047.Python包和模块_第三方包和模块

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第三方包和模块

• 注意：Python3.9之后推荐使用pip脚本安装第三方库，其他了解即可

关于第三方包和模块

• 为什么要安装第三方包和模块
  • 因为标准模块有时不能满足我们的需求
• 第三方包和模块与标准模块的区别和联系
  • 第三方包和模块与标准模块都是为了完成某个功能需求
  • 标准模块
    • 由官方发布，使用可靠。几乎没有bug，即使有也有团队立即修复
    • 有健全的使用文档说明
  • 第三方模块
    • 由网友提供
    • 使用文档不健全
    • 更新不及时或者根本不更新
    • 功能有bug
• 标准模块为什么不做的超级全
  • 每个人的需求不同，做需求的并集会导致整个文件非常庞大
  • 所以，做需求的交集，大多数人都需要的功能就被做到了标准模块中
• 什么叫第三方模块的安装
  • 想办法把别人写的代码保存到本地，让我们自己直接使用
• 安装的方式
  • 源码安装：手动到指定地方下载源码，然后安装到本地
  • 包管理器安装：更加简单的自动糊的为用户安装和管理包和模块，只需要几个命令就可以完成
• 包管理项目发展简史
  • 包管理项目的作用
    • 到指定第三方包和模块下载地址检索和下载第三方包和模块
    • 将自己开发的包和模块上传到指定第三方包和模块管理平台
  • 包管理项目发展史
    • distutils包管理项目
      • 产生背景
        • 为了让用户更好的使用和管理三方库，官方开发的包管理项目
        • 时间：1998年开始开发 ~ 2000年停止开发
      • 角色定位
        • 属于Python标准库（官方发行）
      • 功能特点
        • 只需要通过命令运行一个叫做setup.py的文件即可安装第三方包和模块
        • 只能处理简单的包安装
    • setuptools包管理项目
      • 产生背景
        • 自从distutils停止开发之后，一些开发人员在它的基础之上进行开发自己的工具
        • 其中最成功的就是setuptools(说明还有其他很多不太成功的)
      • 角色定位
        • 属于第三方库
      • 功能特点
        • 更新频繁
        • 拥有更多高级功能
          • 自动依赖处理：会自动下载包和模块所依赖的其他包和模块
          • egg分发格式
          • easy_install命令：项目提供的安装脚本
        • 与distutils兼容
    • distribute包管理项目
      • 产生背景
        • setuptools开发变缓慢了(不支持Python3，开发人员担心会如同distutils一样停止开发)
        • 另外一批开发人员又基于setuptools(fork)创建了名为distribute的库
      • 角色定位
        • 第三方库
      • 功能特点
        • bug更少
        • 支持Python3
      • 现状
        • 2013年setuptools和distribute两个开发组织决定再次合并到setuptools项目中
        • 所以distribute被废弃，setuptools又成了主流
    • 目前为止还有很多包管理工具：disutils2、distlib…
    • 但是官方支持的且认可度搞的就两个：distubils、setuptools
    • 更多包管理项目：https://packaging.python.org/key_projects/
    • 总结
      • distutils
        • 是标准库的一部分，能处理简单的包的安装
        • 通过setup.py进行安装
      • setuptools
        • 现在包安装的主流
        • 自带了一个easy_install安装脚本（后来出现了更厉害的pip安装脚本来替代它）
        • 引入.egg格式，后来出现了更好的.whl格式来替代它
  • 在 Python 2.7版本中已经封装了 setuptools 的包管理工具：easy_install 和 pip作为内置模块存在了，所以我们不需要安装。
  • 在Python3.7
  • 目前官方推荐使用 pip，从Python3.9开始，easy_install就不再是内置模块了
• 使用pip而不是easy_install有以下几个原因：
  • 1、 功能更强大：pip是Python的包管理工具，相比于easy_install，它提供了更多的功能和选项。pip支持安装、升级、卸载Python包，可以从PyPI（Python包索引）以及其他源安装包，还可以管理包的依赖关系。
  • 2、 更好的包管理：pip可以自动解决包的依赖关系，确保安装的包与其他已安装的包兼容。它可以根据项目的需求，安装指定版本的包，或者安装最新的稳定版本。此外，pip还支持虚拟环境，可以为每个项目创建独立的Python环境，避免包之间的冲突。
  • 3、 社区支持更好：pip是Python社区广泛使用的包管理工具，有着庞大的用户群体和活跃的开发者社区。因此，它能够提供更好的支持和更新，及时修复bug并发布新版本。
  • 4、 生态系统更健全：由于pip是Python社区的主流包管理工具，大部分Python包都在PyPI上发布，而且很多第三方工具和框架都默认使用pip进行包的安装和管理。因此，使用pip可以更方便地获取和使用各种Python包，扩展开发能力。
• 常见已发布三方包和模块的形式
  • 源码
    • 单文件模块
      • 一个.py文件
    • 多文件模块
      • 由包管理工具发布的项目
      • 基于distutils和setuptools工具发布的项目，都包含setup.py文件
  • .egg
    • setuptools引入的一种格式
    • setuptools可以识别这种文件格式，通过这种文件格式安装包和模块
  • .whl
    • 替代.egg格式
    • 本质是一种压缩包（zip格式）
  • 示例演示

    • 官方包托管网站：https://pypi.org/

    • 

    • 源码文件解压

      • 

    • .whl格式文件（使用压缩包软件打开查看）

      • 

    • .egg格式文件基本已被.whl格式替换

• 安装方式
  • 本地安装
    • 将包和模块的源码、.egg文件、·whl文件下载到本地进行安装
    • 对于源码单文件模块，直接拷贝到相关文件夹就可以
    • 对于源码多文件模块，通过setup.py脚本即可安装
    • 对于.gee格式文件，使用setuptools自带的安装脚本easy_install进行安装
    • 对于.whl个数文件，使用pip进行安装
  • 远程安装
    • 通过安装脚本访问指定服务器进行检索、下载、安装
    • 使用easy_install脚本进行安装
    • 使用pip脚本进行安装
    • 使用PyCharm IDE进行安装
    • 默认从Python官方地址下载安装：https://pypi.org/simple/
  • 安装源

    • 服务器在国外，访问速度非常慢

      • Python官方：https://pypi.org/simple/

    • 镜像地址，服务器在国内，访问速度比较快

      • 豆瓣源：http://pypi.douban.com/simple/
      • 阿里云：http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
      • 腾讯源：http://mirrors.cloud.tencent.com/pypi/simple
      • 清华大学 ：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
      • 华为镜像源：https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple/
      • 华中科技大学：http://pypi.hustunique.com/
      • 中国科学技术大学 ：http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

模块安装的具体操作

• https://blog.csdn.net/2201_75362610/article/details/132889644

• 本地单文件模块安装

  • 将单文件模块拷贝到相关文件夹（sys.path中所包含的路径都可以）
  • 一般存放在Python解释器目录下的Lib\site-package文件夹中

• 本地带setup.py文件模块安装

  • 1、打开命令行(cmd)工具
  • 2、切换到setup.py文件所在目录
  • 3、执行命令

    python setup.py install
    
    # Python3.7版本之后，解释器也都是python，不再是Python3
    # 安装模块命令也就与python2.x一样了： python setup.py install
    # 现在要将模块安装到不同版本的python环境中
    # 1、将各个版本安装路径下的python.exe和pythonw.exe改名加上版本。如：python39.exe、pythonw39.exe
        # 再到命令行工具中使用带版本号解释器执行安装：python39 setup.py install
    # 2、修改环境变量，想要将模块撞到哪个版本环境中，就将path中那个版本的安装路径调整到最上层
        # 再到命令行工具中使用安装命令进行安装：python setup.py install
    

  • 注意
    • 如果项目是使用distutils打包的,上述命令可以直接使用。
    • 如果项目是使用setuptools打包的,有可能上述命令会报错。
    • 有时候离线安装失败，是因为包依赖三方包,需要联网让它自动的给我们下载安装这些三方的包

• 本地.egg文件模块安装

  • 1、打开命令行(cmd)工具
  • 2、切换到.egg文件所在目录
  • 3、使用setuptools自带的安装脚本easy_install进行安装
  • easy_install语法

    easy_install xxx.egg
    

• 本地.whl文件模块安装

  • 使用easy_install进行安装
    • 1、打开命令行(cmd)工具
    • 2、切换到.whl文件所在目录
    • 3、使用setuptools自带的安装脚本easy_install进行安装
    • easy_install语法

      easy_install xxx.whl
      

  • 使用pip进行安装

    • 1、打开命令行(cmd)工具

    • 2、切换到.whl文件所在目录

    • 3、使用Python自带的安装脚本pip进行安装

    • pip语法

      pip install xxx.whl
      

      • 

    • 也可以直接打开命令行(cmd)工具，再使用pip安装

      pip install 文件全路径\xxx.whl
      

      • 

• 远程安装

  • 系统自动从远程地址检索、下载、安装指定模块
  • 使用easy_install进行安装

    easy_install xxx
    

  • 使用pip进行安装

    pip install xxx
    

  • 从哪个地方下载模块
    • https://pypi.org/simple/
  • 安装在本地的哪个位置
    • 一般默认安装在Python环境路径下的Lib\site_packages目录

模块的其他操作

• easy_install脚本命令（Python3.9之后不再用，了解即可）

  • 多个Python的切换安装

    • 语法

      easy_install-N.N xxx
      

    • 示例

      # Python 3.7 安装requess
      easy_install-3.7 requests
      
      # Python 3.8 安装requess
      easy_install-3.8 requests
      

  • 安装指定版本包

    • 语法

      easy_install "库名 限定符 版本[,限定符 版本]"
      
      # 库  名：要安装的模块名称
      # 限定符：>、<、>=、<=、==
      
      

    • 示例

      easy_install "requests >= 2.14.1         # 安装大于或等于2.14.1版本的最新包
      
      easy_install "requests > 1.0, < 2.0"     # 安装大于1.0，并且小于2.0版本的包
      
      easy_install "requests == 2.14.1"        # 安装2.14.1版本的包
      # 如果已经安装，则切换到这个版本
      

  • 升级第三方包

    • 语法

      easy_install --upgrade 库名
      
      # 简写
      easy_install -U 库名
      

    • 示例

      easy_install --upgrade requests
      
      # 简写
      easy_install -U requests
      

  • 卸载第三方包

    • 1、手动卸载
      • 到Python安装目录Lib\site-packages中删除easy_install.pth中的包记录
      • 再删除对应的包文件（建议不删，尤其是依赖包。因为可能其他模块也依赖相同的包）

        # easy_install.pth文件的作用
        # 记录通过easy_install安装的模块，多个版本的模块，只记录最后一次安装的
        # 用于导入模块时的路径检索
        

    • 2、命令卸载
      • 语法

        easy_install -m 库名
        
        # 这里不能通过easy_install-N.N来卸载指定Python版本中的库
        # -m的含义：
        # 支持多版本，可在运行时进行切换
        # 删除easy _install.pth 对应的库的记录，不知名包的某个版本，使用户不能直接导入
        # 用户想要使用某个版本，需要使用如下步骤
        import pkg_resources
        pkg_resources.require("requests==2.18.4")
        
        import requests
        print(requests)
        

      • 示例

        easy_install -m requests
        

  • 导入指定版本第三方库

    • 安装了同一个第三方库的多个版本，要使用指定版本

      import pkg_resources
      pkg_resources.require("requests==2.30.0")
      
      import requests
      print(requests)
      

      • 

  • 切换三方安装源

    • easy_install修改文件

    Lib\site_packages\setuptools\command\easy_install.py
    
    # 将 
        # self.index_url = self.index_url or "https://pypi.org/simple/"
    # 修改
        # self.index_url = self.index_url or "http://pypi.douban.com/simple/"
        
    # 具体修改成什么源地址，可以自己选择
    

• pip脚本命令
• 详细介绍：https://pip.pypa.io/en/stable/
• 修改安装源
  • 一次性修改

    pip install requests -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
    

  • 永久性修改

    pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
    
    # 执行上面修改之后生成配置文件：C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\pip\pip.ini
    
    # 查看pip安装源
    pip config get global.index-url
    

• 安装包
  • 语法

    # 直接安装（默认安装最新版本）
    pip install 库名        # 如果包已经存在，则不会再安装，重复安装并不会更新为最新版本
    
    # 镜像安装（指定安装源安装）
    pip install 库名 -i 国内源镜像网址
    
    # 安装指定版本包
    pip install 库名==版本号
    pip install "库名<版本号"
    
    # == 指定具体版本号
    # <= 指定最高版本号
    # >= 指定最低版本号
    # < 不高于某版本号
    # > 不低于某版本号
    # 对于非指定具体版本号的情况，需要注意命令形式稍有不同：
    # 第三方库及版本号关系需要用引号("")，否则会出现报错
    

  • 示例

    pip install requests
    
    pip install requests -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
    
    pip install requests==2.30.0
    
    pip install "requests<2.31"
    

• 安装在不同Python版本环境中
  • 语法

    # 通过不同版本启动python解释器，通过脚本模式执行语句
    1、打开命令行工具(cmd)，进入指定版本Python安装目录
    2、执行安装命令：python -m pip install 库名
    
    # 通过进入目录启动指定版本Python的pip脚本
    1、打开命令行工具(cmd)，进入到指定版本Python安装目录下的Scripts目录
    2、执行安装命令：pip install 库名
    
    # 通过指定版本的pip脚本安装到指定版本Python环境
    pipN.N install 库名
    
    # 安装包到指定路径
    pip install 库名 --target=路径
    
    pip install 库名 -t 路径
    

  • 示例

    # 通过指定版本的pip脚本安装到指定版本Python环境
    pip3.6 install requests
    pip3.8 install requests
    
    # 安装包到指定路径
    pip install requests --target=D:\Python\Python38\Scripts
    
    pip install requests --t D:\Python\Python38\Scripts
    
    

• 查看包
  • 语法

    # 查看已安装所有的包(包含依赖库)
    pip list
    
    # 查看已安装所有的包(不包含依赖库)
    pip list --not-required
    
    # 查看已安装所有的包(不包含pip和setuptools)
    pip freeze
    
    # 查看可升级的包
    pip list --outdated
    
    pip list -o
    
    # 查看指定包的信息
    pip show 库名
    

• 升级包
  • 语法

    pip install 库名 --upgrade
    
    pip install 库名 -U
    

  • 示例

    pip install requests --upgrade
    
    pip install requests -U
    

• 卸载包
  • 语法

    pip uninstall 库名
    

  • 示例

    pip uninstall requests
    

• 迁移包
  • 语法

    # 导出
    pip freeze > 路径/requirements.txt       # 导出一个存储包含库名和版本号的文本文件 requirements.txt
    
    # 导入
    pip install -r 路径/requirements.txt     # 根据requirements.txt文件中记录的库和版本自动安装所有库
    

• 搜索包
  • 这个是以前的版本有这个功能，现在不再支持这个功能。可以直接到官方地址https://pypi.org/search进行搜索
• 查看pip版本

  pip --version
  
  pip -V
  

• 更新pip版本

  python -m pip install --upgrade pip
  

补充

• 第三方包版本说明

  库名-n1.n2.n3
  
  # n3        # n3+1  当版本的bug修复之后   
  # n2        # n2+1  新增了某一个小功能    
  # n1        # n1+1  修改了之前的功能或者添加了一个新功能(api修改)
  

• 示例

  1、发布了一个库                             # fengzi-1.0.0
  2、修复了一个bug，再次进行发布              # fengzi-1.0.1
  3、在这个库里面新增了一个小功能，发布       # fengzi-1.1.0
  4、发现1.1.0版本一个bug，修复——发布         # fengzi-1.1.1
  5、新增一个小功能，发布                     # fengzi-1.2.0
  6、新增一个超级大功能，发布                 # fengzi-2.0.0
  

总结

• 注意

• python3.9开始内置模块不再有easy_install语法，由pip完全替代

  • 

• 通过命令行工具启动指定Python版本中的easy_install或者pip

  • 不能只是在Python安装目录下直接运行easy_install或者pip命令
  • 需要到easy_install.exe或者pip.exe所在目录，再运行easy_install或者pip命令
  • 因为在Python安装目录下找不到easy_install.exe和pip.exe文件，就会到电脑环境变量path所有路径中去查找