac系统,使用CmdN键;如果你使用的是Windows或Linux系统,使用AltIns键。然后选择PythonFile。你也可以在菜单中选择FileNew。将新文件命名为guessgame。py并点击OK。你将看到如下PyCharm窗口: 至于测试代码,我们来快速写一个简单的猜谜游戏,即程序选择一个数字让用户来猜,在每一次猜测时,程序将告诉用户他猜的数字比神秘数字大还是小,用户猜中数字时游戏结束。以下是该游戏的代码: 直接键入上述代码,而不是复制粘贴。你会看到如下画面: 如上图所示,PyCharm提供IntelligentCodingAssistance功能,可以执行代码补全、代码检查、错误高亮显示和快速修复建议。比如键入main并点击tab键,PyCharm会自动补全整个main从句。 此外,如果你在条件句前忘记键入if,在该句子最后增添。if并点击Tab键,PyCharm将修复该if条件句。该用法同样适用于True。while。这即是PyCharm的PostfixCompletion功能,它可以帮助用户减少退格键使用次数。 在PyCharm中运行代码 现在你已经编码完成该游戏,可以运行了。 该游戏程序有三种运行方式: 在Mac系统中使用快捷键CtrlShiftR,在Windows或Linux系统中,使用快捷键CtrlShiftF10。 右键单击背景,从菜单中选择Runguessgame。 由于该程序具备main从句,你可以点击main从句左侧的绿色小箭头,选择Runguessgame。 使用以上任一方式运行该程序,窗口底部会出现终端面板(Terminalpane),显示你的代码输出结果: 你可以玩一下这个游戏,看看自己能否猜中数字。(专业建议:从50开始猜。) 在PyCharm中进行代码debug 找到神秘数字了吗?如果找到了,你可能会看到一些奇怪的东西:程序没有打印出祝贺信息和显示退出按钮,而是重新开始了。这就是bug所在。要想发现程序重新开始的原因,你需要debug。 首先,点击第8行代码左侧的空白区域,设置断点: 断点即程序运行到这一行时会自动停止,你可以探索断点处之后的代码有什么错误。接下来,从以下三种方式中选择一种开始debug: 在Mac系统中使用CtrlShiftD键,在Windows或Linux系统中使用ShiftAltF9键。 右键单击背景,选择Debugguessgame。 点击main从句左侧的绿色小箭头,选择Debugguessgame。 之后,你将看到底部出现Debug窗口: 按照下列步骤执行程序debug: 注意当前行被蓝色高亮显示。 Debug窗口显示randomint及其值。记录该数字。(上图中该数字为85。) 点击F8执行当前代码行,并执行到下一行代码。如有必要,你也可以使用F7跳转到当前行内的函数。随着你继续执行语句,变量的变化将自动呈现在Debugger窗口。 注意Debugger标签右侧有一个Console标签。Console标签和Debugger标签相互独立。你可以在Console中与程序进行交互,在Debugger中执行debug动作。 转向Console标签,进入猜测过程。 键入左侧Debugger标签中显示的数字,点击Enter键。 转回Debugger标签。 再次点击F8,计算if语句。注意现在你在第14行。为什么不是第11行呢?因为第10行的if语句被计算为False。那么为什么当你键入数字后它算出来为False了呢? 仔细看第10行,注意我们在对比userguess和一个错误的项。我们应该对比用户猜测的数字和randomint,但此处我们对比的是randint(从random包导入的函数)。 将randint更改为randomint,按照同样的步骤重新开始debug。你会发现,这一次到达的是第11行,第10行算出来为True: 恭喜你,bug被修复了! 在PyCharm中进行代码测试 不经单元测试的应用都不可靠。PyCharm可以帮助你快速舒适地写单元测试并运行。默认情况下,unittest被用作测试运行器,而PyCharm还支持其他测试框架,如pytest、nose、doctest、tox和trial。例如,你可以按照以下步骤为项目选择pytest测试运行器: 打开SettingsPreferencesToolsPythonIntegratedTools设置对话框。 在默认测试运行器字段中选择pytest。 点击OK保存该设置。 本教程的示例将使用默认测试运行器unittest。 在同一个项目中,创建文件calculator。py,并将以下Calculator类放入该文件: PyCharm使得为已有代码创建测试变得轻而易举。打开calculator。py文件,执行以下步骤中的任意一个: 在Mac系统中使用ShiftCmdT键,在Windows或Linux系统中使用CtrlShiftT。 右键单击该类的背景,选择GoToandTest。 在主菜单中吗,选择NavigateTest。 选择CreateNewTest,得到以下窗口: Targetdirectory、Testfilename和Testclassname这三项均保留默认设置。选中上图中两种需要测试的方法并点击OK。好了!PyCharm自动创建文件testcalculator。py,并在其中创建了以下stubtest: 使用以下方法中的任意一个运行测试: 在Mac系统中使用CtrlR键,在Windows或Linux系统中使用ShiftF10键。 右键单击背景,选择RunUnittestsfortestcalculator。py。 点击测试类名称左侧的绿色小箭头,选择RunUnittestsfortestcalculator。py。 你将看到底部出现测试窗口,所有测试均失败: 注意,左侧是测试结果的层次结构,右侧是终端的输出。现在,将代码更改成以下代码,实现testadd: 重新运行测试,你会看到一个测试通过了,另一个则失败。按照如下操作探索不同选项,来展示已通过测试和被忽略测试,按照字母顺序对测试进行排序,以及按照时长对测试进行排序: 注意,上图中的sleep(0。1)方法的作用是使其中一个测试变慢,以便按时长对测试进行排序。 在PyCharm中编辑已有项目 单文件项目非常适合作为示例,但你通常需要处理较大的项目。这部分将介绍如何使用PyCharm处理较大项目。 为了探索PyCharm以项目为中心的特征,你将使用Alcazarweb框架(该框架用于学习目的)。在本地复制该repo(地址:https:realpython。comoptinsviewalcazarwebframework)。 当你在本地已有项目时,使用以下方法中的任意一个在PyCharm中打开项目: 在主菜单中点击FileOpen。 在欢迎页面点击Open。 之后,在计算机中找到包含该项目的文件夹,并打开。 如果该项目包含虚拟环境,PyCharm将自动使用该虚拟环境,并将它作为项目解释器。 如果你需要配置不同的虚拟环境virtualenv,在Mac上打开Preferences,或在Windows或Linux系统中使用CtrlAltS打开Settings,找到Project:ProjectName。打开下拉列表,选择ProjectInterpreter: 从下拉列表中选择virtualenv。如果没有要选择的项,则点击下拉列表右方的设置按钮选择Add。其余步骤和创建新项目的步骤相同。 在PyCharm中搜索和导航 在大项目中,我们很难记住每个事物的位置,因此快速导航和搜索非常重要。PyCharm可以提供这些功能。接下来,我们使用上一节中打开的项目,实践以下快捷键: 在当前文件中搜索代码段:在Mac系统中使用CmdF键,在Windows或Linux系统中使用CtrlF键。 在整个项目中搜索代码段:在Mac系统中使用CmdShiftF键,在Windows或Linux系统中使用CtrlShiftF键。 搜索类:在Mac系统中使用CmdO键,在Windows或Linux系统中使用CtrlN键。 搜索文件:在Mac系统中使用CmdShiftO键,在Windows或Linux系统中使用CtrlShiftN键。 如果你不知道要搜索的是文件、类还是代码段,则搜索全部:按两次Shift键。 导航可使用以下快捷键: 前往变量的声明:在Mac系统中使用Cmd键,在Windows或Linux系统中使用Ctrl键,然后单击变量。 寻找类、方法或文件的用法:使用AltF7键。 查看近期更改:使用ShiftAltC键,或者在主菜单中点击ViewRecentChanges。 查看近期文件:在Mac系统中使用CmdE键,在Windows或Linux系统中使用CtrlE键,或者在主菜单中点击ViewRecentFiles。 多次跳转后在导航历史中前进和后退:在Mac系统中使用Cmd〔Cmd〕键,在Windows或Linux系统中使用CtrlAltLeftCtrlAltRight键。 更多细节,参见官方文档:https:www。jetbrains。comhelppycharmtutorialexploringnavigationandsearch。html。 PyCharm中的版本控制 版本控制系统(如Git和Mercurial)是现代软件开发世界中最重要的工具之一。因此,IDE必须支持版本控制。PyCharm在这方面做得很好,它集成了大量流行的版本控制系统,如Git(和Github(https:github。com))、Mercurial、Perforce和Subversion。 注:以下示例中使用的版本控制系统为Git。 配置版本控制系统(VCS) 要想实现VCS集成,你需要在顶部菜单点击VCSVCSOperationsPopup,或者在Mac系统中使用CtrlV键,在Windows或Linux系统中使用Alt键。选择EnableVersionControlIntegration,你将看到以下窗口: 从下拉列表中选择Git,点击OK,这样你就为项目设置好了VCS。(注意,如果你打开的已有项目已经具备版本控制系统,PyCharm将会发现并自动使用该版本控制系统。) 这时如果你前往VCSOperationsPopup,你会发现一个不同的弹窗,它具备选项gitadd、gitstash、gitbranch、gitcommit、gitpush等等: 如果你找不到所需要的选项,你可以在顶部菜单中点击VCS,选择Git,在这里你可以创建和查看pullrequest。 提交和冲突处理 这是PyCharm中VCS集成的两大特征,我个人经常使用并且非常喜欢。假如你完成了工作,打算提交,前往VCSVCSOperationsPopupCommit,或者在Mac系统中使用CmdK键,在Windows或Linux系统中使用CtrlK键。你将看到如下窗口: 在该窗口中,你可以: 选择要提交的文件 写下提交信息 在提交前执行各项检查 查看更改 点击右下角Commit按钮旁边的箭头,选择CommitandPush,从而一次性完成提交和push。 是不是感觉很神奇很迅速?特别是如果你以前经常通过命令行手动执行这些任务时。 团队合作中会出现合并冲突(mergeconflict)。当一个人对你正在处理的文件提交更改时,你们二人更改了同一行导致更改重叠,这时VCS无法决定选择你的更改还是队友的更改。那么你可以使用以下箭头和符号来解决这个问题: 看起来很奇怪,我们很难分辨应该删除哪些更改、保留哪些更改。不要怕,PyCharm来了!它可以用更好、更简洁的方法解决冲突。在顶部菜单中前往VCS,选择Git,然后选择Resolveconflicts。选择存在冲突的文件,点击Merge,出现以下窗口: 在左侧列中,你可以查看自己做的更改。在右侧列中,可以查看队友做的更改。而中间列则显示结果。存在冲突的代码行被高亮显示,你可以在它们旁边看到X和