簡介
2016年，微軟推出了Windows Subsystem for Linux（WSL），這使得Windows具有了強大的Unix功能。2019年5月，微軟宣布發布了具有更新架構的WSL2，該架構改進了WSL的許多方面——特別是文件系統的性能方面。我已經關注WSL一段時間了，但是現在WSL2即將發布，我決定安裝并試用它。在我使用它的這幾天里，我真的很喜歡這種體驗。Windows 10和完整的Linux發行版（如Ubuntu）的組合使用是一個非常強大的開發方案，它的工作成效驚人。
下文將討論：
·什么是WSL？為什么要在你的系統上安裝并使用它？
·說明如何安裝WSL2，介紹一些可以使開發更高效的輔助應用程序。
·如何在Windows和Linux的組合環境中讓python和這個新功能有效地協同工作。
WSL是什么？
我在Windows上遇到的最大問題之一是通過命令行進行工作，這真的非常痛苦。舊的Windows命令提示符與一般的bash shell和全套的unix命令所提供的功能不匹配。WSL通過多種方式解決了這個問題。有了WSL，您可以在Windows系統上安裝真正的Linux發行版，并以接近裸機的速度運行它。您可以兩全其美——完整的unix支持與Linux不支持的工具（MS Office和其他Windows效能工具）可以同時使用。
一開始可能很難理解這個概念。下面有一個截圖，可從更多視角進行看待：
在此屏幕截圖中，我正在Windows上同時運行Excel、Word和完整版Ubuntu 18.04。它們可以在我的筆記本電腦上以可接受的速度同時運行。
現在已經有很多虛擬機軟件，例如VMWare和VirtualBox。WSL2的主要優點是有效地利用了系統資源。Microsoft通過運行極少的Hyper-V功能子集，并在不運行時使用最少的資源來實現這個目的。使用這種架構，您可以在一秒鐘左右的時間內啟動虛擬Linux映像，并無縫式地開始Linux環境的使用。
這種安排的另一個好處是可以輕松地在虛擬環境和Windows系統之間復制文件。還有一些很厲害的技巧可以無縫地使用Visual Studio Code和Windows Explorer，這樣可以縮短兩個環境之間的距離。實際上，它工作得很好。
在本文后面的部分中，我將介紹一些其他示例，并重點介紹如何在各種環境中進行python開發。
設置WSL2
由于文件系統的速度提高，我極力推薦使用WSL2。在寫這篇文章時，這些用法說明是我在Windows 10 Pro版本上安裝WSL2的高級教程。我建議查看Windows官方文檔來獲取最新說明。我還發現本文和Ubuntu WSL官方頁面對于設置內容都非常有用。
我在這里提前道歉，因為這篇文章有很多圖片并且很長。但是我想制定一個相當完整的指南，將很多這些想法整合到一起。希望它們對你有幫助。
告誡完了之后，讓我們開始吧。
在開始之前，請確保您具有系統管理員權限。為了獲得WSL2，您還需要加入Windows Insider Program。這可能會在將來發生變化，但現在請確保已注冊。我選擇使用“slow”，如下圖所示：
此外，您需要至少是Build 18917的Windows 10版本。我使用的是Windows Pro，但我覺得Home版本也很好。
如果這些是系統的新設置，請在繼續操作之前確保所有更新都已應用。
現在已經建立了基礎，您需要使用以下PowerShell命令來打開WSL和虛擬機平臺：
在此處檢查設置：
您應該重啟以確保安裝完成。
現在已經安裝好子系統，您需要從Microsoft Store安裝首選的Linux發行版。我選擇使用Ubuntu。該Ubuntu版本進行了一些調整，從而使它能更好地協同工作，因此我建議將Ubuntu作為第一個開始的版本。好處是，一旦你能讓Ubuntu正常工作，那么就可以接著安裝其他發行版，以確定最適合您的版本。
安裝應該不會花很長時間。完成后，您會在Windows開始菜單上看到一個Ubuntu項目。繼續單擊它。您將收到一條消息，說明安裝過程將花費幾分鐘：
然后設置您的用戶名和密碼：
使用下面的sudo方法更新Linux環境是一個好主意：
如您所見，這與正常的Ubuntu升級過程相同，但現在卻可以在你的Windows系統上進行。
繼續嘗試一些您喜歡的命令，并觀察它們的工作情況。太棒了。
最后一步是使用Windows的wsl命令為此虛擬環境啟用WSL2。您需要以管理員身份在PowerShell中調用wsl命令：
該wsl命令可以管理系統上安裝的不同環境。使用命令wsl -l -v可以查看已安裝的環境：
從輸出中可以看到，Ubuntu-18.04版本仍為WSL1 。我們如果要升級，就要使用命令wsl --set-version Ubuntu-18.04 2
在后臺，此過程在升級環境的同時還保留所有現有配置。升級可能需要幾分鐘。如果您感興趣，此鏈接（https://aka.ms/wsl2）將提供關于WSL1和WSL2之間差異的更多詳細信息。
完成后，使用wsl -l -v驗證它們都在運行WSL2版本。
在使用它時，您應該使用此命令讓WSL給所有新安裝的軟件設置默認使用版本2：wsl --set-default-version 2
注意：在安裝此版本的時候，您可能會收到一條消息，內容為“ WSL2需要并更新其內核組件。” 如果看到此信息，請參考此博客文章（https://devblogs.microsoft.com/commandline/wsl2-will-be-generally-available-in-windows-10-version-2004/）中的信息。
至此，我們已經啟動并運行了WSL2。在我們將其與python結合使用之前，我想再安裝幾個其他組件使開發過程簡化。
助手應用
Windows Terminal
默認的Windows環境的存在的問題是它沒有好的終端應用程序。正如我在本文開頭提到的那樣，在Linux中用命令行進行操作比在Windows中這樣做更有用。幸運的是，Microsoft一直在開發一種新的Windows Terminal，該終端可以與WSL和其他控制臺很好地配合使用。如果您有興趣了解所有差異，我強烈推薦從這篇文章（https://www.hanselman.com/blog/WhatsTheDifferenceBetweenAConsoleATerminalAndAShell.aspx）獲取更多詳細信息。
最重要的是，我建議從Microsoft Store安裝Windows Terminal。我將在其余的命令行示例中使用它：
Windows Terminal的可配置性非常好，您可以用它做相當多的事。為了使本文易于管理，我這里展示另一篇包含詳細信息和鏈接的帖子（https://www.hanselman.com/blog/ItsTimeForYouToInstallWindowsTerminal.aspx）。
我使用該終端啟動了幾個不同的shell。我發現編輯和配置過程比通過設置Windows快捷方式啟動conda所需的步驟簡單得多。
如果您想查看我的profile.json文件，我已將副本放在github上（https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/extras/profiles.json）。副本包含了用于啟動miniconda的命令，并自定義了一些提示符。您可以使用它作為參考，但是您將需要對其進行定義以使其適合您的系統。如果您有喜歡的小技巧，可以將它們在評論中寫出。
生成GUIDs
您需要為配置文件的不同部分創建自己的GUID。可以選擇使用python。
您最后應該考慮的是安裝Cascadia字體，以獲得更好的終端體驗。
配置完成后，我在這里啟動Linux和Windows中可能需要的各種Shell和環境：
Miniconda
從該屏幕可以看到，我還在系統上安裝了Miniconda。有趣的是，我在Ubuntu映像和Windows上都安裝了一個版本。我不會這樣進行安裝，但是我鼓勵您將其安裝在Windows和WSL環境中的系統上。這是我將使用的默認python環境的設置。
VS Code
最后推薦的有用的組件是Visual Studio Code和一些擴展應用。我建議您在Windows環境中安裝Visual Studio Code。
為了最大程度地利用此設置，您需要安裝幾個擴展應用：
·Remote-WSL
·Python Extension
·Anaconda Extension Pack
您可能會想用主題和圖標去定義其他方面的內容，我鼓勵您這樣做。上面提到的擴展應用對于在本地Windows和Ubuntu環境中運用WSL和conda環境起著重要作用。
跨環境工作
訪問文件
設置太多！怎么辦？
您應該啟動Ubuntu環境或Windows環境，并像往常一樣使用Python。
這是一個屏幕截圖，顯示了帶有運行著Ubuntu和PowerShell選項的終端，而另一個終端則在Windows系統上運行conda：
這本身非常有用，但是真正的強大功能是您可以在WSL和Windows之間進行交互。
例如，如果您在Ubuntu環境輸入explorer.exe，那么Windows將啟動Explorer，并在WSL環境中顯示當前目錄：
現在您有了該Ubuntu WSL環境中的文件在Windows Explorer里的視圖。
您還可以通過輸入網絡路徑（\wsl$\Ubuntu\home\chris），直接在Explorer中訪問此環境。
9P協議文件服務器支持這種跨環境的“戲法”，您可以通過上面屏幕截圖中的mount命令查看這個9P服務器。微軟在他們的博客上寫了一篇不錯的文章（https://devblogs.microsoft.com/commandline/whats-new-for-wsl-in-windows-10-version-1903/），文章提供了關于其工作原理的更多詳細信息。
不要訪問AppData文件夾
這里有一個很重要的警告。如果要跨WSL和Windows復制文件，請使用Explorer或復制的命令行。不要試圖去找AppData文件夾并直接進行文件操作。此操作不被支持，并可能會產生問題。
Visual Studio Code
在各個環境中工作還有另一個棘手的難題。您可以使用WSL Visual Studio Code插件從Windows上安裝的VS Code訪問WSL文件系統。
如果在Ubuntu環境中執行 code. 命令，Windows將啟動VS Code并連接WSL中的文件。您可以使用所有常規的VS Code功能編輯這些文件，并且所有更改都會保存在WSL環境中。您可以在左下方看到指示器，該指示器使您知道您正在與WSL交互，而不是正在與標準的Windows系統交互。
您也可以在Windows中啟動VS Code，并通過命令面板訪問所有正在運行的WSL環境。按Ctrl + Shift + P，然后輸入Remote-WSL以查看選項。
如果您有多個WSL環境設置，那么也可以適當選擇其中一種。
VS Code確保您在WSL環境中編輯文件。例如，當您打開一個文件時，您只能看到WSL文件系統：
這里有一個小驚喜，您需要確保在WSL中使用的所有VS Code插件都已安裝在WSL環境中。例如，如果您看了這個屏幕截圖，就可以看到如何在本地Windows環境中安裝某些插件，但是還需要確保它們也安裝在WSL環境中。
幸運的是，安裝非常簡單。實際上，VS Code會通過一個按鈕提示您“Install in WSL：Ubuntu”。安裝過程很簡單，但需要牢記實現它的細節。
思考它是怎么工作的，這感覺有點瘋狂，但是它的實現卻是無縫銜接的，以我的經驗，您很快就會習慣的。
Jupyter Notebooks
跨環境工作的另一種方法是使用網絡。在研究寫作本文時，我發現許多評論說在某些舊版本的WSL中訪問localhost不起作用。我在使用Pelican或Jupyter Notebooks時，訪問localhost進行工作卻沒有任何問題。我認為這是開發人員需要關注的重點領域，因此在您自己進行實驗時，請記住這一點。
我建議您使用--no-browser選項以避免在啟動Jupyter Notebook時出現警告。在下面的示例中，我在Ubuntu中運行Jupyter，但卻在本地的Edge瀏覽器中查看了它。
另外請您記住，如果要從終端復制數據，請使用Ctrl+Shift+C進行復制，并使用Ctrl+Shift +V進行粘貼。您可能需要使用它來復制證書并通過Jupyter流程進行身份驗證。
直接運行應用
wsl命令是在WSL環境上操作的有力工具。它的一個功能是可以直接在Linux環境中運行可執行文件。例如，我們可以運行安裝在Ubuntu環境中的fortune。
運行圖形應用程序呢？
在大多數情況下，我一直將Windows內置應用程序用作圖形應用程序。在MS Office Apps，Chrome和VS Code之間，這幾個軟件涵蓋了我的主要需求。如果要使用Gimp或Inkscape之類的應用程序，我會使用Windows版本。
但是，我發現了一些很好的應用程序，但在Windows中卻沒有類似的好應用。我使用的一個簡單應用是用Trimage來壓縮圖像。
我可以在Ubuntu中安裝它，但是當我嘗試執行它時，出現錯誤：trimage.py: cannot connect to X server
解決此問題的方法是在Windows上安裝X Server。這有一些選擇，如X410的付費版本。但我選擇使用VcXsrv。
請注意，它不是Win 10內的應用程序，因此看起來有點難看。有一些方法能使它看起來好一點，但是我沒有去找，因為那是少數應用程序不得已才用的方法。我分享它是為了本文的完整性。
無論如何，請安裝VcXsrv并運行它：
我需要選擇disable access Control：
一旦啟動，它就會在系統盤中等候連接。
為了配置您的Ubuntu環境，請確保您的.bashrc文件中包含下面這兩行。完成更改后，重新啟動shell：
如果所有配置正確，您會看到Trimage：
它壓縮本文中的這個圖像的效果很好。
如果您確實需要運行更好的圖形環境，則可以安裝輕量級的桌面環境（如xfce）并啟用它，下面是安裝方法：
下面的屏幕截圖顯示了所有這些一起工作的忙碌景象：
該圖顯示了：
·VS Code在WSL環境中編輯文件
·本地Windows X server中顯示了在WSL上運行的完整xfce桌面
·WSL環境正在為pelican blog服務
工作流程
既然您已經在一臺機器上擁有了所有這些用于python開發的選項，那么您需要確定如何最好地配置以滿足您的需求。我仍在改進我的過程，但是現在我正在做的是：
·Chrome on Win 10：常規網頁瀏覽，電子郵件，Jupyter Notebook
·Visual Studio Code on Win10：文本和python文件編輯
·Visual Studio：為博客寫重構文本文章
·Ubuntu on WSL：在Pelican博客上維護和開發內容
·Ubuntu on WSL：根據需要的命令行工具
·python on WSL：博客內容和一般的開發或實驗
·python on Win10：處理Windows特定任務（Excel，Word等）時的開發
很重要的一點是，即使WSL和Windows環境可以相互“交談”，但也確實需要將它們的職責分開。例如，在WSL中使用git時，建議您在WSL環境中對文件進行操作。Windows也是如此——不要嘗試直接從WSL文件系統運行Windows可執行文件。
最后，我仍然建議您使用conda環境來保持python環境的整潔。我選擇在Ubuntu上有一個conda環境，在Windows上也有一個conda環境，以便確保博客的文章可以在Windows和Linux環境中正常工作。
結論
WSL是使Windows成為一流的開發平臺的重要一步。我在家一直是個Ubuntu用戶，而在工作時卻是Windows用戶。WSL為我提供了一個平臺，讓我可以兩全其美。我能利用所有工具，并且在Ubuntu工作中還能靈活地使用MS Office工具。另外我相信我需要的任何商業軟件都可以安裝在該系統上。
希望這篇指南對您有所幫助，并且可以幫助您為Windows和Linux構建python開發環境。如果您還有其他建議，請在評論中告訴我。
英文原文：https://pbpython.com/wsl-python.html
譯者：桃夭
機器之心報道
參與：路
在 Windows 上做 Python 開發太痛苦？微軟最近發布了一系列官方教程，終于……
教程地址：https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/python/
這些教程將指導使用者如何設置開發環境、是否在原生 Windows 或 Windows Subsystem for Linux (WSL) 系統上安裝自己的工具，以及如何集成 VS Code、Git 等工具。
具體教程如下所示：
初學者教程
該教程適用于對 Python 感興趣的初學者，具體內容包括設置開發環境、安裝 Python、安裝 VS Code、安裝 Git，以及簡單的教程和實踐活動。
web 開發者教程
該教程適用于使用 WSL 在 Windows 上使用 Python 進行 web 開發。
具體內容包括：設置開發環境、啟用 WSL、安裝 Linux 分發版、設置 Visual Studio Code、創建新項目、安裝 Python、pip 和 venv、創建虛擬環境等步驟，以及 Flask Hello World 教程和 Django Hello World 教程。
值得注意的是，在 Windows 上使用 Python 進行 web 開發時，微軟官方教程建議通過 WSL 專門安裝 Python 來構建 web 應用程序。原因在于：Python web 開發的許多教程和說明都是針對 Linux 用戶編寫的, 并使用基于 Linux 的打包和安裝工具。大多數 web 應用還部署在 Linux 上，因此，這將確保開發環境與生產環境之間的一致性。
在 Windows 上使用 Python 編寫腳本和自動執行文件系統操作
該教程主要介紹如何在 Windows 上使用 Python 編寫腳本和自動執行文件系統操作。具體內容包括：設置開發環境、安裝 Python、安裝 Visual Studio Code、安裝 Microsoft Python 擴展、在 VS Code 中打開集成的 PowerShell 終端、安裝 Git 等步驟。
在設置開發環境時，執行這些功能與執行 web 開發時的開發環境設置有所不同。
如前文所述，在 Windows 上使用 Python 進行 web 開發時需要通過 WSL 專門安裝 Python 來構建 web 應用程序，而如果是執行 web 開發以外的其他操作時，只需使用 Microsoft Store 直接在 Windows 10 上安裝 Python。
此外，除了這三門教程以及待更新的機器學習教程以外，微軟官方還提供了常見問題解答（FAQ）和資源列表。
當你遇到這些問題時可以從微軟官方教程中獲得答案。