uv 工具全方位介紹

起源與背景

uv 是由 Astral（pipx 作者）團(tuán)隊(duì)用 Rust 語言開發(fā)的新一代 Python 包和環(huán)境管理工具。其目標(biāo)是解決傳統(tǒng) pip/venv/conda 在依賴解析慢、環(huán)境隔離繁瑣、命令復(fù)雜等方面的痛點(diǎn)，為現(xiàn)代 Python 項(xiàng)目提供極速、自動(dòng)化、一體化的依賴和環(huán)境管理體驗(yàn)。

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主要特點(diǎn)

• 極致性能：uv 采用 Rust 實(shí)現(xiàn)，依賴解析和包安裝速度比 pip 快 10-100 倍（詳見官方基準(zhǔn)測(cè)試）。
  • 為什么快？Rust 實(shí)現(xiàn)的高效算法、并發(fā)下載、優(yōu)化的依賴解析流程，使 uv 能極大提升解析和安裝效率。
• 一站式工具集成：uv 可替代 pip、pip-tools、pipx、poetry、pyenv、twine、virtualenv 等，統(tǒng)一管理依賴、環(huán)境、腳本、Python 版本和工具。
• 全局緩存與依賴去重：通過全局緩存和依賴去重機(jī)制，顯著節(jié)省磁盤空間，多項(xiàng)目共享依賴無需重復(fù)安裝。
• 自動(dòng)環(huán)境與項(xiàng)目管理：每個(gè)項(xiàng)目自動(dòng)創(chuàng)建 .venv，支持 universal lockfile，支持大型項(xiàng)目工作區(qū)（workspaces）。
• 支持 Python 版本管理：可安裝和切換多版本 Python。
• 腳本運(yùn)行與工具管理：支持帶內(nèi)依賴元數(shù)據(jù)的腳本運(yùn)行，支持直接安裝和運(yùn)行 Python 工具包。
• pip 兼容命令行：完全兼容 pip 常用命令，遷移無門檻。
• 跨平臺(tái)，安裝便捷：支持 macOS、Linux、Windows，無需預(yù)裝 Rust/Python，可用 curl、pip、pipx 安裝。

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安裝方法

macOS 和 Linux

curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh

Windows

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

通過 pip 安裝（需已安裝 Python）

pip install uv

通過 pipx 安裝

pipx install uv

更多安裝方式和細(xì)節(jié)請(qǐng)參考 uv 官方安裝文檔

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常見用法

1. 安裝依賴

uv pip install requests
uv pip install -r requirements.txt

2. 運(yùn)行 Python 腳本

uv run main.py
uv run --python "C:/path/to/python.exe" main.py

3. 查看/管理依賴

uv pip list
uv pip freeze > requirements.txt
uv pip uninstall numpy

4. 自動(dòng)創(chuàng)建虛擬環(huán)境

• 只需在項(xiàng)目目錄下運(yùn)行任何 uv 命令，uv 會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并創(chuàng)建 .venv 環(huán)境。
  如果要制定python 版本， 可以在工程根目錄下放一個(gè).python-version文件， 或者通過命令行指定python 版本。 否則uv會(huì)自動(dòng)選擇一個(gè)版本下載。

5. 解析 pyproject.toml

• uv 會(huì)自動(dòng)識(shí)別并安裝 pyproject.toml、requirements.txt、setup.py 中聲明的依賴。

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常用命令速查表

命令	說明
uv pip install 包名	安裝依賴包
uv pip uninstall 包名	卸載依賴包
uv pip list	查看已安裝包
uv pip freeze	導(dǎo)出依賴列表
uv run xxx.py	在隔離環(huán)境中運(yùn)行腳本
uv run --python 路徑 xxx.py	用指定 Python 運(yùn)行腳本
uv pip install -r requirements.txt	按依賴文件安裝所有依賴

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uv 相比 pip 的主要優(yōu)勢(shì)

對(duì)比項(xiàng)	pip（傳統(tǒng)工具）	uv（新一代工具）
依賴解析與安裝速度	較慢，解析和安裝大項(xiàng)目依賴時(shí)耗時(shí)明顯	極快，Rust 實(shí)現(xiàn)，依賴解析和包安裝速度大幅領(lǐng)先
虛擬環(huán)境管理	需手動(dòng)用 venv/virtualenv 創(chuàng)建與激活	自動(dòng)為每個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)建和管理 .venv，無需手動(dòng)激活
自動(dòng)識(shí)別依賴文件	僅支持 requirements.txt，pyproject.toml 支持有限	自動(dòng)識(shí)別 pyproject.toml、requirements.txt、setup.py 等多種格式
一鍵運(yùn)行腳本	需手動(dòng)激活環(huán)境再運(yùn)行腳本	uv run xxx.py 自動(dòng)在隔離環(huán)境中運(yùn)行腳本
命令兼容性	pip 命令標(biāo)準(zhǔn)	兼容 pip 子命令，且功能更豐富
安裝體驗(yàn)	依賴沖突、環(huán)境不一致可能導(dǎo)致出錯(cuò)	自動(dòng)隔離、自動(dòng)同步依賴，極大減少環(huán)境沖突
包緩存	支持緩存，但多環(huán)境間仍需重復(fù)安裝	高效緩存，自動(dòng)重用已下載包，提升多項(xiàng)目間安裝速度
跨平臺(tái)支持	良好	同樣良好

總結(jié)

• uv 在依賴解析速度、自動(dòng)環(huán)境管理、依賴文件識(shí)別和一鍵運(yùn)行腳本等方面全面領(lǐng)先 pip。
• uv 適合追求開發(fā)效率、環(huán)境隔離和現(xiàn)代項(xiàng)目自動(dòng)化管理的用戶。
• pip 仍是最廣泛兼容的傳統(tǒng)工具，適合簡(jiǎn)單項(xiàng)目或?qū)嫒菪杂袠O高要求的場(chǎng)景。

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適用場(chǎng)景

• 現(xiàn)代 Python 項(xiàng)目開發(fā)、測(cè)試、部署
• 需要快速、自動(dòng)化的依賴和環(huán)境管理
• 追求極致開發(fā)體驗(yàn)和環(huán)境隔離的開發(fā)者

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參考資料

• uv 官方文檔
• PEP 582（相關(guān)的本地包管理提案）