最全的 pip 使用指南，50% 你可能沒用過

所有的 Python 開發(fā)者都清楚，Python 之所以如此受歡迎，能夠在眾多高級語言中，脫穎而出，除了語法簡單，上手容易之外，更多還要歸功于 Python 生態(tài)的完備，有數(shù)以萬計的 Python 愛好者愿意以 Python 為基礎(chǔ)封裝出各種有利于開發(fā)的第三方工具包。

這才使用我們能夠以最快的速度開發(fā)出一個滿足基本需要的項目，而不是每次都重復(fù)造輪子。

Python 從1991年誕生到現(xiàn)在，已經(jīng)過去28個年頭了，這其間產(chǎn)生了數(shù)以萬計的第三方包，且每個包都會不斷更新，會有越來越多的版本。

當(dāng)你在一個復(fù)雜的項目環(huán)境中，如果沒有一個有效的依賴包管理方案，項目的維護(hù)將會是一個大問題。

pip 是官方推薦的包管理工具，在大多數(shù)開發(fā)者眼里，pip 幾乎是 Python 的標(biāo)配。

當(dāng)然也有其他的包管理工具

• distutils：僅用于打包和安裝，嚴(yán)格來講不算是包管理工具

• setuptools：distutils的增強版，擴展了distutils，提供更多的功能，引入包依賴的管理，easy_install就是它的一個命令行工具，引入了 egg 的文件格式。

• Pipenv：一個集依賴包管理（pip）及虛擬環(huán)境管理（virtualenv）的工具

• 還有其他的，這里不一一列出。

今天的主角是 pip ，大家肯定不會陌生。但我相信不少人，只是熟悉幾個常用的用法，而對于其他幾個低頻且實用的用法，卻知之甚少，這兩天，我查閱官方文檔，把這些用法整理了一下，應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)上比較全的介紹。

1. 查詢軟件包

查詢當(dāng)前環(huán)境安裝的所有軟件包

$ pip list

查詢 pypi 上含有某名字的包

$ pip search pkg

查詢當(dāng)前環(huán)境中可升級的包

$ pip list --outdated

查詢一個包的詳細(xì)內(nèi)容

$ pip show pkg

2. 下載軟件包

在不安裝軟件包的情況下下載軟件包到本地

$ pip download --destination-directory /local/wheels -r requirements.txt

下載完，總歸是要安裝的，可以指定這個目錄中安裝軟件包，而不從 pypi 上安裝。

$ pip install --no-index --find-links=/local/wheels -r requirements.txt

當(dāng)然你也從你下載的包中，自己構(gòu)建生成 wheel 文件

$ pip install wheel
$ pip wheel --wheel-dir=/local/wheels -r requirements.txt

3. 安裝軟件包

使用 pip install <pkg> 可以很方便地從 pypi 上搜索下載并安裝 python 包。

如下所示

$ pip install requests

這是安裝包的基本格式，我們也可以為其添加更多參數(shù)來實現(xiàn)不同的效果。

3.1 只從本地安裝，而不從 pypi 安裝

# 前提你得保證你已經(jīng)下載 pkg 包到 /local/wheels 目錄下
$ pip install --no-index --find-links=/local/wheels pkg

3.2 限定版本進(jìn)行軟件包安裝

以下三種，對單個 python 包的版本進(jìn)行了約束

# 所安裝的包的版本為 2.1.2
$ pip install pkg==2.1.2

# 所安裝的包必須大于等于 2.1.2
$ pip install pkg>=2.1.2

# 所安裝的包必須小于等于 2.1.2
$ pip install pkg<=2.1.2

以下命令用于管理/控制整個 python 環(huán)境的包版本

# 導(dǎo)出依賴包列表
pip freeze >requirements.txt

# 從依賴包列表中安裝
pip install -r requirements.txt

# 確保當(dāng)前環(huán)境軟件包的版本(并不確保安裝)
pip install -c constraints.txt

3.3 限制不使用二進(jìn)制包安裝

由于默認(rèn)情況下，wheel 包的平臺是運行 pip download 命令 的平臺，所以可能出現(xiàn)平臺不適配的情況。

比如在 MacOS 系統(tǒng)下得到的 pymongo-2.8-cp27-none-macosx_10_10_intel.whl 就不能在 linux_x86_64 安裝。

使用下面這條命令下載的是 tar.gz 的包，可以直接使用 pip install 安裝。

比 wheel 包，這種包在安裝時會進(jìn)行編譯，所以花費的時間會長一些。

# 下載非二進(jìn)制的包
$ pip download --no-binary=:all: pkg

#　安裝非二進(jìn)制的包
$ pip install pkg --no-binary

3.4 指定代理服務(wù)器安裝

當(dāng)你身處在一個內(nèi)網(wǎng)環(huán)境中時，無法直接連接公網(wǎng)。這時候你使用pip install 安裝包，就會失敗。

面對這種情況，可以有兩種方法：

1. 下載離線包拷貝到內(nèi)網(wǎng)機器中安裝
2. 使用代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)請求

第一種方法，雖說可行，但有相當(dāng)多的弊端

• 步驟繁雜，耗時耗力
• 無法處理包的依賴問題

這里重點來介紹，第二種方法：

$ pip install --proxy [user:passwd@]http_server_ip:port pkg

每次安裝包就發(fā)輸入長長的參數(shù)，未免有些麻煩，為此你可以將其寫入配置文件中：$HOME/.config/pip/pip.conf

對于這個路徑，說明幾點

• 不同的操作系統(tǒng)，路徑各不相同

# Linux/Unix:
/etc/pip.conf
~/.pip/pip.conf
~/.config/pip/pip.conf

# Mac OSX:
~/Library/Application Support/pip/pip.conf
~/.pip/pip.conf
/Library/Application Support/pip/pip.conf

# Windows:
%APPDATA%\pip\pip.ini
%HOME%\pip\pip.ini
C:\Documents and Settings\All Users\Application Data\PyPA\pip\pip.conf (Windows XP)
C:\ProgramData\PyPA\pip\pip.conf (Windows 7及以后) 

• 若在你的機子上沒有此文件，則自行創(chuàng)建即可

如何配置，這邊給個樣例：

[global]
index-url = http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ 

# 替換出自己的代理地址，格式為[user:passwd@]proxy.server:port
proxy=http://xxx.xxx.xxx.xxx:8080 

[install]
# 信任阿里云的鏡像源，否則會有警告
trusted-host=mirrors.aliyun.com 

3.5 安裝用戶私有軟件包

很多人可能還不清楚，python 的安裝包是可以用戶隔離的。

如果你擁有管理員權(quán)限，你可以將包安裝在全局環(huán)境中。在全局環(huán)境中的這個包可被該機器上的所有擁有管理員權(quán)限的用戶使用。

如果一臺機器上的使用者不只一樣，自私地將在全局環(huán)境中安裝或者升級某個包，是不負(fù)責(zé)任且危險的做法。

面對這種情況，我們就想能否安裝單獨為我所用的包呢？

慶幸的是，還真有。

我能想到的有兩種方法：

1. 使用虛擬環(huán)境
2. 將包安裝在用戶的環(huán)境中

虛擬環(huán)境，之前寫過幾篇文章，這里不再展開講。

今天的重點是第二種方法，教你如何安裝用戶私有的包？

命令也很簡單，只要加上 --user 參數(shù)，pip 就會將其安裝在當(dāng)前用戶的 ~/.local/lib/python3.x/site-packages 下，而其他用戶的 python 則不會受影響。

pip install --user pkg

來舉個例子

# 在全局環(huán)境中未安裝 requests
[root@localhost ~]# pip list | grep requests   
[root@localhost ~]# su - wangbm
[root@localhost ~]# 

# 由于用戶環(huán)境繼承自全局環(huán)境，這里也未安裝
[wangbm@localhost ~]# pip list | grep requests 
[wangbm@localhost ~]# pip install --user requests  
[wangbm@localhost ~]# pip list | grep requests 
requests (2.22.0)
[wangbm@localhost ~]# 

# 從 Location 屬性可發(fā)現(xiàn) requests 只安裝在當(dāng)前用戶環(huán)境中
[wangbm@ws_compute01 ~]$ pip show requests
---
Metadata-Version: 2.1
Name: requests
Version: 2.22.0
Summary: Python HTTP for Humans.
Home-page: http://python-requests.org
Author: Kenneth Reitz
Author-email: me@kennethreitz.org
Installer: pip
License: Apache 2.0
Location: /home/wangbm/.local/lib/python2.7/site-packages
[wangbm@localhost ~]$ exit
logout

# 退出 wangbm 用戶，在 root 用戶環(huán)境中發(fā)現(xiàn) requests 未安裝
[root@localhost ~]$ pip list | grep requests
[root@localhost ~]$ 

當(dāng)你身處個人用戶環(huán)境中，python 導(dǎo)包時會先檢索當(dāng)前用戶環(huán)境中是否已安裝這個包，已安裝則優(yōu)先使用，未安裝則使用全局環(huán)境中的包。

驗證如下：

>>> import sys
>>> from pprint import pprint 
>>> pprint(sys.path)
['',
 '/usr/lib64/python27.zip',
 '/usr/lib64/python2.7',
 '/usr/lib64/python2.7/plat-linux2',
 '/usr/lib64/python2.7/lib-tk',
 '/usr/lib64/python2.7/lib-old',
 '/usr/lib64/python2.7/lib-dynload',
 '/home/wangbm/.local/lib/python2.7/site-packages',
 '/usr/lib64/python2.7/site-packages',
 '/usr/lib64/python2.7/site-packages/gtk-2.0',
 '/usr/lib/python2.7/site-packages',
 '/usr/lib/python2.7/site-packages/pip-18.1-py2.7.egg',
 '/usr/lib/python2.7/site-packages/lockfile-0.12.2-py2.7.egg']
>>> 

4. 卸載軟件包

就一條命令，不再贅述

$ pip uninstall pkg

5. 升級軟件包

想要對現(xiàn)有的 python 進(jìn)行升級，其本質(zhì)上也是先從 pypi 上下載最新版本的包，再對其進(jìn)行安裝。所以升級也是使用 pip install，只不過要加一個參數(shù) --upgrade。

$ pip install --upgrade pkg

在升級的時候，其實還有一個不怎么用到的選項 --upgrade-strategy，它是用來指定升級策略。

它的可選項只有兩個：

• eager ：升級全部依賴包
• only-if-need：只有當(dāng)舊版本不能適配新的父依賴包時，才會升級。

在 pip 10.0 版本之后，這個選項的默認(rèn)值是 only-if-need，因此如下兩種寫法是一互致的。

pip install --upgrade pkg1 
pip install --upgrade pkg1 --upgrade-strategy only-if-need

以上幾乎包含了 pip 的所有常用使用場景，為了方便，我將其整理成一張表格，如果你需要，可×××n編程時光），后臺回復(fù)“pip”，可獲取高清無水印圖片。