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Python3笔记之号称替代pip的uv包管理器

news 来源：原创 2025/6/13 19:39:55

uv是什么？

uv，这是一个由 Astral 团队开发的极快速的Python包和项目管理工具，用Rust语言编写。它集成了多种功能，旨在替代pip、pip-tools、pipx、poetry、pyenv、twine、virtualenv等多个工具，提供更高效、更全面的Python项目管理解决方案。

uv 开源库: https://docs.astral.sh/uv/
uv docs: https://docs.astral.sh/uv/

亮点

🚀一个工具即可替换pip、、、、、、、等等pip-tools。pipxpoetrypyenvtwinevirtualenv
⚡️比 pip 快 10-100 倍。
🗂️ 提供全面的项目管理，并带有通用的锁文件。
❇️运行脚本，支持内联依赖元数据。
🐍安装和管理Python 版本。
🛠️运行并安装以 Python 包形式发布的工具。
🔩 包含与pip 兼容的接口，可通过熟悉的 CLI 提高性能。
🏢 支持可扩展项目的Cargo 风格工作区。
💾 节省磁盘空间，具有用于依赖性重复数据删除的全局缓存。
⏬ 无需 Rust 或 Python 即可通过curl或安装pip。
🖥️ 支持 macOS、Linux 和 Windows。

uv 与 pip 的对比分析

功能	uv	pip
包管理	支持包的安装、更新、锁定和同步，提供全局缓存，减少磁盘空间占用	主要用于包的安装和更新，但缺乏全局缓存功能
项目管理	提供全面的项目管理功能，包括初始化项目、管理依赖、生成锁文件、支持工作区等	主要用于包的安装和更新，对项目整体管理支持有限
虚拟环境管理	自动创建和管理虚拟环境，支持指定Python版本	需要手动创建和管理虚拟环境，不支持指定Python版本
脚本管理	支持单文件脚本的依赖管理和运行，可直接在脚本中声明依赖	不支持单文件脚本的依赖管理，需要手动创建虚拟环境
工具运行	可以运行和安装作为Python包发布的命令行工具	需要手动安装工具，并在虚拟环境中运行
Python版本管理	安装和管理多个Python版本，支持快速切换	不支持安装和管理Python版本，需要使用其他工具（如）
性能	速度比快10-100倍	性能相对较慢，尤其是在处理大量依赖时
兼容性	提供与兼容的接口，支持无缝迁移	是Python官方的包管理工具，广泛兼容
跨平台支持	支持macOS、Linux和Windows	支持macOS、Linux和Windows

uv 重点解决 pip 哪些痛点？

痛点概要	痛点描述	uv解决方案
功能碎片化	`pip` 仅负责包安装，用户需额外工具实现依赖锁定（`pip-tools`）、版本管理（`pyenv`）、虚拟环境（`virtualenv`）、全局工具（`pipx`）等，学习成本高且流程割裂。	整合所有功能于单一工具，降低工具链复杂度，例如`uv run`可直接管理脚本依赖和环境，无需手动切换工具。
性能低效	`pip` 的 `Python` 实现导致依赖解析和安装速度慢，尤其在复杂项目或频繁操作时耗时显著（如解析大型依赖树可能需要分钟级）。	用 `Rust` 重写核心逻辑，利用并行计算和高效缓存（如暖缓存加速依赖解析），示例中解析 2 个包仅需 170ms，远快于 `pip` 的串行解析。
依赖管理混乱	`pip` 缺乏统一锁文件，依赖解析结果不可重现，多项目依赖重复存储导致磁盘浪费（如不同项目相同版本包重复下载）。	使用全局锁文件和共享缓存，确保依赖版本一致且去重，例如uv lock生成固定版本的锁文件，uv sync快速同步环境，避免版本冲突。
Python 版本割裂	`pip` 不管理 `Python` 解释器版本，用户需手动通过 `pyenv` 等工具切换版本，项目环境配置繁琐。	内置`uv python install`和`uv python pin`，直接管理多版本 `Python`，项目通过`.python-version`文件锁定版本，无需额外配置。
脚本与工具使用不便	处理单文件脚本时，`pip` 需手动创建虚拟环境并安装依赖；安装全局工具（如 `ruff`）需使用 `pipx` 或`全局安装`（可能污染系统环境）。	`--script`参数直接为脚本注入依赖，`uvx`命令临时创建隔离环境运行工具，`uv tool install`安装全局工具到独立环境，避免系统污染。

安装 uv

在 macOS/Linux 上

使用 curl 以下方式下载脚本并执行sh：
```
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh
```
在 Windows 上

使用 irm 以下方式下载脚本并执行 iex 执行它：
```
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh
```

如果遇到任何问题，可参阅 UV 的安装指南(英文) 了解更多信息。

总结

uv 通过功能整合、性能优化、依赖管理增强、版本控制内置化，解决了 pip 生态工具碎片化、速度慢、依赖混乱、版本管理缺失等核心问题。其定位是Python 开发者的终极工具链，尤其适合需要高效项目管理、复杂依赖解析、多版本控制的场景（如大型项目、团队协作、CI/CD 流程）。同时，兼容 pip 接口降低了迁移成本，让用户在不改变原有工作流的前提下获得显著效率提升。