دليل تعلم بايثون كيفية تثبيت بايثون 3 وإعداد بيئته البرمجية على ويندوز 10


محمد الميداوي

بايثون هي لغةٌ سهلة القراءة ومتنوعة ومتعددة الاستخدامات، وغالبًا ما تُستخدم في كتابة السكربتات (scripting) والأتمتة وتحليل البيانات وتعلم الآلة (machine learning) والتطوير الخلفي (back-end development).

ظهرت بايثون سنة 1991، واستوحي اسمها من مجموعة كوميدية بريطانية باسم «Monty Python»، وكان أحد الأهداف الأساسية لفريق تطوير بايثون هو جعل اللغة مرحةً وسهلة الاستخدام، وبسيطة الإعداد، وجعل طريقة كتابتها مباشرة، مع توفير تقرير مباشر عند حدوث أخطاء. وهي خيارٌ ممتازٌ للمبتدئين والوافدين الجدد على البرمجة. إصدار بايثون 3 هو الإصدار الحالي من اللغة ويُعدُّ مستقبل بايثون.

سيُرشِدُك هذا الدرس خطوةً بخطوة إلى كيفية تثبيت بايثون 3 في ويندوز 10، وتثبيت بيئة برمجة عبر سطر الأوامر.

تثبيت بايثون على ويندوز.jpg

المتطلبات المسبقة

لمتابعة هذه المقالة، يجب أن تملك جهازًا عليه نظام ويندوز 10 متصل بالشبكة مع صلاحيات مدير (administrative access).

الخطوة الأولى: فتح وإعداد PowerShell

سنجري معظم أطوار التثبيت والإعدادات عبر سطر الأوامر، والذي هو طريقةٌ غيرُ رسوميةٍ للتعامل مع الحاسوب، فبدلًا من الضغط على الأزرار، ستكتب نصًّا وتعطيه للحاسوب لينفذه، وسيُظهِر لك ناتجًا نصيًا أيضًا. يمكن أن يساعدك سطر الأوامر على تعديل أو أتمتة مختلف المهام التي تنجزها على الحاسوب يوميًا، وهو أداةٌ أساسيةٌ لمطوري البرمجيات.

PowerShell هي برنامج من ميكروسوفت يوفر واجهة سطر الأوامر. يمكن إجراء المهام الإدارية عبر تنفيذ الأصناف cmdlets، والتي تُنطَق "command-lets"، وهي أصناف متخصصة من الإطار ‎.NET يمكنها تنفيذ العمليات. جُعِلت PowerShell مفتوحة المصدر منذ أغسطس 2016، وصارت متوفرة الآن عبر ويندوز و أنظمة يونكس (بما في ذلك ماك ولينكس).

ستعثر على PowerShell بالنقر الأيمن على أيقونة Start في الركن الأيسر السفلي من الشاشة. عندما تنبثق القائمة، انقر على "Search"، ثم اكتب "PowerShell" في شريط البحث. عند تقديم خيارات لك، انقر بالزر الأيمن على تطبيق سطح المكتب "Windows PowerShell". اختر "Run as Administrator". عندما يظهر مربع حوار يسألك "Do you want to allow this app to make changes to your PC?"، انقر على "Yes".

بمجرد إتمام ذلك، سترى واجهة نصية تبدو كما يلي:

Win10SetUp.png

يمكننا تبديل مجلد النظام عن طريق كتابة الأمر التالي:

cd ~

بعد ذلك سننتقل إلى المجلد PS C:\Users\Sammy.

لمتابعة عملية التثبيت، سنعدّ بعض الأذونات من خلال PowerShell. تم إعداد PowerShell لتعمل في الوضع الأكثر أمانًا بشكل افتراضي، هناك عدة مستويات للأذونات، والتي يمكنك إعدادها باعتبارك مديرًا (administrator):

  • Restricted: تمثل سياسة التنفيذ الافتراضية، وبموجب هذا الوضع، لن تتمكن من تنفيذ السكربتات، وستعمل PowerShell كصدفة تفاعلية (interactive shell) وحسب.

  • AllSigned: ستمكّنك من تنفيذ جميع السكربتات وملفات الإعداد المُوقّعة من قبل جهة موثوقة، مما يعني أنه من المحتمل أن تعرّض جهازك لخطر تنفيذ سكربتات ضارة إن كانت موقعة من قبل جهة موثوقة.

  • RemoteSigned: ستمكّنك من تنفيذ السكربتات وملفات الإعداد المُنزّلة من الشبكة، والمُوقعة من قبل جهة موثوقة، مما يعني أنه من المحتمل أن تعرّض جهازك لخطر تنفيذ سكربتات ضارة إن كانت تلك السكربتات الموثوقة ضارة.
  • Unrestricted: تسمح بتنفيذ جميع السكربتات وملفات الإعداد المُنزّلة من الشبكة بمجرد أن تؤكد أنك تدرك أنّ الملف مُنزّل من الشبكة. في هذه الحالة، التوقيعات الرقمية غير لازمة، مما يعني أنه من المحتمل أن تعرّض جهازك لخطر تنفيذ سكربتات غير موثوقة منزلة من الشبكة قد تكون ضارة.

سنستخدم سياسة التنفيذ RemoteSigned لتعيين الإذن للمستخدم الحالي، وهكذا سنسمح لبرنامج PowerShell بقبول السكربتات المُنزّلة التي نثق بها، ودون خفض كل دفاعاتنا وجعل الأذونات هشة كما هو الحال مع سياسة التنفيذ Unrestricted. سنكتب في PowerShell:

Set-ExecutionPolicy -Scope CurrentUser

ستطالبك PowerShell بتحديد سياسة التنفيذ، وبما أننا نريد استخدام RemoteSigned، فسنكتب:

RemoteSigned

بمجرد الضغط على الزر enter، ستُسأل عما إن كنت نريد تغيير سياسة التنفيذ. اكتب الحرف y لاختيار "نعم"، واعتماد التغييرات. يمكننا التحقق من نجاح العملية عن طريق طلب الأذونات الحالية في الجهاز عبر كتابة:

Get-ExecutionPolicy -List

ستحصل على مخرجات مشابهة لما يلي:

       Scope ExecutionPolicy
        ----- ---------------
MachinePolicy       Undefined
   UserPolicy       Undefined
      Process       Undefined
  CurrentUser    RemoteSigned
 LocalMachine       Undefined

هذا يؤكد أنّ المستخدم الحالي يمكنه تنفيذ السكربتات الموثوقة التي تم تنزيلها من الشبكة. يمكننا الآن تنزيل الملفات التي سنحتاج إليها لإعداد بيئة برمجة بايثون.

الخطوة الثانية: تثبيت Chocolatey

مدير الحزم (package manager) هو مجموعة من أدوات البرمجيات التي تعمل على أتمتة عمليات التثبيت، بما في ذلك التثبيت الأولي للبرامج، وترقيتها، وإعدادها، وإزالتها عند الحاجة. تحفظ هذه الأدوات التثبيتات في موقع مركزي، ويمكنها صيانة جميع حزم البرامج على النظام وفق تنسيقات (formats) معروفة.

Chocolatey هي مدير حزم تعمل من سطر الأوامر، تم تصميمها لنظام ويندوز، وتحاكي apt-get الخاصة بلينكس. متوفرة كإصدار مفتوح المصدر، ويمكنها مساعدتك Chocolatey على تثبيت التطبيقات والأدوات بسرعة. سنستخدمها لتنزيل ما نحتاج إليه لبيئتنا التطويرية.

قبل تثبيت السكربت، دعنا نقرأه للتأكد من أنّ التغييرات التي سيجريها على الجهاز مقبولة. سنستخدم إطار العمل ‎.NET لتنزيل وعرض السكربت Chocolatey في نافذة الطرفية. سننشئ كائنًا WebClient يُسمى ‎$script‎‎ (يمكنك تسميته كما تريد طالما ستستخدم المحرف $ في البداية)، والذي يشارك إعدادات الاتصال بالشبكة مع المتصفح Internet Explorer:

$script = New-Object Net.WebClient

دعنا نلقي نظرة على الخيارات المتاحة لنا من خلال توصيل الكائن إلى الصنف Get-Member لإعادة جميع الأعضاء (الخاصيات والتوابع) الخاصة بكائن WebClient:

$script | Get-Member

سنحصل على المخرجات التالية:

. . .
DownloadFileAsync         Method     void DownloadFileAsync(uri address, string fileName), void DownloadFileAsync(ur...
DownloadFileTaskAsync     Method     System.Threading.Tasks.Task DownloadFileTaskAsync(string address, string fileNa...
DownloadString            Method     string DownloadString(string address), string DownloadString(uri address) # التابع الذي سنستخدمه
DownloadStringAsync       Method     void DownloadStringAsync(uri address), void DownloadStringAsync(uri address, Sy...
DownloadStringTaskAsync   Method     System.Threading.Tasks.Task[string] DownloadStringTaskAsync(string address), Sy…
 . . .

عند النظر إلى المخرجات، يمكننا تحديد التابع DownloadString الذي يمكننا استخدامه لعرض محتوى السكربت والتوقيع في نافذة PowerShell كما يلي:

$script.DownloadString("https://chocolatey.org/install.ps1")

بعد مطالعة السكربت، يمكننا تثبيت Chocolatey عن طريق كتابة ما يلي في PowerShell:

iwr https://chocolatey.org/install.ps1 -UseBasicParsing | iex

تسمح لنا iwr أو Invoke-WebRequest التي تخص cmdlet باستخراج البيانات من الشبكة. سيؤدي هذا إلى تمرير السكربت إلى iex أو Invoke-Expression، والذي سينفذ محتويات السكربت، وتنفيذ سكربت التثبيت لمدير الحزم Chocolatey.

اسمح لبرنامج PowerShell بتثبيت Chocolatey. بمجرد تثبيته بالكامل، يمكننا البدء في تثبيت أدوات إضافية باستخدام الأمر choco.

إن احتجت إلى ترقية Chocolatey مستقبلًا، يمكنك تنفيذ الأمر التالي:

choco upgrade chocolatey

بعد تثبيت مدير الحزم، يمكننا متابعة تثبيت ما نحتاجه لبيئة البرمجة خاصتنا.

المرحلة الثالثة: تثبيت محرر النصوص nano (اختياري)

سنثبّت الآن nano، وهو محرر نصوص يستخدم واجهة سطر الأوامر، والذي يمكننا استخدامه لكتابة البرامج مباشرة داخل PowerShell. هذه ليست خطوة إلزامية، إذ يمكنك بدلاً من ذلك استخدام محرر نصوص بواجهة مستخدم رسومية مثل Notepad، لكن ميزة nano أنه سيُعوِّدك على استخدام PowerShell.

دعنا نستخدم Chocolatey لتثبيت nano:

choco install -y nano

الخيار ‎-y يعني أنَّك توافق على تنفيذ السكربت تلقائيًا دون الحاجة إلى تأكيد.

بعد تثبيت nano، سنكون قادرين على استخدام الأمر nano لإنشاء ملفات نصية جديدة، وسنستخدمه بعد حين لكتابة أول برامجنا في بايثون.

المرحلة الرابعة: تثبيت بايثون 3

مثلما فعلنا مع nano أعلاه، سنستخدم Chocolatey لتثبيت بايثون 3:

choco install -y python3

ستثبّت PowerShell الآن بايثون 3، مع عرض بعض المخرجات أثناء العملية. بعد اكتمال العملية، سترى المخرجات التالية:

Environment Vars (like PATH) have changed. Close/reopen your shell to
 See the changes (or in powershell/cmd.exe just type 'refreshenv').
The install of python3 was successful.
 Software installed as 'EXE', install location is likely default.

Chocolatey installed 1/1 packages. 0 packages failed.
 See the log for details (C:\ProgramData\chocolatey\logs\chocolatey.log).

بعد الانتهاء من التثبيت، ستحتاج إلى التحقق من أنّ بايثون مثبّتة وجاهزة للعمل. لرؤية التغييرات، استخدم الأمر refreshenv أو أغلق PowerShell ثم أعد فتحها بصلاحيات مدير النظام، ثم تحقق من إصدار بايثون على جهازك:

python -V

ستحصل على مخرجات في نافذة الطرفية والتي ستريك إصدار بايثون المثبّت.

Python 3.7.0

سيتم تثبيت، إلى جانب بايثون، الأداة pip، وهي أداةٌ تعمل مع لغة بايثون تُثَبِّت وتدير الحزم البرمجية التي قد نحتاج إلى استخدامها في تطوير مشاريعنا. يمكنك تعلم المزيد عن الوحدات والحزم التي يمكنك تثبيتها بالأداة pip بقراءة المقالة كيفية استيراد الوحدات في بايثون 3 من هذه السلسلة.

سنحدّث pip عبر الأمر التالي:

python -m pip install --upgrade pip

يمكننا استدعاء بايثون من Chocolatey عبر الأمر python. سنستخدم الراية ‎-m لتنفيذ الوحدة كأنها سكربت، وإنهاء قائمة الخيارات، ومن ثمّ نستخدم pip لتثبيت الإصدار الأحدث.

بعد تثبيت بايثون وتحديث pip، فنحن جاهزون لإعداد بيئة افتراضية لمشاريع التطوير خاصتنا.

الخطوة الخامسة: إعداد بيئة افتراضية

الآن بعد تثبيت Chocolatey و nano وبايثون، يمكننا المضي قدمًا لإنشاء بيئة البرمجة خاصتنا عبر الوحدة venv.

تُمكِّنك البيئات الافتراضية من إنشاء مساحة معزولة في حاسوبك مخصصة لمشاريع بايثون، مما يعني أنَّ كل مشروع تعمل عليه ستكون له اعتماديّاته (dependencies) الخاصة به، والتي لن تؤثِّر على غيره من المشاريع.

يوفِّر لنا ضبط بيئةٍ برمجيةٍ تحكمًا أكبر بمشاريع بايثون، وإمكانية التعامل مع إصداراتٍ مختلفةٍ من حزم بايثون. وهذا مهمٌ كثيرًا عندما تتعامل مع الحزم الخارجية.

يمكنك ضبط أيّ عددٍ تشاء من البيئات الافتراضية، وكل بيئة ستكون ممثلة بمجلد في حاسوبك يحتوي على عدد من السكربتات.

اختر المجلد الذي تريد أن تضع فيه بيئات بايثون، أو يمكنك إنشاء مجلد جديد باستخدام الأمر mkdir كما يلي:

mkdir environments
cd environments

بعد أن انتقلتَ إلى المجلد الذي تريد احتواء البيئات فيه، تستطيع الآن إنشاء بيئة جديدة بتنفيذ الأمر التالي:

python -m venv my_env

باستخدام الأمر python، سننفّذ الوحدة venv لإنشاء البيئة الافتراضية التي أطلقنا عليها في هذه الحالة my_env.

ستنشئ venv مجلدًا جديدًا يحتوي على بعض العناصر التي يمكن عرضها باستخدام الأمر ls:

ls my_env

سنحصل على المخرجات التالية:

Mode                LastWriteTime         Length Name
----                -------------         ------ ----
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Include
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Lib
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Scripts
-a----        8/22/2016   2:20 PM            107 pyvenv.cfg

تعمل هذه الملفات مع بعضها لضمان أنَ تكون مشاريعك معزولةٌ عن سياق الآلة المحلية، لكي لا تختلط ملفات النظام مع ملفات المشاريع. وهذا أمرٌ حسنٌ لإدارة الإصدارات ولضمان أنَّ كل مشروع يملك وصولًا إلى الحزمٍ التي يحتاجها.

عليك تفعيل البيئة لاستخدامها، وذلك بكتابة الأمر التالي الذي سيُنفِّذ سكربت التفعيل في المجلد Scripts:

my_env\Scripts\activate

يجب أن تظهر الآن سابقةٌ (prefix) في المِحث (prompt) والتي هي اسم البيئة المستخدمة، وفي حالتنا هذه يكون اسمها my_env.

(my_env) PS C:\Users\Sammy\Environments>

تتيح لنا هذه البادئة معرفة أنّ البيئة my_env مفعّلة حاليًا، وهذا يعني أننا لن سنستخدم إلا إعدادات وحزم هذه البيئة عند إنشاء مشاريع جديدة.

الخطوة الثالثة: إنشاء برنامج بسيط

بعد أن أكملنا ضبط بيئتنا الافتراضية، لننشِئ برنامجًا بسيطًا يعرض العبارة «مرحبا بالعالم!»، وبهذا سنتحقق من أنَّ البيئة تعمل بالشكل الصحيح، ولكي تتعوّد على إنشاء برامج بايثون إن كنتَ وافدًا جديدًا على اللغة.

علينا أولًا تشغيل المحرر nano وإنشاء ملف جديد:

(my_env) PS C:\Users\Sammy> nano hello.py

بعد فتح الملف في نافذة الطرفية، سنكتب البرنامج الخاص بنا:

print("مرحبا بالعالم!")

أغلق محرر nano بالضغط على Ctrl+x ثم اضغط على y عندما يسألك عن حفظ الملف.

بعد أن يُغلَق المحرر nano وتعود إلى سطر الأوامر، حاول تنفيذ البرنامج:

(my_env) PS C:\Users\Sammy> python hello.py

سيؤدي برنامج hello.py الذي أنشأتَه إلى طباعة الناتج التالي في الطرفية:

مرحبا بالعالم!

للخروج من البيئة، اكتب الأمر deactivate وستعود إلى مجلدك الأصلي.

الخلاصة

تهانينا! لقد ضبطتَ الآن بيئة تطويرٍ للغة بايثون 3 في نظام ويندوز 10، حان الآن الوقت للتعمق بلغة بايثون وإنشاء برامج رائعة! بالتوفيق.

ترجمة -وبتصرّف- للمقال How To Install Python 3 and Set Up a Local Programming Environment on windows 10 لصاحبته Lisa Tagliaferri

اقرأ أيضًا



2 اشخاص أعجبوا بهذا


تفاعل الأعضاء


لا توجد أيّة تعليقات بعد



يجب أن تكون عضوًا لدينا لتتمكّن من التعليق

انشاء حساب جديد

يستغرق التسجيل بضع ثوان فقط


سجّل حسابًا جديدًا

تسجيل الدخول

تملك حسابا مسجّلا بالفعل؟


سجّل دخولك الآن