Python 中的依赖安装

环境：macOS@13 / Python3 / pip@22 / npm@9 / conda@23

概述

npm (Node Package Manager) 是 Node.js 官方包管理工具，本文将将通过与 JS 的依赖管理作比较的方式，介绍 Python 中的依赖安装和背后的原理。

pip(Package Installer for Python) 是 Python 官方提供的依赖管理工具，可以类比为 npm 之于 Node，通过执行 pip 相关的一系列命令，就可以完成依赖安装。

功能	npm	pip
安装软件包	`npm install <package>`	`pip install <package>`
安装项目依赖	`npm install`	`pip install -r requirements.txt`

差异

默认安装位置

通过 npm 安装的依赖，默认会安装下项目根目录的 node_modules文件夹下，每个依赖都是独立存在。而 pip安装的依赖，默认安装在全局的 Python 环境中，这样就可以会导致项目之间的依赖冲突。为了解决这一问题，开发者一般通过创建虚拟环境的方式来创建独立的项目环境。

创建虚拟环境的工具有很多，这里以 conda 为例：


# 创建名为 my_project_env 的虚拟环境
conda create --name my_project_env
# 会在 /Users/<username>/anaconda3/envs/ 中创建一个 my_project_env 文件夹

# 激活虚拟环境
conda activate my_project_env
# 在此之后通过 pip 安装的所有依赖都会进入
# my_project_env/lib/python<version>/site-packages

Python 的依赖默认会安装在全局，应该也是历史遗留问题。当时设计的时候，就没有考虑到多项目之间会有依赖版本冲突的问题，从而后续需要通过创建虚拟环境的方式解决。

依赖文件

npm 使用 package.json 文件来管理描述依赖信息，并且会生成一个 package-lock.json 的文件来控制依赖的版本，版本号遵循 Semantic Versioning 规范。

pip 通常使用 requirements.txt 文件来列出项目依赖，虽然支持程度的版本控制，但是并未完全遵循语义版本规范，因为 pip需要兼容多种不同的版本约定，也算是个历史包袱了。

二进制文件和平台支持

npm 主要用于 JavaScript 项目，大部分软件包与平台无关，所以不需要在不同的平台上编译成二进制文件。

但是 Python 软件包可能包含 C、 C++ 或语言编写的拓展模块，这些模块需要在不同架构、操作系统的目标平台上进行编译，因此需要处理包含平台相关二进制文件的软件包。

总结

本文以 JS 依赖管理为基础，介绍了 Python 的依赖安装及原理。主要差异包括：默认安装位置，依赖文件，以及二进制文件和平台支持。