python3在科學計算、深度學習等領域已經大行其道，python2也即將在2020年後逐漸退出歷史舞臺。但是，在樹莓派上，很多軟件依然依賴於python2，我們甚至不能將python默認版本設置爲python3版本，否則在實際使用過程中可能面臨諸多不必要的麻煩。在樹莓派環境下，如果需要用到python3，還是建議大家使用python虛擬環境。
一、安裝python
樹莓派上安裝了Python2.7及Python3.5（Raspbian Stretch 9.3），且默認使用Python2（即python是指向python2.7的）。
如果沒有安裝，可以使用以下方法安裝：
1. 安裝Python
# 安裝python（指向python2）
sudo apt-get install python-dev
# 安裝python3
sudo apt-get install python3-dev
2. 調整python命令指向
技術層面上，我們可以在樹莓派上將python命令指向python3：
sudo ln -s /usr/bin/python3.5 /usr/bin/python
但是，實際使用中，目前爲止我還是不推薦這樣的改動。因爲在實踐中我遇到了很多由此引起的不必要的問題。
我的建議是，要使用python3時，使用python3命令，或者使用虛擬環境。
二、安裝pip
1. pip安裝
一般來說Python2和Python3也都是各自安裝有pip模塊的。如果沒有安裝，可以使用以下方法安裝：
首推使用官方pip安裝腳本安裝，可以安裝最新版本的pip，獲得更好的體驗。
# 【薦】使用官方pip安裝腳本安裝（安裝在python2的site-packages下）、安裝pip3（安裝在python3的site-packages下）
curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o get-pip.py
sudo python get-pip.py
sudo python3 get-pip.py
# 使用apt-get安裝pip（安裝在python2的dist-packages下）、安裝pip3（安裝在python3的dist-packages下）
sudo apt-get install python-pip
sudo apt-get install python3-pip
# 使用easy_install模塊安裝pip（安裝在python2的dist-packages下）、安裝pip3（安裝在python3的dist-packages下）
sudo python -m easy_install pip
sudo python3 -m easy_install pip
【注】：apt-get安裝或者easy_install，包括後面用pip安裝模塊都會安裝在python的dist-packages目錄下，只有從源碼安裝纔會安裝在site-packages下。
2. pip升級
可以用以下方法升級pip：
pip install --upgrade pip
或
pip install -U pip
或
python -m pip install --upgrade pip
或
python -m pip install -U pip
或
easy_install --upgrade pip
3. 調用pip
pip實際上是依賴於python環境的一個包，因此在使用pip安裝模塊時，究竟由哪個python環境調用就決定了模塊被安裝到了什麼位置。
我們先來查看一下pip命令指向的python解釋器：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import re
import sys
from pip._internal import main
if __name__ == '__main__':
sys.argv[0] = re.sub(r'(-script\.pyw?|\.exe)?$', '', sys.argv[0])
sys.exit(main())
因此可以確定，這種情況下直接調用pip命令的話，會把包安裝到python2的環境下。
再看一下pip3命令：
#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
import re
import sys
from pip._internal import main
if __name__ == '__main__':
sys.argv[0] = re.sub(r'(-script\.pyw?|\.exe)?$', '', sys.argv[0])
sys.exit(main())
與調整python命令指向類似，同樣可以在技術層面上使pip命令默認指向python3環境下的pip模塊，但是我不建議。
sudo nano /usr/local/bin/pip【具體位置可以用which pip查詢，可能與此不同】
將第一句由#!/usr/bin/python2修改爲#!/usr/bin/python3
除了直接使用pip/pip3命令外，直接用python -m/python3 -m命令調用pip/pip3更爲準確，雖然可能麻煩了一些：
python -m pip install xxx
python3 -m pip install xxx
三、pip配置
很多人在用到pip時，都是上來就是一頓pip install操作，對pip沒有一個基本瞭解，以至於出現各種問題，例如安裝慢、沒有權限等。
1. 配置文件
Linux環境下，pip配置文件的位置可能爲：
虛擬環境級別：$VIRTUAL_ENV/pip.conf
用戶級別： ~/.pip/pip.conf 或者 ~/.config/pip/pip.conf（兩者同時存在時，前者優先級最高）。
global級別：/etc/pip.conf
可以用pip config查看當前的配置：
# 列舉當前配置
pip config list
# 列舉虛擬環境級別的配置
pip config --site list
# 列舉用戶級別的配置
pip config --user list
# 列舉系統級別的配置
pip config --global list
2. 配置參數
配置文件中包含多個section，每個section包含用[]框起來[section header]，以及具體的配置選項和參數。
section header來自於pip命令行的命令（如install, freeze等），以及一個[global]用於設置全局參數。
而具體的配置選項有兩個來源：（1）來自於各個命令的選項的非縮寫版本，如index-url等；（2）來自於General options，例如timeout，trusted-host等。
【Note1】[global]下設置的參數可以在具體的section header下面再做自定義配置，pip將以具體的section header下的配置爲準，例如：
[global]
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
[install]
index-url=http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
則index-url=http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/纔是生效的。
【Note2】前述了三個級別的配置文件，當三個級別的配置文件同時存在時，配置都會被加載進來，但是當配置選項存在衝突時，優先級虛擬環境級別（虛擬環境被激活）>用戶級別>系統級別（需要權限）。
3. 示例：鏡像源配置
在國內，pip默認的鏡像源下載是很慢的。可以用以下配置修改國內的鏡像源，清華、阿里、中科大等都有pypi的鏡像源。
[install]
index-url=http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
# 表示信任mirrors.aliyun.com
trusted-host=mirrors.aliyun.com
囉嗦一句，鏡像源的配置可以放在user級別的配置文件中，避免每個虛擬環境都要配置，但也不必放在系統級別（需要權限）。雖然很多時候，我們可能都掌握着這個權限，但我的建議是，如果你不是個管理員，不懂得如何管理的話，還是把東西都放在user級別就可以了。
四、pip安裝模塊 - 安裝位置選擇與權限問題
pip沒有做好安裝位置選擇時，比較容易出問題，如權限問題、安裝位置混亂等。前面有提及site-packages和dist-packages的區別，但這裏我們配置安裝位置不需要精確到這兩個目錄，只需定位到lib的上一級目錄即可，例如
系統級別：/usr/local/lib/
用戶級別：~/.local/
虛擬環境級別：~/.virtualenvs/venv_name/
在給sudo權限的情況下，默認安裝到系統級別，安裝在系統級別下的包所有用戶都可以訪問；
加上–user參數時，默認安裝至用戶級別目錄；
在虛擬環境下，就會安裝到虛擬環境級別目錄。
安裝位置也可以在配置文件中設置，例如：
[install]
prefix=~/.virtualenvs/venv_name/
若非必要，建議不要自行配置安裝位置，配置不好反而適得其反。啥時候必要呢？有的時候一些包會默認安裝到系統級別，那麼就會出現Permission Denied，可以嘗試自定義prefix來解決這個問題。
【參考文獻】
https://pip.pypa.io/en/stable/reference/pip_config/#options
https://pip.pypa.io/en/stable/user_guide/#configuration