Migrate from miniconda to miniforge

Author: seisman

source/programming/python.md

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 # Python 语言
 
 - 本节贡献者: {{田冬冬}}（作者）、{{姚家园}}（审稿）
-- 最近更新日期: 2023-09-23
+- 最近更新日期: 2025-01-03
 - 预计花费时间: 60 分钟
 
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 ## 简介
 
-[Python](https://www.python.org/) 是一种广泛使用的通用编程语言，其具有语法简单、
-功能强大等优点，是目前地震学科研最常用的编程语言之一。
+[Python](https://www.python.org/) 是一种广泛使用的通用编程语言，其具有语法简单、功能强大等优点，
+是目前地震学科研最常用的编程语言之一。
 
-这一节中，我们不介绍具体的 Python 语法，而是着重介绍如何安装和管理 Python、
-如何编写并执行 Python 脚本等。这一节的最后列出了一些免费的 Python 学习资源，
-读者可根据需要自行学习。
+这一节中，我们不介绍具体的 Python 语法，而是着重介绍如何安装和管理 Python、如何编写并执行 Python 脚本
+等。这一节的最后列出了一些免费的 Python 学习资源，读者可根据需要自行学习。
 
-## 安装 Miniconda
+## 安装 Miniforge
 
-Python 是一种解释型语言，需要专门的解释器去执行 Python 代码。
-尽管 Linux/macOS 系统内置了 Python 解释器，但是建议用户不要使用它，
-以免误操作破坏系统内置 Python， 造成系统出现问题。
-**建议用户安装 Miniconda， 使用其提供的 `conda` 命令管理和安装 Python 及其模块。**
+Python 是一种解释型语言，需要专门的解释器去执行 Python 代码。尽管 Linux/macOS 系统内置了 Python
+解释器，但是建议用户不要使用它，以免误操作破坏系统内置 Python， 造成系统出现问题。
+**建议用户安装 Miniforge，使用其提供的 `conda` 命令管理和安装 Python 及其模块。**
 
-:::{dropdown} Python、Anaconda 和 Miniconda 的区别与联系
+:::{dropdown} Python、Anaconda、Miniconda 与 Miniforge
 :color: info
 :icon: info
 
-在安装和使用 Miniconda 前，读者有必要了解 Python、Anaconda 和 Miniconda 三者
-之间的区别与联系：
+有一些 Python 使用经验的用户，可能接触或使用过 Anaconda、Miniconda 和 Miniforge。这其中涉及到很多
+概念，下面做简要解释：
 
 Python 解释器
-: 从 [Python 官方网站](https://www.python.org/downloads/) 下载的 Python 安装包
-  只提供了一个 Python 解释器，仅包含 Python 的核心模块和库，是运行 Python
-  脚本所必需的。使用官方的 Python 安装包相当于安装了 Python 解释器 + 核心模块/库。
+: 从 [Python 官方网站](https://www.python.org/downloads/) 下载的 Python 安装包只提供了一个
+  Python 解释器，仅包含 Python 的核心模块和库，是运行 Python脚本所必需的。使用官方的 Python 安装包
+  相当于安装了 Python 解释器 + 核心模块/库。
 
 Anaconda
-: [Anaconda](https://www.anaconda.com/) 是一个 Python **发行版**，不仅提供了
-  Python 解释器，还内置了很多 Python 开发工具与众多科学计算相关的库，形成了
-  一个可以开箱即用的 Python 科学计算环境，省去了自行配置科学计算环境的麻烦。
-  Anaconda 还提供了强大的软件包管理工具 `conda`，可以方便地安装模块和管理环境。
-  安装 Anaconda 相当于安装了 Python 解释器 + 核心模块/库 + 数百个科学计算相关模块 + 包管理器 `conda`。
+: [Anaconda](https://www.anaconda.com/download) 是 [Anaconda 公司](https://www.anaconda.com/)
+  提供的一个 Python **发行版**，其不仅提供了 Python 解释器，还内置了很多 Python 开发工具与众多科学
+  计算相关的库，形成了一个可以开箱即用的 Python 科学计算环境，省去了自行配置科学计算环境的麻烦。Anaconda
+  还提供了强大的软件包管理工具 `conda`，可以方便地安装模块和管理环境。安装 Anaconda 相当于安装了
+  Python 解释器 + 核心模块/库 + 数百个科学计算相关模块 + 包管理器 `conda`。
 
   尽管 Anaconda 有很多优点，其也有明显的缺点：
+
   - 安装包非常大（超过 500 MB）
   - 安装过程耗时长（一般超过 5 分钟）
   - 安装后占用大量硬盘空间（一般超过 3 GB）
   - 安装了很多平时用不到的模块，进而导致安装新模块时会可能出现版本冲突
 
 Miniconda
-: [Miniconda](https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html) 是 Anaconda 的精简版。
-  它继承了 Anaconda 的优点，同时避免了 Anaconda 的臃肿。其安装包只有约 50 MB，安装
-  通常也只需要数十秒。安装 Miniconda 相当于安装了 Python 解释器 + 核心模块/库 + 包管理器 `conda`。
+: [Miniconda](https://docs.anaconda.com/miniconda/) 是 Anaconda 公司提供的 Anaconda 的精简版。
+  安装 Miniconda 相当于安装了 Python 解释器 + 核心模块/库 + 包管理器 `conda`。因而，其避免了
+  Anaconda 的臃肿，安装包只有约 50 MB，安装通常也只需要数十秒。由于内置了包管理器 `conda`，可以根据
+  自己的需求安装软件包，极大地避免了内置大量软件包导致的软件版本冲突的问题。
+
+conda-forge
+: Anaconda 公司在制作 Anaconda 发行版的同时，还维护了一个小型软件仓库，称之为 main channel。该软件
+  仓库中仅包含了 Anaconda 公司感兴趣的几百个软件包，因而无法满足所有用户的需求。因而，一些有志之士成立了
+  [conda-forge](https://conda-forge.org/) 社区，维护了另一个软件仓库，称之为 conda-forge channel。
+  该软件仓库包含了近 3 万个软件包，以满足不同用户的需求。因而，大部分人通常都使用 conda-forge channel。
+  但需要注意的是，某些软件包在 main 和 conda-forge channel 中同时存在，混用不同的 channel 可能会
+  导致软件版本冲突。
+
+Miniforge
+: 为了避免混用 main 和 conda-forge channel 可能导致的软件冲突，conda-forge 社区制作了 Miniforge
+  发行版。Miniforge 与 Miniconda 基本相同，因而安装 Miniforge 相当于安装了 Python 解释器 +
+  核心模块/库 + 包管理器 `conda`。不同的点在于，Miniforge 默认使用 conda-forge channel，即默认只
+  从 conda-forge channel 中获取软件包，因而极大避免了混用 main 和 conda-forge channel 可能导致的
+  冲突。因而，Miniforge 是目前我们推荐的 Python 发行版。
 :::
 
-下面展示了如何在 Linux 系统下安装 Miniconda。其它操作系统下的安装说明以及具体使用方法可以参考
-[地震“学”软件中 Anaconda 相关内容](inv:software:anaconda/index)。
+下面展示了如何在 Linux 系统下安装 Miniforge。其它操作系统下的安装说明以及具体使用方法可以参考
+[地震“学”软件中 conda 相关内容](inv:software:conda/index)。
 
-1. 下载 Miniconda
+1. 下载 Miniforge
 
-   下载地址：[Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh](https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh)
+   下载地址：[Miniforge3-Linux-x86_64.sh](https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/github-release/conda-forge/miniforge/LatestRelease/Miniforge3-Linux-x86_64.sh)
 
-2. 安装 Miniconda
+2. 安装 Miniforge
 
    ```
-   $ bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
+   $ bash Miniforge3-Linux-x86_64.sh
    ```
 
-   Miniconda 默认会安装到 {file}`${HOME}/miniconda3` 下，在安装过程中可以
-   设置为其他路径。
+   Miniforge 默认会安装到 {file}`${HOME}/miniforge3` 下，在安装过程中可以设置为其他路径。
 
    安装通常只需要十几秒，在安装的最后会出现：
 
-        Do you wish the installer to initialize Miniconda3
-        by running conda init? [yes|no]
-        [no] >>>
+      Do you wish to update your shell profile to automatically initialize conda?
+      This will activate conda on startup and change the command prompt when activated.
+      If you'd prefer that conda's base environment not be activated on startup,
+      run the following command when conda is activated:
+
+          conda config --set auto_activate_base false
+
+      You can undo this by running `conda init --reverse $SHELL`? [yes|no]
+      [no] >>>
 
    输入 `yes` 则安装包会向当前 SHELL 的配置文件写入 `conda` 初始化语句。
 
 3. 测试安装
 
-   打开一个新的终端，在终端中输入 `python`，输出中看到 **Anaconda, Inc.**
-   字样即代表成功安装 Miniconda 并启动了 Python 解释器：
+   打开一个新的终端，在终端中输入 `python`，输出中看到 `packaged by conda-forge` 字样即代表成功
+   安装 Miniforge 并启动了 Python 解释器：
 
-        $ python
-        Python 3.9.12 (main, Apr  5 2022, 01:53:17)
-        [GCC 7.5.0] :: Anaconda, Inc. on linux
-        Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
-        >>>
+      $ python
+      Python 3.12.8 | packaged by conda-forge | (main, Dec  5 2024, 14:25:12) [Clang 18.1.8 ] on darwin
+      Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
+      >>>
 
    在提示符 `>>>` 后输入 `quit()` 后按下 {kbd}`Enter` 键退出 Python 解释器。
 
@@ -96,19 +115,16 @@ Miniconda
 
 ```
 $ python
-Python 3.9.12 (main, Apr  5 2022, 01:53:17)
-[GCC 7.5.0] :: Anaconda, Inc. on linux
+Python 3.12.8 | packaged by conda-forge | (main, Dec  5 2024, 14:25:12) [Clang 18.1.8 ] on darwin
 Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
 >>>
 ```
 
-进入 Python 解释器后，首先会显示 Python 版本信息、版权声明以及帮助信息，
-然后会显示符号 `>>>`。`>>>` 是 Python 解释器在交互模式下的主提示符，提示用户
-可以在 `>>>` 后输入 Python 指令。
+进入 Python 解释器后，首先会显示 Python 版本信息、版权声明以及帮助信息，然后会显示符号 `>>>`。`>>>`
+是 Python 解释器在交互模式下的主提示符，提示用户可以在 `>>>` 后输入 Python 指令。
 
-在 `>>>` 提示符后输入 `1 + 2` 并按下 {kbd}`Enter` 键将指令 `1 + 2` 传给 Python
-解释器。解释器接收指令后会执行指令，输出结果 `3`，并再次显示主提示符
-`>>>` 等待用户的下一次输入。
+在 `>>>` 提示符后输入 `1 + 2` 并按下 {kbd}`Enter` 键将指令 `1 + 2` 传给 Python 解释器。解释器
+接收指令后会执行指令，输出结果 `3`，并再次显示主提示符 `>>>` 等待用户的下一次输入。
 ```python
 >>> 1 + 2
 3
@@ -118,8 +134,8 @@ Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
 Python 解释器交互模式可以当做一个快捷的计算器来使用！
 :::
 
-下面继续看一个稍复杂点的例子。给变量 `x` 赋值，然后紧跟着一个判断语句
-“如果 x 的值大于 0，则打印字符串 Hello world!”。
+下面继续看一个稍复杂点的例子。给变量 `x` 赋值，然后紧跟着一个判断语句“如果 x 的值大于 0，则打印字符串
+Hello world!”。
 ```python
 >>> x = 5
 >>> if x > 0:
@@ -184,7 +200,7 @@ Python 解释器内置了所有标准库，安装解释器后就可以直接使
   Python 包，也可用于从源码安装 Python 包。
 
 [`conda`](https://docs.conda.io/)
-: `conda` 是 Anaconda/Miniconda 提供的包管理器，不仅可以安装 Python 包，
+: `conda` 是 Miniforge 中内置的包管理器，不仅可以安装 Python 包，
   还可以安装其他语言写的包（理论上可以安装任何软件）。它的另一个重要功能是管理 Python 环境，
   可用于在一个系统内安装多个不同版本的 Python 解释器或包。
 :::
@@ -193,16 +209,7 @@ Python 解释器内置了所有标准库，安装解释器后就可以直接使
 
 在使用 `conda` 前，还需要对 `conda` 做简单配置：
 ```
-# 增加 conda-forge 通道，可以安装更多的软件包
-$ conda config --add channels conda-forge
-# 设置通道优先级为 strict，以避免混用 conda-forge 和 main
-$ conda config --set channel_priority true
-# 显示通道的 URL
-$ conda config --set show_channel_urls true
-# 设置 conda 使用更快的 libmamab solver
-$ conda config --set solver libmamba
 # 配置使用国内清华源以加快软件下载速度
-$ conda config --add default_channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main
 $ conda config --set 'custom_channels.conda-forge' https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
 ```