📚 课程目录第1章环境搭建与版本控制

1. 环境搭建与版本控制

任务目标

在本案例中，你将搭建一个用于后续99个MLOps案例的本地实验环境。完成后的环境包含：Python 3.11虚拟环境（依赖隔离）、Docker（容器化运行环境）以及Git（版本控制）。最终在当前目录初始化一个名为mlops-lab的项目仓库，并完成首次提交。

环境依赖

操作系统：Ubuntu 22.04+ / macOS 13+ / Windows 11 + WSL2
已安装：Python 3.10+、Docker Engine 24+、Git 2.40+
网络：可访问PyPI与Docker Hub（或已配置镜像源）

实施步骤与代码

以下命令在项目根目录mlops-lab下按顺序执行。所有命令均需在终端中运行。

# 1. 创建并进入项目目录
mkdir mlops-lab && cd mlops-lab

# 2. 创建Python虚拟环境（使用venv）
python3 -m venv .venv

# 3. 激活虚拟环境
# Linux/macOS:
source .venv/bin/activate
# Windows (WSL2中与Linux相同；若在CMD/PowerShell中则执行 .venv\Scripts\activate)

# 4. 升级pip并安装核心依赖（写入requirements.txt以便复现）
python -m pip install --upgrade pip
echo "mlflow==2.12.1
dvc==3.48.0
pytest==8.2.0
python-dotenv==1.0.1" > requirements.txt
pip install -r requirements.txt

# 5. 验证Python环境
python -c "import mlflow, dvc, pytest; print('Python env OK:', mlflow.__version__, dvc.__version__, pytest.__version__)"

# 6. 初始化Git仓库并配置用户信息（替换为你的用户名/邮箱）
git init
git config user.name "Your Name"
git config user.email "your.email@example.com"

# 7. 创建Dockerfile（最小可用，用于后续案例的容器化实验）
cat > Dockerfile <<'EOF'
FROM python:3.11-slim
WORKDIR /workspace
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
CMD ["bash"]
EOF

# 8. 创建.dockerignore避免将虚拟环境与Git元数据打入镜像
echo ".venv/
.git/
__pycache__/
*.pyc" > .dockerignore

# 9. 创建.gitignore
echo ".venv/
__pycache__/
*.pyc
.mlflow/
*.db" > .gitignore

# 10. 验证Docker镜像可构建（首次构建需拉取基础镜像，约1-2分钟）
docker build -t mlops-lab:0.1 .

# 11. 首次提交
git add .
git commit -m "Initial MLOps environment setup"

# 12. 输出最终状态
echo "--- Git log ---"
git log --oneline
echo "--- Docker images ---"
docker images | grep mlops-lab

验证方法与通过标准

执行完上述命令后，按以下顺序检查，全部满足即环境搭建成功：

Python虚拟环境：终端提示符前出现(.venv)前缀，且第5步输出Python env OK: 2.12.1 3.48.0 8.2.0（版本号可能因补丁更新略有差异）。
Docker：第10步构建无报错，第12步docker images输出中包含mlops-lab镜像且TAG为0.1。
Git：第12步git log显示一条提交记录，提交信息为Initial MLOps environment setup。
仓库完整性：git status显示工作区干净（无未提交变更）。

常见问题

pip安装超时：可临时使用国内镜像源，如pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple -r requirements.txt。
Docker权限不足：若提示permission denied，将当前用户加入docker组：sudo usermod -aG docker $USER，然后重新登录终端。
虚拟环境激活失败：确认Python版本≥3.10，若系统仅有python3命令，使用python3 -m venv .venv创建后，激活命令不变。