4. Python 环境准备：Python3 安装、虚拟环境搭建、requests/urllib3 库安装、日志库 logging 配置

在编写蓝绿发布门禁的 Health Check 脚本之前，必须建立标准、隔离且可复现的 Python 运行环境。本节将依次完成 Python3 安装验证、虚拟环境创建、核心 HTTP 库安装以及日志系统配置，确保后续脚本开发具备一致的基础设施。

4.1 Python3 安装与版本验证

Health Check 脚本依赖 Python 3.8+ 特性（如 f-string、类型提示）。执行以下命令确认环境：

# 检查 Python 版本
python3 --version

# 预期输出示例
Python 3.9.18

# 检查 pip 是否可用
python3 -m pip --version

4.2 虚拟环境搭建

虚拟环境隔离项目依赖，避免与系统级 Python 包冲突。蓝绿发布脚本应独立运行在专属虚拟环境中。

4.2.1 创建与激活虚拟环境

# 创建虚拟环境（在项目根目录执行）
python3 -m venv healthcheck_venv

# 激活虚拟环境（Linux/macOS）
source healthcheck_venv/bin/activate

# 激活虚拟环境（Windows PowerShell）
.\healthcheck_venv\Scripts\Activate.ps1

# 激活后提示符变化，显示 (healthcheck_venv)

4.2.2 验证虚拟环境隔离性

# 查看当前 Python 解释器路径
which python3
# 输出应指向虚拟环境内部路径，如 /home/user/project/healthcheck_venv/bin/python3

# 查看已安装包列表（初始应为空或仅有 pip/setuptools）
pip list

4.3 requests / urllib3 库安装

Health Check 脚本需要向目标服务发送 HTTP 请求并解析响应。推荐优先使用 requests 库（基于 urllib3 封装，API 更友好），同时安装 urllib3 作为底层依赖。

4.3.1 安装命令

# 确保虚拟环境已激活
pip install requests urllib3

# 指定版本安装（推荐锁定版本）
pip install requests==2.31.0 urllib3==2.0.4

# 查看已安装版本
pip show requests
pip show urllib3

4.3.2 验证安装

# 快速验证：导入并打印版本
python3 -c "import requests; print(requests.__version__)"
# 输出: 2.31.0

python3 -c "import urllib3; print(urllib3.__version__)"
# 输出: 2.0.4

4.4 日志库 logging 配置

Health Check 脚本必须输出结构化日志，用于门禁决策审计和故障排查。Python 标准库 logging 无需额外安装，但需合理配置格式、级别和输出目标。

4.4.1 基础配置模板

import logging
import sys

def setup_logging(log_file="healthcheck.log", level=logging.INFO):
    """
    配置日志系统：同时输出到文件和控制台
    """
    # 创建 logger
    logger = logging.getLogger("HealthCheck")
    logger.setLevel(level)

    # 日志格式：时间 | 级别 | 模块 | 消息
    formatter = logging.Formatter(
        fmt="%(asctime)s | %(levelname)-8s | %(name)s | %(message)s",
        datefmt="%Y-%m-%d %H:%M:%S"
    )

    # 文件处理器（追加模式）
    file_handler = logging.FileHandler(log_file, mode="a", encoding="utf-8")
    file_handler.setFormatter(formatter)
    logger.addHandler(file_handler)

    # 控制台处理器
    console_handler = logging.StreamHandler(sys.stdout)
    console_handler.setFormatter(formatter)
    logger.addHandler(console_handler)

    return logger

# 使用示例
logger = setup_logging()
logger.info("Health Check 脚本启动")
logger.warning("响应时间超过阈值: 2.3s")
logger.error("连接目标服务失败: Connection refused")

4.4.2 日志级别与使用场景

4.4.3 日志输出示例

# 控制台输出
2025-03-21 14:30:01 | INFO     | HealthCheck | 开始健康检查: http://blue-app:8080/health
2025-03-21 14:30:01 | DEBUG    | HealthCheck | 请求头: {"User-Agent": "HealthCheck/1.0"}
2025-03-21 14:30:01 | INFO     | HealthCheck | 响应状态: 200 OK, 耗时: 0.32s
2025-03-21 14:30:01 | INFO     | HealthCheck | 门禁决策: PASS (所有检查项通过)

# 文件日志（healthcheck.log）相同格式，便于后续日志采集

4.5 环境准备清单

完成本节所有步骤后，使用以下清单验证环境完整性：

1. Python3 版本：≥ 3.8，可通过 python3 --version 确认
2. 虚拟环境：已激活，which python3 指向 venv 内部路径
3. requests 库：已安装，python3 -c "import requests" 无报错
4. urllib3 库：已安装，作为 requests 的底层依赖
5. logging 配置：脚本可正常输出带时间戳的日志到文件和控制台

4.6 生成 requirements.txt

锁定依赖版本，确保所有环境一致：

# 生成当前环境的依赖清单
pip freeze > requirements.txt

# 查看生成的 requirements.txt 内容
cat requirements.txt

# 输出示例：
# requests==2.31.0
# urllib3==2.0.4
# certifi==2023.7.22
# charset-normalizer==3.2.0
# idna==3.4