uv 工具全方位介紹

起源與背景

uv 是由 Astral（pipx 作者）團隊用 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，為現(xiàn)代 Python 項目提供極速、自動化、一體化的依賴和環(huán)境管理體驗。

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主要特點

• 極致性能：uv 采用 Rust 實現(xiàn)，依賴解析和包安裝速度比 pip 快 10-100 倍（詳見官方基準(zhǔn)測試）。
  • 為什么快？Rust 實現(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制，顯著節(jié)省磁盤空間，多項目共享依賴無需重復(fù)安裝。
• 自動環(huán)境與項目管理：每個項目自動創(chuàng)建 .venv，支持 universal lockfile，支持大型項目工作區(qū)（workspaces）。
• 支持 Python 版本管理：可安裝和切換多版本 Python。
• 腳本運行與工具管理：支持帶內(nèi)依賴元數(shù)據(jù)的腳本運行，支持直接安裝和運行 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，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

更多安裝方式和細節(jié)請參考 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. 自動創(chuàng)建虛擬環(huán)境

• 只需在項目目錄下運行任何 uv 命令，uv 會自動檢測并創(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.python-version文件， 或者通過命令行指定python 版本。 否則uv會自動選擇一個版本下載。

5. 解析 pyproject.toml

• uv 會自動識別并安裝 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)境中運行腳本
uv run --python 路徑 xxx.py	用指定 Python 運行腳本
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

對比項	pip（傳統(tǒng)工具）	uv（新一代工具）
依賴解析與安裝速度	較慢，解析和安裝大項目依賴時耗時明顯	極快，Rust 實現(xiàn)，依賴解析和包安裝速度大幅領(lǐng)先
虛擬環(huán)境管理	需手動用 venv/virtualenv 創(chuàng)建與激活	自動為每個項目創(chuàng)建和管理 .venv，無需手動激活
自動識別依賴文件	僅支持 requirements.txt，pyproject.toml 支持有限	自動識別 pyproject.toml、requirements.txt、setup.py 等多種格式
一鍵運行腳本	需手動激活環(huán)境再運行腳本	uv run xxx.py 自動在隔離環(huán)境中運行腳本
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	依賴沖突、環(huán)境不一致可能導(dǎo)致出錯	自動隔離、自動同步依賴，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，自動重用已下載包，提升多項目間安裝速度
跨平臺支持	良好	同樣良好

總結(jié)

• uv 在依賴解析速度、自動環(huán)境管理、依賴文件識別和一鍵運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)代項目自動化管理的用戶。
• pip 仍是最廣泛兼容的傳統(tǒng)工具，適合簡單項目或?qū)嫒菪杂袠O高要求的場景。

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適用場景

• 現(xiàn)代 Python 項目開發(fā)、測試、部署
• 需要快速、自動化的依賴和環(huán)境管理
• 追求極致開發(fā)體驗和環(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）