简介

conda 是一个非常强大的包管理器，有点类似于应用商店，但是其功能远比应用商店强。conda 可以跨平台使用，在 MACOS、Windows、Linux 上均可使用，可以用来创建虚拟环境，从而避免不同工具包对不同环境的依赖。主要有两个版本，Anaconda 和 miniconda，前者有桌面化的环境，而后者则是mini 版本的工具，仅限于命令行使用：

下载安装：

一般来说，我们是把程序安装在服务器上的，所以下载 Linux 的 latest 版本即可，如果想安装在其他平台，根据实际情况选择即可。对于 Linux 系统，我们更多的是在命令行使用，因此安装 miniconda 就够用了。而 miniconda 也更新了很多版本，我们下载 miniconda3 版本的（miniconda和miniconda2已经过时，不推荐使用）
下载的网页是：https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html

  1. # 通常来说，我们选择 latest 版本
  2. wget -c https://repo.continuum.io/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
  3. # 如果是在国内，选择清华镜像会更快
  4. # https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/miniconda/
  5. wget -c https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
  6. # 安装，安装过程需要按回车键或者输入 YES，不要选择no即可
  7. bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
  8. # 安装完成后需要重新激活环境
  9. source ~/.bashrc

一般来说，软件安装成功我们还要调用一下软件帮助文档，进行进一步确认：

  1. $ conda --help
  2. usage: conda [-h] [-V] command ...
  4. conda is a tool for managing and deploying applications, environments and packages.
  6. Options:
  8. positional arguments:
  9.   command
  10.     clean        Remove unused packages and caches.
  11.     compare      Compare packages between conda environments.
  12.     config       Modify configuration values in .condarc. This is modeled after the git config command. Writes to the user .condarc file (${HOME}/.condarc) by default.
  13.     create       Create a new conda environment from a list of specified packages.
  14.     help         Displays a list of available conda commands and their help strings.
  15.     info         Display information about current conda install.
  16.     init         Initialize conda for shell interaction. [Experimental]
  17.     install      Installs a list of packages into a specified conda environment.
  18.     list         List linked packages in a conda environment.
  19.     package      Low-level conda package utility. (EXPERIMENTAL)
  20.     remove       Remove a list of packages from a specified conda environment.
  21.     uninstall    Alias for conda remove.
  22.     run          Run an executable in a conda environment. [Experimental]
  23.     search       Search for packages and display associated information. The input is a MatchSpec, a query language for conda packages. See examples below.
  24.     update       Updates conda packages to the latest compatible version.
  25.     upgrade      Alias for conda update.
  27. optional arguments:
  28.   -h, --help     Show this help message and exit.
  29.   -V, --version  Show the conda version number and exit.
  31. conda commands available from other packages:
  32.   env

上面的帮助文档也可以看到，conda 有多个子命令，常见子命令的用法在后文介绍。

添加镜像

我们使用 conda 安装其他软件，需要告诉conda 一个获取软件的地址，称为 channel 。添加 channel 用到的 conda config 子命令，如果采用官方提供的channel，则运行：

  1. ## 配置镜像
  2. # 下面这三行配置官网的channel地址
  3. conda config --add channels r 
  4. conda config --add channels conda-forge 
  5. conda config --add channels bioconda
  6. conda config --set show_channel_urls yes

对于国内用户，也可以采用国内的镜像，如清华、北外、阿里等，这里提供清华的镜像：

  1. # 下面这四行配置清华大学的channel地址，国内用户推荐
  2. # 不过清华镜像的访问量太高了，经常不稳定，也有人推荐北外或者阿里的镜像
  3. conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
  4. conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main/
  5. conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge/
  6. conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda/

运行上面添加 channel 的代码后，会发现 ~/.condarc 文件写入了信息：

  1. $ cat ~/.condarc 
  2. channels:
  3.   - https://mirrors.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda/
  4.   - https://mirrors.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge/
  5.   - https://mirrors.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main/
  6.   - https://mirrors.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
  7.   - defaults
  8. show_channel_urls: true

创建小环境并安装软件

在这部分会介绍几个子命令：create 、install、search、info
首先我们使用 conda 创建一个虚拟环境，用到的 create 命令，将虚拟环境命名为 wes，环境命名可以自定义，一般用于什么数据分析，就命名为什么，方便记忆：

  1. # 创建虚拟环境
  2. conda  create  -n  wes
  3. # 激活虚拟环境
  4. conda activate wes

激活虚拟环境后，命令行前面会多一个 (wes) ，表示目前正处于虚拟环境中，也可以用 conda info 子命令检查目前用户的所有环境， * 表示目前所处的虚拟环境：

  1. $ conda  info  -e 
  2. # conda environments:
  3. #
  4. base                     /home/hcguo/miniconda3
  5. wes                  *   /home/hcguo/miniconda3/envs/wes

如果想要在虚拟环境中安装软件，则需要用到 install 子命令，如在小环境中安装 python，版本为 3。一般来说，conda 安装软件过程中弹出来的信息会提示具体安装的是哪个版本，当然，也可以在安装的时候指定具体版本：

  1. conda install python=3

软件安装工程中会弹出很多信息，包含软件具体版本，来源于哪个channel，以及会同时安装软件的依赖库文件。
软件安装成功一般在最后会返回下面信息：

  1. Preparing transaction: done
  2. Verifying transaction: done
  3. Executing transaction: done

也可以一句命令安装多个软件，但不建议过多，容易造成依赖冲突：

  1. conda install samtools bwa fastqc trim-galore multiqc fastp

如果没有指定具体版本，conda 一般是采用最新的版本，但有时候也会因为环境兼容的问题，而安装适配的版本。
有时候，conda 软件库中的软件名称与实际的软件名称会有所不同，比如 sratoolkit，在conda 的软件库里面命名是 sra-tools。这个时候，我们可以使用 search 子命令先进行搜索，确认搜到了再安装：

  1. conda  search sra-tools
  2. conda  install sra-tools

或者到这个链接搜索：https://anaconda.org/bioconda/repo
bioconda 即上面所添加的一个 channel ，大部分的生信软件都可以在这里获取到。
image.png
假如软件所在的 channel 不在 .condarc 中，在 install 的时候可以通过 -c 参数进行指定
当然，如果你想偷懒，直接用谷歌或必应搜索 conda sra-tools 也是可以 get 到的。
如果想要查看已经安装的软件目录列表，可以用 :

  1. conda list

软件删除或更新

在这部分我们会用到两个子命令：remove、update
如果想要卸载或者删除一个软件：fastp

  1. conda remove fastp

或者想要更新一个软件：samtools

  1. conda update samtools

退出虚拟环境

如果使用完虚拟环境，想要退出时，就用：

  1. conda deactivate

删除虚拟环境（较少用到）

有时候由于管理不善，导致环境污染，比如某一个软件一开始可用，后面因为安装了其他软件，依赖相互冲突，环境污染了。最常见的例子就是，一开始在虚拟环境中安装的是 python3，后来安装了某个程序顺带安装了 python2，这样就导致环境污染，原先依赖 python3 的软件全都无法正常工作了。即便是重新安装也不一定管用。这个时候，该环境基本就废了，可以考虑删除重建：

  1. conda remove -n wes --all

从文件中创建环境

有时候会拿到一个 .yaml 文件，记录了环境名称、软件版本等信息，可以通过一句代码即可完成创建环境并且安装软件的操作：

  1. conda env create -f environment.yaml

但往往会由于软件过多而导致依赖冲突，即一下子吃撑大胖子，conda 吃不消。
这是一个 environment.yaml 文件示例

  1. # You can use this file to create a conda environment for this pipeline:
  2. #   conda env create -f environment.yml
  3. name: rnaseq-1.4.2
  4. channels:
  5.   - conda-forge
  6.   - bioconda
  7.   - defaults
  8. dependencies:
  9.   ## conda-forge packages, sorting now alphabetically, without the channel prefix!
  10.   - matplotlib=3.0.3        # Current 3.1.0 build incompatible with multiqc=1.7
  11.   - r-base=3.6.1
  12.   - conda-forge::r-data.table=1.12.4
  13.   - conda-forge::r-gplots=3.0.1.1
  14.   - conda-forge::r-markdown=1.1
  16.   ## bioconda packages, see above
  17.   - bioconductor-dupradar=1.14.0
  18.   - bioconductor-edger=3.26.5
  19.   - bioconductor-tximeta=1.2.2
  20.   - bioconductor-summarizedexperiment=1.14.0
  21.   - deeptools=3.3.1
  22.   - fastqc=0.11.8
  23.   - gffread=0.11.4
  24.   - hisat2=2.1.0
  25.   - multiqc=1.7
  26.   - picard=2.21.1
  27.   - preseq=2.0.3
  28.   - qualimap=2.2.2c
  29.   - rseqc=3.0.1
  30.   - salmon=0.14.2
  31.   - samtools=1.9
  32.   - sortmerna=2.1b # for metatranscriptomics
  33.   - star=2.6.1d             # Don't upgrade me - 2.7X indices incompatible with iGenomes.
  34.   - stringtie=2.0
  35.   - subread=1.6.4
  36.   - trim-galore=0.6.4

mamba

由于需要解决的依赖问题过多，有时候会出现 conda 安装软件经常失败的情况，因为就有开发者开发了新的工具，mamba ，可以提高安装软件的速度和成功率：

  1. # 在没有激活虚拟环境前安装 mamba
  2. conda  install mamba 
  3. # 激活虚拟环境，用 mamba 代替 conda
  4. conda activate wes
  5. mamba install cnvkit