10 phút để đọc
Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn từng bước để cài đặt Python 3 trên Windows 10, đồng thời thiết lập môi trường lập trình thông qua dòng lệnh.
Gi ới thiệu về Python
Python là một ngôn ngữ lập trình đa năng, có thể được sử dụng cho nhiều loại dự án lập trình khác nhau. Được phát hành lần đầu vào năm 1991 với tên gọi lấy cảm hứng từ nhóm hài kịch người Anh Monty Python, nhóm phát triển mong muốn biến Python trở thành một ngôn ngữ thú vị khi sử dụng.
Với khả năng cài đặt dễ dàng, cú pháp tương đối đơn giản và khả năng cung cấp phản hồi lỗi tức thì, Python trở thành lựa chọn phù hợp cho cả người mới bắt đầu lẫn lập trình viên giàu kinh nghiệm. Phiên bản mới nhất hiện nay là Python 3 và đây cũng là hướng phát triển chính của ngôn ngữ này trong tương lai.
Yêu cầu trước khi bắt đầu
Bạn cần có một máy tính Windows 10 có quyền quản trị và được kết nối Internet.
Các bước cài đặt Python 3 trên windows 10
Bước 1: Mở và cấu hình PowerShell
Trong quá trình cài đặt và thiết lập cấu hình, chúng ta sẽ thực hiện phần lớn thao tác thông qua giao diện dòng lệnh, một hình thức tương tác với máy tính không sử dụng đồ họa. Thay vì nhấp chuột vào các nút, bạn sẽ nhập văn bản và nhận phản hồi dưới dạng văn bản từ hệ thống. Dòng lệnh, hay còn gọi là shell, không chỉ giúp bạn chỉnh sửa mà còn hỗ trợ tự động hóa nhiều tác vụ thường ngày trên máy tính. Đây là một công cụ không thể thiếu đối với lập trình viên.
PowerShell là một chương trình do Microsoft phát triển, cung cấp giao diện shell thông qua dòng lệnh. Các tác vụ quản trị được thực hiện bằng cách chạy các cmdlet (đọc là “command-let”), những lớp chuyên biệt trong nền tảng phần mềm .NET, cho phép thực hiện các thao tác cụ thể. Kể từ khi được mở mã nguồn vào tháng 8 năm 2016, PowerShell đã có mặt trên nhiều hệ điều hành, bao gồm cả Windows và UNIX (như macOS và Linux).
Để tìm Windows PowerShell, bạn có thể nhấp chuột phải vào biểu tượng Start ở góc dưới bên trái màn hình. Khi menu xuất hiện, chọn Search, sau đó nhập “PowerShell” vào thanh tìm kiếm. Khi kết quả hiện ra, nhấp chuột phải vào “Windows PowerShell” (ứng dụng Desktop) và chọn Run as Administrator. Khi hộp thoại hỏi “Do you want to allow this app to make changes to your PC?” xuất hiện, hãy chọn Yes.
Sau khi thực hiện các bước trên, bạn sẽ thấy một giao diện văn bản với dòng hiển thị tương tự như sau:
Windows 10 PowerShell
Chúng ta có thể chuyển ra khỏi thư mục hệ thống bằng cách nhập lệnh sau:
cd ~
Lúc này, bạn sẽ được chuyển đến thư mục người dùng, ví dụ như PS C:\\Users\\Sammy.
Để tiếp tục quá trình cài đặt, chúng ta cần thiết lập một số quyền thông qua PowerShell. PowerShell mặc định chạy ở chế độ bảo mật cao nhất, tuy nhiên bạn có thể tùy chỉnh các mức độ cấp quyền khác nhau như sau:
- Restricted là chính sách thực thi mặc định; ở chế độ này bạn không thể chạy bất kỳ script nào và PowerShell chỉ hoạt động như một shell tương tác.
- AllSigned sẽ cho phép bạn chạy tất cả các script và tệp cấu hình đã được ký bởi một nhà phát hành uy tín. Tuy vậy, không phải mọi script được ký bởi nhà phát hành uy tín đều đảm bảo an toàn tuyệt đối, vì vậy máy tính của bạn vẫn có thể đối mặt với nguy cơ thực thi các script độc hại.
- RemoteSigned cho phép bạn chạy các script và tệp cấu hình được tải xuống từ internet nếu chúng đã được ký bởi một nhà phát hành đáng tin cậy. Tuy nhiên, vẫn tồn tại rủi ro nếu nội dung của script được cho là an toàn nhưng thực tế thì không.
- Unrestricted cho phép chạy tất cả các script và tệp cấu hình được tải xuống từ internet sau khi bạn xác nhận rằng mình hiểu rõ nguồn gốc của tệp. Chính sách này không yêu cầu chữ ký số nên có thể dẫn đến việc chạy những script độc hại chưa được kiểm chứng.
Chúng ta sẽ sử dụng chính sách thực thi RemoteSigned để cấp quyền cho người dùng hiện tại, cho phép PowerShell chấp nhận các script tải về từ internet mà chúng ta tin tưởng, nhưng không mở rộng quyền quá mức như khi dùng chế độ Unrestricted. Trong PowerShell, bạn hãy nhập:
Set-ExecutionPolicy -Scope CurrentUser
PowerShell sẽ yêu cầu bạn nhập chính sách thực thi mong muốn. Khi muốn sử dụng RemoteSigned, chúng ta sẽ nhập:
RemoteSigned
Sau khi nhấn Enter, bạn sẽ được hỏi có chắc chắn muốn thay đổi chính sách thực thi hay không. Nhập y để đồng ý và cho phép thay đổi có hiệu lực. Để xác nhận thay đổi đã được áp dụng, nhập lệnh sau để xem danh sách các chính sách thực thi hiện tại:
Get-ExecutionPolicy -List
Bạn sẽ nhận được kết quả đầu ra tương tự như sau:
Scope ExecutionPolicy
----- ---------------
MachinePolicy Undefined
UserPolicy Undefined
Process Undefined
CurrentUser RemoteSigned
LocalMachine Undefined
Điều này xác nhận rằng người dùng hiện tại đã được cấp quyền để chạy các script uy tín tải từ internet. Giờ đây, chúng ta có thể tiếp tục tải các tệp cần thiết về để thiết lập môi trường lập trình Python.
Bước 2: Cài đặt Trình quản lý gói Chocolatey
Trình quản lý gói là một tập hợp các công cụ phần mềm giúp tự động hóa quá trình cài đặt, bao gồm việc cài mới, nâng cấp, cấu hình và gỡ bỏ phần mềm khi cần thiết. Trình quản lý gói lưu trữ phần mềm ở một vị trí trung tâm và có thể duy trì toàn bộ các gói phần mềm trên hệ thống ở các định dạng phổ biến.
Chocolatey là một trình quản lý gói hoạt động trên dòng lệnh dành cho Windows, tương tự như lệnh apt-get trên hệ điều hành Linux. Chocolatey có phiên bản mã nguồn mở, giúp bạn cài đặt các ứng dụng và công cụ nhanh chóng. Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ sử dụng Chocolatey để tải các thành phần cần thiết về cho môi trường phát triển.
Trước khi tiến hành cài đặt script, chúng ta sẽ đọc nội dung của nó để đảm bảo rằng mình đồng ý với các thay đổi mà script sẽ thực hiện trên hệ thống. Để thực hiện điều này, chúng ta sẽ tận dụng nền tảng .NET để tải và hiển thị nội dung của script cài đặt Chocolatey trực tiếp trong cửa sổ PowerShell. Trước hết, hãy tạo một đối tượng WebClient và đặt tên là $script (bạn có thể chọn tên khác, miễn là bắt đầu bằng ký tự $). Đối tượng này sẽ sử dụng chung cấu hình kết nối Internet với trình duyệt Internet Explorer.
$script = New-Object Net.WebClient
Bạn hãy cùng xem các thành phần (thuộc tính và phương thức) có sẵn của đối tượng WebClient này bằng cách chuyển nó qua cmdlet Get-Member:
$script | Get-Member
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) # phương thức sẽ sử dụng
DownloadStringAsync Method void DownloadStringAsync(uri address), void DownloadStringAsync(uri address, Sy...
DownloadStringTaskAsync Method System.Threading.Tasks.Task[string] DownloadStringTaskAsync(string address), Sy…
Dựa vào kết quả trên, ta có thể xác định được phương thức DownloadString là phương thức sẽ dùng để hiển thị nội dung script và chữ ký trong cửa sổ PowerShell. Áp dụng như sau:
$script.DownloadString("<https://chocolatey.org/install.ps1>")
Sau khi kiểm tra nội dung script, để tiến hành cài đặt Chocolatey, nhập lệnh sau trong PowerShell:
iwr <https://chocolatey.org/install.ps1> -UseBasicParsing | iex
Lệnh iwr (viết tắt của Invoke-WebRequest) cho phép truy xuất dữ liệu từ Internet. Lệnh này sẽ truyền nội dung script đến iex (Invoke-Expression), và iex sẽ thực thi nội dung đó, bắt đầu quá trình cài đặt trình quản lý gói Chocolatey.
Kế đến bạn hãy cho phép PowerShell cài đặt Chocolatey. Sau khi quá trình cài đặt hoàn tất, bạn có thể bắt đầu sử dụng lệnh choco để cài đặt các công cụ khác.
Nếu trong tương lai bạn cần nâng cấp Chocolatey, chỉ cần chạy lệnh:
choco upgrade chocolatey
Sau khi trình quản lý gói đã được cài đặt thành công, chúng ta có thể tiếp tục cài đặt các thành phần còn lại cho môi trường lập trình Python 3.
Bước 3: Cài đặt trình soạn thảo văn bản nano (Tùy chọn)
Tiếp theo, chúng ta sẽ cài đặt nano, một trình soạn thảo văn bản hoạt động trên giao diện dòng lệnh, cho phép bạn viết mã trực tiếp trong PowerShell. Bước này không bắt buộc, vì bạn hoàn toàn có thể sử dụng các trình soạn thảo đồ họa như Notepad để thay thế. Tuy nhiên, việc sử dụng nano sẽ giúp bạn làm quen tốt hơn với môi trường PowerShell.
Sử dụng Chocolatey để cài đặt nano:
choco install -y nano
Ở đây, chúng ta dùng tùy chọn -y để tự động xác nhận việc chạy script mà không cần lời nhắc.
Sau khi cài đặt xong, bạn có thể sử dụng lệnh nano để tạo các tệp văn bản mới và sau này sẽ dùng nano để viết chương trình Python đầu tiên của mình.
Bước 4: Cài đặt Python 3
Tương tự như với nano ở bước trên, chúng ta sẽ sử dụng Chocolatey để cài đặt Python 3:
choco install -y python3
PowerShell sẽ tiến hành cài đặt Python 3, đồng thời hiển thị tiến trình cài đặt trực tiếp trong cửa sổ dòng lệnh.
Khi quá trình cài đặt hoàn tất, bạn sẽ thấy thông báo như sau:
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).
Sau khi cài đặt xong, bạn nên xác nhận đã thiết lập xong Python và có thể sử dụng. Để xem kết quả, bạn có thể sử dụng lệnh refreshenv, hoặc đóng rồi mở lại PowerShell với quyền Administrator. Sau đó, kiểm tra phiên bản Python bằng lệnh:
python -V
Kết quả sẽ tương tự:
Python 3.7.0
Pip cũng sẽ được cài đặt cùng với Python: đây là công cụ quản lý các gói phần mềm cho Python. Để đảm bảo pip phiên bản mới nhất, bạn hãy nâng cấp nó bằng lệnh:
python -m pip install --upgrade pip
Với Chocolatey, bạn có thể gọi Python 3 bằng lệnh python. Cờ -m được dùng để chạy một mô-đun trong thư viện dưới dạng một script, kết thúc danh sách tùy chọn, và sau đó gọi pip để tiến hành nâng cấp.
Khi đã cài đặt Python và cập nhật pip, bạn có thể bắt đầu thiết lập môi trường ảo (virtual environment) cho các dự án lập trình của mình.
Bước 5: Thiết lập môi trường ảo
Sau khi đã cài đặt Chocolatey, nano và Python, chúng ta có thể tiếp tục tạo môi trường lập trình bằng mô-đun venv.
Môi trường ảo cho phép bạn tạo một không gian riêng biệt trên máy tính dành cho từng dự án Python, đảm bảo rằng mỗi dự án có thể sử dụng bộ phụ thuộc riêng mà không gây xung đột với các dự án khác.
Thiết lập môi trường lập trình mang lại cho chúng ta khả năng kiểm soát tốt hơn đối với từng dự án Python, cũng như cách quản lý các phiên bản khác nhau của Package. Điều này đặc biệt quan trọng khi bạn làm việc với các Package của bên thứ ba.
Bạn có thể thiết lập bao nhiêu môi trường lập trình Python tùy thích. Mỗi môi trường thực chất là một thư mục trên máy tính chứa một số script giúp nó hoạt động như một môi trường độc lập.
Chọn thư mục mà bạn muốn đặt các môi trường Python hoặc tạo thư mục mới bằng lệnh mkdir, ví dụ:
mkdir Environments
cd Environments
Sau khi đã ở trong thư mục nơi bạn muốn lưu môi trường, bạn có thể tạo một môi trường mới bằng lệnh sau:
python -m venv my_env
Ở đây, chúng ta sử dụng lệnh python để chạy thư viện venv, nhằm tạo một môi trường ảo có tên là my_env.
Về cơ bản, venv sẽ thiết lập một thư mục mới chứa một số thành phần mà bạn có thể kiểm tra được bằng lệnh sau:
ls my_env
Kết quả đầu ra có thể như sau:
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
Những tệp này cùng hoạt động để đảm bảo rằng các dự án của bạn được cách ly với hệ thống và các tệp bên ngoài, từ đó tránh việc trộn lẫn giữa tệp hệ thống và tệp của dự án. Đây là giải pháp hiệu quả trong quản lý phiên bản và giúp đảm bảo rằng mỗi dự án có thể sử dụng đúng bộ package mà nó cần.
Để sử dụng môi trường này, bạn cần kích hoạt nó bằng cách chạy script activate trong thư mục Scripts:
my_env\\Scripts\\activate
Lúc này, dấu nhắc dòng lệnh sẽ được thêm tiền tố là tên của môi trường, trong ví dụ này là my_env:
(my_env) PS C:\\Users\\Sammy\\Environments>
Tiền tố này cho biết môi trường my_env hiện đang được kích hoạt. Điều đó có nghĩa là khi bạn tạo chương trình tại đây, chúng sẽ chỉ sử dụng các thiết lập và thư viện thuộc môi trường cụ thể này.
Bước 6: Tạo một chương trình đơn giản
Sau khi đã thiết lập môi trường ảo, chúng ta sẽ cùng tạo một chương trình “Hello, World!” đơn giản. Điều này không chỉ giúp bạn kiểm tra xem môi trường có hoạt động chính xác hay không mà còn tạo cơ hội để bạn làm quen với cú pháp cơ bản của Python nếu bạn chưa từng làm việc với nó trước đây.
Đầu tiên, hãy mở nano và tạo một tệp mới có tên:
nano hello.py
Khi tệp mở ra trong Terminal, bạn hãy gõ nội dung chương trình như sau:
print("Hello, World!")
Để thoát khỏi nano, nhấn tổ hợp phím Ctrl + X. Khi được hỏi có muốn lưu tệp hay không, nhấn phím y (Yes), rồi nhấn Enter để xác nhận.
Sau khi thoát khỏi nano và trở lại dòng lệnh PowerShell, hãy chạy chương trình bằng lệnh:
python hello.py
Nếu mọi thứ hoạt động đúng, bạn sẽ thấy kết quả sau xuất hiện trên màn hình:
Hello, World!
Để thoát khỏi môi trường ảo, bạn chỉ cần gõ lệnh deactivate, lúc này bạn sẽ trở về thư mục gốc ban đầu.
Kết luận
Vậy là bạn đã hoàn tất việc cài đặt Python 3 trên Windows 10 của mình và đã có thể bắt đầu viết mã!
Nếu bạn muốn thiết lập Python 3 trên các hệ điều hành khác, có thể tham khảo các hướng dẫn tương tự dành cho:
- Ubuntu 16.04
- Debian 8
- CentOS 7
- macOS
Ngoài ra, nếu bạn đang làm việc trong một nhóm phát triển phần mềm, việc thiết lập Python trên một máy chủ Ubuntu 16.04 cũng là một lựa chọn hợp lý.
Khi đã có môi trường phát triển trên máy tính cá nhân, bạn có thể tiếp tục nâng cao kiến thức Python thông qua các bài viết như:
- Tìm hiểu về Data Types trong Python 3
- Làm thế nào để sử dụng Variables trong Python 3
