我用过的Python工具链：从virtualenv到uv的演进之路

高效开发，从选择合适的工具开始

在Python开发的生涯中，我相信很多人也许都曾经历过这样的困境：昨天还能正常运行的项目，今天突然报错；在不同项目间切换时，依赖冲突让人头痛不已；团队协作时，环境配置差异导致各种问题……，这其实就是典型的“依赖地狱”。

好在Python社区提供了丰富的工具帮我们来解决这些问题，近年来，Python开源社区涌现了大量优秀的版本管理和包管理工具，可谓是“长江后浪推前浪”，形成了老中青三代并存的态势，从老牌的virtualenv、conda，到现代的poetry、pdm，再到新兴的hatch、uv，每个工具都有其独特的哲学和适用场景。

下面结合我个人的实践经历，带你深入探索Python开发工具生态，希望能够帮助你在日常开发中做出更明智的选择。

工具生态总览 🔧

可以将Python工具分为三个时代：

经典时代：virtualenv + pip + requirements.txt、venv、conda
过渡时代：pythonz、pyenv、pipenv、Rye
现代时代：poetry、uv、pdm、hatch

每个工具都在尝试解决相同的问题：如何高效的管理Python版本、隔离环境、管理依赖以及保证可重现性。

新生代明星：uv 🚀

uv是一个用Rust开发的极速Python包和项目管理器，主打高性能和一体化设计（既能管理Python的多版本，又能高效的管理依赖包）。它旨在替代pip, pip-tools, pipx, poetry, pyenv, twine和 virtualenv等多种工具，目前Github Star数已超过66k。详细的介绍与使用：官方文档， Github地址；

其主要的特点：

极致的性能：比pip快8-10倍（无缓存）至80-115倍（有缓存）；
一体化设计：替代多个包管理工具(pip, pip-tools, pipx, poetry, pyenv, twine, virtualenv等)；
现代标准：支持最新的PEP标准；
开发者友好：
- 智能缓存、跨平台（支持macOS, Linux, and Windows）
- 随时随地的安装需要的Python解释器版本（uv python install）
- 自动化的虚拟环境管理，无需手动激活环境；
- 支持扩展工具管理（uv tool install、uv tool run）
- 支持基于PEP723标准的单文件脚本执行。

科学计算首选：conda

conda是一款功能强大的跨平台包和环境管理器，通过创建不同Python版本的虚拟环境进行多版本管理。分析了完整版（Anaconda）和精简版（Miniconda）。详细的介绍与使用：官方文档， Github地址

其主要的特点：

Anaconda（大而全）：除了安装 Conda 内核，还安装了完整的 Anaconda 的发行包，即内置集成了很多工具包，包括python的多个版本，常用机器学习等科学工具包；官方下载，清华源下载；
Miniconda（小而美）：只安装了 Conda 内核和一些必要的工具包；官方下载、清华源下载；
二进制兼容：提供丰富的科学计算、数据分析的预编译包；
跨语言支持：能够管理C、C++、R等其他语言的包；
生态丰富：特别是数据科学和机器学习领域；
环境隔离：强大的环境管理功能；

其适用的场景：

数据科学和机器学习项目；
需要复杂的二进制依赖的项目；
跨语言场景、集成开发场景。

国产之光：PDM

PDM是一个现代Python包和依赖项管理器，支持最新的PEP标准，他不仅是一个包管理器，还能通过灵活的插件系统提升开发工作流程。详细介绍与使用：官方文档、Github地址。

其主要的特点：

革命性支持PEP标准-PEP582（本地包目录（__pypackages__）替代虚拟环境）
支持PEP标准-PEP517（build backend）
支持PEP标准-PEP621（project metadata）;
采用去中心化安装缓存（类似pnpm)，节省磁盘空间；
灵活而强大的插件系统、多功能用户脚本管理；
便捷的Python解释器版本的安装方式。

其适用的场景：

开源库和框架开发；
微服务于云原生应用开发；
开发工具链和CLI应用开发；

项目管理专家：Poetry

Poetry是一个跨平台开源依赖管理和打包工具，需要Python3.8+。它简化了Python的依赖管理以及包发布流程。目前Github star 数接近34k ,被许多知名项目采用。

其主要的特点：

全生命周期管理：从依赖管理到打包发布的一体化解决方案，简化Pypi发布流程，且支持私有仓库；
统一的配置管理：取代了 setup.py、requirements.txt、setup.cfg等，仅通过pyproject.toml文件就能轻松机进行包的版本版本和迁移工作，且支持PEP621标准；
分组依赖管理：可以对包的安装场景进行分类管理如开发（静态检查相关包）、测试（pytest）、生产环境包的分组；
强大的依赖解析：使用先进的依赖解析算法，能够有效的处理复杂的依赖关系；
环境隔离于管理：自动创建和管理虚拟环境，支持特定项目的环境配置；
在配置文件中支持自定义Scripts,如：poetry run python xxx;

其适用的场景：

Web应用开发（Django、FastAPI等项目）
库和框架开发（需要严格版本管理的开源项目）
企业级应用（需要稳定的依赖管理和发布流程的项目）

现代化的管理工具：Hatch

Hatch 是一个现代化的Python项目管理和打包工具，专注于提供一致且可重复的开发体验。可以管理环境（它允许每个项目有多个环境，但不允许把它们放在项目目录中），可以管理包（但不支持 lockfile）。Hatch 也可以用来打包一个项目（用符合 PEP 621 标准的 pyproject.toml 文件）并上传到 PyPI。

其主要的特点：

统一的项目管理：通过pyproject.toml统一配置
多环境管理：支持为每个项目创建多个独立环境
强大的模板系统：快速生成项目结构和配置文件
完整的打包支持：从开发到发布的完整工作流
插件架构：可通过插件扩展功能

其他工具

pyenv
- pyenv 可让您轻松地在多个 Python 版本之间切换。它简单、不引人注目，并且遵循 UNIX 单一用途工具只做好一件事的传统。该项目是从rbenv和ruby-build分叉出来的，并针对 Python 进行了修改。详细安装与使用： Github地址
pythonz
- 支持 CPython、Stackless、PyPy 和 Jython 的 Python 安装管理器。详细介绍与使用：官方文档、Github地址
Pipenv
- 是一个跨平台开源的Python虚拟环境管理工具，依赖于原生Python安装（支持Python3.7+），其主要特点是使用pipfile和pipfile.lock文件来维护环境中的包版本；以及支持pipenv CLI操作
venv（Python内置虚拟环境）
- Python原生安装包中内置的虚拟环境模块，每个虚拟环境拥有自己独立的site目录。
Virtualenv（经典虚拟环境工具）
- 依赖原生Python，创建相同Python版本的不同虚拟环境，其场景主要应用于同一个Python版本的不同项目中，做到依赖包的隔离，避免依赖冲突。详细使用请阅读官方文档。
- 另外，该工具还有个脚本工具叫virtualenvwrapper，可以方便开发者方便管理虚拟环境。在个人工作早期，基本是使用virtualenv+virtualenvwrapper工具来进行相关开发工作。
Rye（已被uv替代）
- Rye是一款全面的Python项目和包管理解决方案，提供统一的安装体验，无缝安装和管理Python组件，基于pyproject.toml项目、依赖项以及虚拟环境。
- 目前官方声称已停止维护，并且建议使用uv,同时也提供了uv迁移指南.

总结与建议

工具	适用场景	特点
uv	高性能、一体化开发	极速、现代、All-in-One
conda	科学计算、数据分析	跨语言、预编译包丰富
PDM	现代 PEP 标准项目	插件化、去中心化缓存
Poetry	依赖管理 + 打包发布	统一配置、分组管理
pyenv	纯版本管理	轻量、专注
venv	轻量虚拟环境（Python 3.3+）	内置、无需安装
Pipenv	传统虚拟环境 + 依赖管理	兼容旧项目