UV: Python包和項目管理器（從入門到不放棄教程）

還在用慢吞吞的 pip 和略復雜的 conda 嗎？試試 uv！🚀 這款用 Rust 打造的 Python 包管理器，速度快到飛起！?? 集成虛擬環境管理，告別 virtualenv。安裝、卸載、鎖定依賴，統統快人一步！💨 讓你的 Python 開發更流暢、更高效！?

1. 為什么用uv，而不是conda或者pip

你還在為遲遲進不去conda環境而煩惱嗎？你是不是感覺pip安裝一些大點的Python包賊拉慢！

對，你不是一個人，是時候做個渣男，放棄舊愛conda/pip，擁抱新歡uv啦！
TL;DR: uv 之所以被開發者考慮用作 conda 或 pip 的替代品，主要是因為它號稱自己比pip快10-100倍！這你敢信？！高低得安裝一下嘗嘗鮮！

相對于 pip：

• 速度更快： uv 使用 Rust 編寫，這使得它在包的安裝、依賴解析和虛擬環境創建等方面通常比 pip 快很多倍。尤其是在處理大型項目和復雜的依賴關系時，速度差異更為明顯。
• 集成的環境管理： uv 不僅處理包管理（像 pip 那樣），還內置了虛擬環境管理的功能（類似于 virtualenv）。這意味著你不需要單獨使用 virtualenv 來創建和管理虛擬環境，uv venv 命令就能完成。
• 更現代的設計： uv 旨在解決 pip 長期存在的一些性能和用戶體驗問題，例如依賴沖突處理和錯誤消息提示。
• 兼容性： uv 在設計上力求與 pip 的生態系統兼容，這意味著它仍然可以從 PyPI (Python Package Index) 安裝包，并且理解 requirements.txt 文件。

相對于 conda：

• 更輕量級和更專注于 Python 包： conda 是一個更通用的包管理器，它可以管理包括 Python、非 Python 的庫（如 C/C++ 依賴）以及整個軟件棧。uv 目前更專注于 Python 包的管理。如果你主要處理 Python 項目，并且不需要 conda 的非 Python 包管理能力，uv 通常更輕量級。
• 速度： 在 Python 包的安裝和環境創建方面，uv 通常比 conda 更快。conda 的依賴解析有時會比較慢。
• 更貼近 pip 的工作流程： 對于已經習慣了 pip 和 virtualenv 工作流程的開發者來說，uv 的某些命令和概念可能更容易理解和接受。
• 避免 conda 的一些復雜性： conda 的環境管理有時可能比較復雜，尤其是在處理不同頻道（channels）和依賴沖突時。uv 的設計目標是更簡潔和直接。

2. 安裝uv（Windows）

具體安裝文檔可參考官方文檔：https://docs.astral.sh/uv/getting-started/installation/
以下是在Windows系統下的幾種安裝方式。

2.1 powershell下載

powershell -ExecutionPolicy ByPass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"

2.2 winget下載

winget install --id=astral-sh.uv  -e

2.3 直接下載安裝包

🤣😂🤣😂 哎喲喂！本該一行命令輕松搞定，誰料卡在了 GitHub 這道墻🧱，😭。看來只能手動“搭梯子”去搬運資源了（🤫🤫🤫 你懂的）。

下載地址：uv-x86_64-pc-windows-msvc.zip
解壓后，將解壓后的文件夾目錄設置環境變量即可生效。

3. uv教程

3.1 創建虛擬環境 (uv venv)

• 功能: 創建一個新的 Python 虛擬環境。

• 示例:

  # 在當前目錄下創建一個名為 .venv 的虛擬環境，使用系統默認的 Python 版本
  uv venv# 在當前目錄下創建一個名為 my-project-env 的虛擬環境，使用指定的 Python 3.11 版本
  uv venv -p python3.11 my-project-env# 在指定路徑創建一個名為 custom-env 的虛擬環境，使用 Python 3.10
  uv venv -p python3.10 /path/to/my/project/custom-env
  

3.2. 安裝包 (uv pip install)

• 功能: 在激活的虛擬環境中安裝 Python 包。（ps：看到這里的pip老熟悉了，但是，此pip非彼pip，這里是uv本身的安裝命令。）

• 示例:

  # 確保你已經激活了虛擬環境 
  # Windows (CMD): .\venv\Scripts\activate
  # macOS/Linux (Bash/Zsh): source venv/bin/activate# 安裝 requests 包
  uv pip install requests# 安裝指定版本的 Flask 包
  uv pip install Flask==2.2.2# 從 requirements.txt 文件安裝所有依賴
  uv pip install -r requirements.txt# 安裝開發依賴 (通常在 requirements-dev.txt 中)
  uv pip install -r requirements-dev.txt -d dev
  

3.3. 卸載包 (uv pip uninstall)

• 功能: 從激活的虛擬環境中卸載指定的 Python 包。

• 示例:

  # 確保你已經激活了虛擬環境# 卸載 requests 包
  uv pip uninstall requests# 卸載多個包
  uv pip uninstall Flask Werkzeug
  

3.4. 列出已安裝的包 (uv pip list)

• 功能: 顯示當前激活的虛擬環境中已安裝的包及其版本。

• 示例:

  # 確保你已經激活了虛擬環境
  uv pip list
  

3.5. 導出 requirements 文件 (uv pip freeze)

• 功能: 將當前激活的虛擬環境中已安裝的包及其確切版本導出到 requirements.txt 文件中。

• 示例:

  # 確保你已經激活了虛擬環境# 導出到默認的 requirements.txt 文件
  uv pip freeze > requirements.txt# 導出到指定的文件
  uv pip freeze > my_dependencies.txt
  

3.6. 運行工具 (uv tool run) 或其別名 (uvx)

• 功能: 運行由 Python 包提供的命令行工具，無需顯式安裝到當前虛擬環境或全局環境。uv 會自動創建一個臨時的隔離環境來運行該工具。

• 示例:

  # 運行 black 代碼格式化工具
  uvx black .# 運行 flake8 代碼檢查工具
  uv tool run flake8 my_module.py# 運行指定版本的 pylint
  uvx pylint@2.10.0 my_module.py
  

3.7. 鎖定依賴 (uv pip compile)

• 功能: 從 requirements.in 文件編譯生成精確的鎖定文件 (requirements.txt)，包含所有直接和間接依賴及其確切版本。這有助于實現可復現的構建。

• 示例:

  # 假設你有一個 requirements.in 文件# 編譯生成 requirements.txt
  uv pip compile requirements.in -o requirements.txt# 指定輸出文件
  uv pip compile input_deps.in -o locked_deps.txt
  

3.8. 同步依賴 (uv pip sync)

• 功能: 根據鎖定的 requirements.txt 文件同步當前虛擬環境中的依賴。如果虛擬環境中的包與鎖定文件不一致，uv 會安裝、升級或卸載包以使其與鎖定文件匹配。

• 示例:

  # 確保你已經激活了虛擬環境，并且有一個 requirements.txt 文件# 根據 requirements.txt 同步虛擬環境
  uv pip sync requirements.txt# 同步指定的鎖定文件
  uv pip sync locked_dependencies.txt
  

3.9. 移除虛擬環境 (uv venv --remove)

• 功能: 刪除指定的虛擬環境。

• 示例:

  # 刪除當前目錄下的名為 .venv 的虛擬環境
  uv venv --remove .venv# 刪除指定路徑的虛擬環境
  uv venv --remove /path/to/my/project/my-project-env
  

這些操作涵蓋了使用 uv 進行 Python 項目開發和依賴管理的常見需求。記住在使用 uv pip install, uv pip uninstall, uv pip list, uv pip freeze, uv pip sync 等命令時，通常需要在你的虛擬環境被激活的狀態下進行操作，以確保這些操作影響的是你的項目環境而不是全局環境。

4. uvx

當你在安裝uv的時候，同時也會安裝uvx， uvx是一個無需安裝即可運行 Python 工具的命令, uvx 專門用于調用由 Python 包提供的命令行工具，而無需將這些工具顯式安裝到項目的虛擬環境或全局環境中。

• uv tool run 的別名： uvx 命令是 uv tool run 的直接別名。這兩個命令完全等效。
• 在臨時的、隔離的環境中安裝工具： 當你使用 uvx <工具> 時，uv會自動創建一個臨時的、隔離的虛擬環境，將包含該工具的必要包安裝到該環境中，運行該工具，然后通常會丟棄該臨時環境（盡管它可能會被緩存以加快后續運行速度）。
• 類似于 Node.js 中的 npx： uvx 的功能與 Node.js 生態系統中的 npx 非常相似，允許你執行工具而無需全局安裝它們。

5. 此pip非彼pip

uv 自身就實現了安裝 Python 包的功能，它是一個替代 pip 的工具。 當你運行 uv pip install 時，uv 會使用它自己的內部邏輯來下載、解析和安裝包，而不會依賴于系統中是否安裝了 pip。因此，如果你想使用 uv 來安裝包，直接使用 uv pip install <包名> 即可，無需擔心是否安裝了 pip。

• uv pip install 是 uv 提供的安裝包的命令。
• uv 自身包含了安裝包的邏輯，不需要依賴 于傳統的pip。
• 即使你的系統中沒有安裝 pip，你也可以直接使用 uv pip install 來安裝包。

6. uv沒有虛擬環境的列表

用過conda的人都熟悉conda env list來查看已經安裝的虛擬環境有哪些。但是uv沒有哦。