【基础】Python包管理工具uv使用教程

uv简介

uv 是由 Astral（前身为 Basis）团队开发的 Python 包安装器和解析器，完全使用 Rust 语言编写。与传统 Python 工具不同，uv 将多个工具的功能整合到一个高性能的解决方案中，旨在提供更现代、更高效的 Python 开发体验。

底层技术原理

uv 之所以能够实现显著的性能提升，主要基于几个关键技术：

1. Rust 实现：利用 Rust 语言的内存安全和高性能特性，避免了 Python 自身的解释开销
2. 并行处理：在依赖解析和包下载安装过程中大量使用并行处理
3. 优化的缓存策略：智能缓存机制减少重复下载和编译
4. 零拷贝设计：减少内存使用和系统调用
5. 编译优化：对于需要编译的包，采用更高效的编译策略

uv性能 

uv一个极快的 Python 包和项目管理器，用 Rust 编写，有多快呢，看图说话：

突出特点 

​🚀 一款工具，可替代 pip、pip-tools、pipx、poetry、pyenv、twine、virtualenv 等，并更多。
⚡️ 比 pip 快 10-100 倍 。
🗂️ 提供全面的项目管理 ，具有 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。
🛠️ 运行和安装 发布为 Python 包的工具。
🔩 包含一个 与 pip 兼容的接口 ，以熟悉的 CLI 提升性能。
🏢 支持 Cargo 风格的工作区 ，适用于可扩展的项目。
💾 磁盘空间高效，具有全局缓存以进行依赖项去重。
⏬ 无需 Rust 或 Python，通过 curl 或 pip 即可安装。
🖥️ 支持 macOS、Linux 和 Windows。

安装

根据你的操作系统，选择安装方式，Windows安装，需要powershell。

# On macOS and Linux.
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh# On Windows.
powershell -ExecutionPolicy ByPass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"# With pip.
pip install uv#如果你支持pipx，也可以安装到隔离环境中
pipx install uv

执行界面：

 注：dos窗口重新打开，才能开到更新的环境变量，才能使用新安装的uv工具。

 另：如果需要更多安装方式或者卸载，见：https://docs.astral.sh/uv/getting-started/installation/#pypi

uv功能

uv 为 Python 开发提供必要功能——从安装 Python 和编写简单的脚本到处理支持多个 Python 版本和平台的复杂项目。

Python 版本管理

安装和管理 Python 本身。

• uv python install：安装 Python 版本。
• uv python list：查看可用的 Python 版本。
• uv python find：查找已安装的 Python 版本。
• uv python pin：将当前项目固定到使用特定 Python 版本。
• uv python uninstall：卸载 Python 版本。

命令示例：

uv python list  # 查看uv支持的python版本uv python install 3.10 3.11 3.12 # 安装指定版本的Pythonuv python find 3.10  # 查找特定版本的pythonuv python uninstall 3.10  # 卸载特定版本的pythonuv run --python 3.12 python  # 指定版本运行python交互界面
uv run -p 3.12 python  # 指定版本运行python交互界面
uv run --python pypy@3.8 python
uv run -p pypy@3.8 pythonuv python pin 3.11  # 在当前目录中使用特定的 Python 版本

脚本管理

执行独立的 Python 脚本，例如 example.py。

• uv run：运行脚本。
• uv add --script：向脚本添加依赖。
• uv remove --script: 从脚本中移除依赖

项目

创建并处理 Python 项目，例如，使用 pyproject.toml。

• uv init: 创建新的 Python 项目。
• uv add: 向项目添加依赖。
• uv remove: 从项目中移除依赖。
• uv sync: 将项目的依赖与环境同步。
• uv lock: 为项目的依赖创建锁文件。
• uv run：在项目环境中运行命令。
• uv tree：查看项目的依赖树。
• uv build：将项目构建为分发存档。
• uv publish：将项目发布到包索引。

工具管理

运行和安装发布到 Python 包索引的工具，例如 ruff 或 black。

• uvx / uv tool run ：在临时环境中运行工具。
• uv tool install ：全局安装工具。
• uv tool uninstall ：卸载工具。
• uv tool list ：列出已安装的工具。
• uv tool update-shell：更新 shell 以包含工具可执行文件。

兼容pip

手动管理环境和包 — 适用于旧式工作流程或高级命令无法提供足够控制的情况。

创建虚拟环境（替代 venv 和 virtualenv）：

• uv venv：创建一个新的虚拟环境。
   

在环境中管理包（替换 pip 和 pipdeptree）:

• uv pip install：将包安装到当前环境。
• uv pip show：显示已安装包的详细信息。
• uv pip freeze：列出已安装的包及其版本。
• uv pip check：检查当前环境是否有兼容的包。
• uv pip list：列出已安装的包。
• uv pip uninstall：卸载包。
• uv pip tree：查看环境的依赖树。

锁定环境中的包（替换 pip-tools）：

• uv pip compile：将需求编译到锁文件中。
• uv pip sync: 使用锁文件同步环境。
   

重要提示：这些命令和原pip命令不完全一致，具体使用时，需进一步阅读手册。

应用

管理和检查 uv 的状态，例如缓存、存储目录或执行自我更新：

• uv cache clean ：删除缓存条目。
• uv cache prune：删除过时的缓存条目。
• uv cache dir：显示 uv 缓存目录路径。
• uv tool dir：显示 uv 工具目录路径。
• uv python dir：显示 uv 安装的 Python 版本路径。
• uv self update ：将 uv 更新到最新版本。

uvx运行时工具

uvx 命令可以调用工具而无需安装，使用 uvx 时，工具会被安装到临时的、隔离的环境中。与npx相似。

例如，要运行 ruff：

uvx ruff

这正是等价的：

uv tool run ruff