最近，我在 Python 潮流週刊 中分享了一個超級火爆的項目，這還不到一個月，它在 Github 上已經拿下了 8K star 的亮眼成績，可見其受歡迎程度極高！國內還未見有更多消息，我趁着週末把一篇官方博客翻譯出來了，分享給大家。
譯者：豌豆花下貓@Python貓
英文：uv: Python packaging in Rust (https://astral.sh/blog/uv)
聲明：本翻譯是出於交流學習的目的，爲便於閱讀，部分內容略有改動。轉載請保留作者信息。
摘要
uv 是一個極其快速的 Python 包安裝器和解析器，用 Rust 編寫，旨在作爲 pip 和 pip-tools 工作流的替代品。
它代表了我們追求“Python 的 Cargo”的里程碑：一個全面、快速、可靠且易於使用的 Python 項目和包管理器。
作爲此次發佈的一部分，我們還將接管 Rye，這是 Armin Ronacher 開發的一個實驗性 Python 打包工具。我們將維護它，直到我們將 uv 擴展成統一的後繼項目，以實現我們對 Python 打包的共同願景。
在 Astral，我們爲 Python 生態系統構建高性能的開發工具。我們最出名的是 Ruff，一個極其快速的 Python linter 和格式化工具。（譯註：對 Ruff 的介紹 性能最快的代碼分析工具，Ruff 正在席捲 Python 圈！）
今天，我們發佈了 Astral 工具鏈中的下一個工具：uv，一個用 Rust 開發的高性能的 Python 包解析器和安裝器。
圖注：使用熱緩存來解析（左）和安裝（右）Trio 依賴項，以模擬重新創建虛擬環境或向現有項目添加依賴項
uv 旨在作爲 pip、pip-tools 和 virtualenv 的直接替代品，現在就可以用於生產環境中那些圍繞這些工作流構建的項目。
產品原則
與 Ruff 一樣，uv 的實現也遵循我們的核心產品原則：
- 癡迷於高性能
在上述基準測試中，uv 在沒有緩存的情況下比 pip 和 pip-tools 快 8-10 倍，而在有熱緩存的情況下（例如，重新創建虛擬環境或更新依賴項），則快 80-115 倍。
uv 使用全局模塊緩存來避免重新下載和構建依賴項，並在支持的文件系統上利用 Copy-on-Write 和硬鏈接來最小化磁盤空間使用。
- 優化以便於採用
儘管我們對 Python 打包的未來有着宏大的願景，但 uv 的初始版本聚焦於支持我們 uv pip 接口背後的 pip 和 pip-tools，使其可以零配置地被現有項目所採用。
相似地，uv 可以“僅僅”當作一個解析器（uv pip compile 鎖定你的依賴項），“僅僅”當作一個虛擬環境創建器（uv venv），“僅僅”當作一個包安裝器（uv pip sync），等等。它既是統一的，又是模塊化的。
- 簡化的工具鏈
uv 作爲一個單一的靜態二進制文件發佈，能夠替代 pip、pip-tools 和 virtualenv。uv 沒有直接的 Python 依賴，因此你可以跟 Python 本身分別安裝，避免了在多個 Python 版本（例如，pip vs. pip3 vs. pip3.7）之間選擇 pip 安裝程序。
安裝使用
雖然 uv 將演變成一個完整的 Python 項目和包管理器（“Cargo for Python”），但像pip-tools 這樣較狹窄的聚焦範圍，讓我們得以解決構建此類工具所涉及的低級問題（如包安裝），同時立即提供有用的東西，最小化社區的使用障礙。
你可以通過我們的獨立安裝程序安裝 uv，或者從 PyPI 安裝。
使用 curl：
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh
對 Windows：
powershell -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"
使用 pip 或 pipx：
pip install uv
pipx install uv
uv 能滿足你對現代 Python 打包工具的所有期望：可編輯安裝、Git 依賴項、URL 依賴項、本地依賴項、約束文件、源碼分發、自定義索引等，所有這些都設計成與你現有的工具無縫兼容。
uv 支持 Linux、Windows 和 macOS，並已針對公共的 PyPI 索引進行了大規模測試。
本文首發於 Python貓，博客：https://pythoncat.top/posts/2024-03-05-uv
即插即用的兼容性 API
這個初始版本主要實現了 uv 的pip 命令。對於使用過 pip 和 pip-tools 的人來說，這將會很熟悉：
- 類似於
pip install，運行uv pip install，可從命令行、requirements 文件或 pyproject.toml 來安裝 Python 依賴項 - 類似於
pip-compile，運行uv pip compile來生成鎖定的 requirements.txt - 類似於
pip-sync，運行uv pip sync來同步帶有鎖定的 requirements.txt 的虛擬環境
通過將這些“低級”命令放在uv pip下，我們在 CLI 中預留了空間，用於我們打算在未來發布的更“有主見”的項目管理 API，它看起來將更像 Rye、Cargo 或 Poetry。（想象一下 uv run 、uv build 等等）
uv 也可以通過uv venv 作爲虛擬環境管理器使用。它比python -m venv 快大約 80 倍，比virtualenv 快 7 倍，且不依賴於 Python。
圖注：創建一個虛擬環境，有（左）和沒有（右）pip 及 setuptools 種子包
uv 的虛擬環境符合標準，可以與其他工具互換使用——沒有鎖定機制或定製。
新功能
從頭開始構建我們自己的包管理工具棧，這還爲新功能開闢了空間。例如：
- uv 支持替換解析策略。 默認情況下，uv 遵循標準的 Python 依賴解析策略，即優先選擇每個包的最新兼容版本。但通過傳入
--resolution=lowest，庫作者可以測試他們的包與依賴項的最低兼容版本。（這類似於 Go 的最小版本選擇。） - uv 允許針對任意 Python 目標版本進行解析。 pip 和 pip-tools 默認針對當前安裝的 Python 版本進行解析（例如，在 Python 3.12 下運行，將生成兼容於 Python 3.12 的解析），uv 支持
--python-version參數，使你能夠在運行較新版本的情況下，生成兼容較低版本（例如 Python 3.7）的解析。 - uv 允許依賴項“覆蓋”。 uv 通過覆蓋（
-o overrides.txt）將 pip 的“約束”概念向前推了一步，允許用戶通過覆蓋包的聲明依賴項來引導解析器。覆蓋爲用戶提供了一個逃生艙口，用於解決錯誤的上限和其他錯誤聲明的依賴項。
在當前形式下，uv 並不適合所有項目。pip 是一個成熟且穩定的工具，支持非常廣泛的場景，並且專注於兼容性。雖然 uv 支持 pip 的大部分功能，但它缺乏對一些傳統特性的支持，比如 .egg 分發。
同樣，uv 目前還不支持生成與平臺無關的鎖定文件。這與 pip-tools 相符，但與 Poetry 和 PDM 不同，這使得 uv 更適合圍繞 pip 和 pip-tools 工作流構建的項目。
對於那些深入打包生態系統的人來說，uv 還用 Rust 實現了符合標準的更多功能，例如 PEP 440（版本標識符）、PEP 508（依賴項說明符）、PEP 517（與構建系統無關的構建前端）、PEP 405（虛擬環境）等。
"Python 的 Cargo"：uv 和 Rye
uv 代表着我們追求 "Python 的 Cargo" 的一箇中間裏程碑：一個統一的 Python 包和項目管理器，它極其快速、可靠且易於使用。
想象一下：一個單一的二進制文件，它可爲你安裝 Python，併爲你提供使用 Python 所需的一切，不僅包括 pip、pip-tools 和 virtualenv，還有 pipx、tox、poetry、pyenv、ruff 等等。
使用 Python 工具鏈可能是一種低信心體驗：爲新項目或現有項目搭建環境需要大量的工作，而且命令通常以令人費解的方式報錯。相比之下，在 Rust 生態中做事時，你信任工具會成功。Astral 工具鏈的目標是將 Python 從低信心體驗轉變爲高信心體驗。
我們對 Python 打包的願景與 Rye 的願景相去不遠，Rye 是由 Armin Ronacher 開發的一個實驗性的項目與包管理工具。
在與 Armin 的交流中，我們清楚地認識到我們的願景非常接近，但實現這些願景需要在基礎工具上作大量投入。例如：構建這樣的工具需要一個非常快速的、端到端集成的、跨平臺的解析器和安裝器。在 uv 裏，我們已經構建出了這樣的基礎工具。
我們認爲這是一個難得的合作機會，可以避免 Python 生態破碎。因此，我們與 Armin 合作，很高興地接管了 Rye。 我們的目標是將 uv 發展成一個生產就緒的 "Python 的 Cargo"，並在適當的時候提供一個將 Rye 平滑遷移到 uv 的路徑。
在此之前，我們將維護 Rye，將其遷移成在幕後使用 uv，寬泛地說，它將成爲我們正在構建的最終用戶體驗的實驗性測試牀。
雖然合併項目帶來了一些挑戰，但我們致力於在 Astral 的旗幟下構建一個單一的且統一的工具，並在我們發展 uv 成爲一個合適且全面的繼任者的同時，支持現有的 Rye 用戶。
我們的路線圖
在此次發佈之後，我們的首要任務是支撐好那些在考察 uv 的用戶，重點是提高跨平臺的兼容性、性能和穩定性。
然後，我們將着手把 uv 擴展爲一個完整的 Python 項目與包的管理器：一個單一的二進制文件，爲你提供使用 Python 提高生產力所需的一切。
我們對 uv 有一個雄心勃勃的路線圖。但在當下，我認爲它對 Python 來說，感覺像是提供了一種非常不同的體驗。我希望你們能嘗試一下。
致謝
最後，我們要感謝所有直接或間接爲 uv 的開發做出貢獻的人。其中最重要的是 pubgrub-rs 的維護者 Jacob Finkelman 和 Matthieu Pizenberg。uv 使用了 PubGrub 作爲其底層版本解析器，我們感謝 Jacob 和 Matthieu 在過去對 PubGrub 所做的工作，以及他們作爲合作者對整個項目的關鍵助力。
我們還要感謝那些啓發了我們的打包項目，尤其是 Cargo，以及來自 JavaScript 生態的 Bun、Orogene 和 pnpm，以及來自 Python 生態的 Posy、Monotrail 和 Rye。特別感謝 Armin Ronacher 與我們合作完成這項工作。
最後，我們還要感謝 pip 的維護者們以及更廣泛的 PyPA 的成員，感謝他們爲使 Python 打包成爲可能所做的所有工作。