Python 包管理工具解惑

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python packaging

一、困惑

作为一个 Python 初学者，我在包管理上感到相当疑惑（嗯，是困惑）。主要表现在下面几个方面：

这几个包管理工具有什么不同？
distutils
setuptools
distribute
disutils2
distlib
pip
什么时候该用pip，什么时候该用 setup.py ，它们有关系么？
easy_install、ez_setup.py、setup.py、setup.cfg 分别都是干啥的？
wheel 和 pip 的关系？
Egg 和 whl 的关系？
如何发布自己的模块（发布到PyPI）？
如何进行模块的私有发布（不发布到PyPI）？

为了弄清这些问题，我找了许多资料。最后发现最好的资料还是 python 的官方文档。

下面是阅读了所有我找到的资料后的一个总结，希望能帮到几个月后又把这些全部忘光的那个自己。

二、python 包管理工具大乱斗

我用时间顺序来描述乱斗过程。

1. distutils

distutils 是 python 标准库的一部分，2000年发布。使用它能够进行 python 模块的安装和发布。

setup.py 就是利用 distutils 的功能写成，我们可以看一个简单的 setup.py 的例子。

在这里可以看到关于 setupt.py 格式的所有详细描述：Writing the Setup Script。

要安装一个模块到当前的 python 环境中，可以使用这个模块提供的 setup.py 文件：

python setup.py install

下面的代码会发布一个 python 模块，将其打包成 tar.gz 或者 zip 压缩包：

python setup.py sdist

甚至能打包成 rpm 或者 exe 安装包：

python setup.py bdist_rpm

python setup.py bdist_wininst

2. setuptools 和 distribute

setuptools 是一个为了增强 distutils 而开发的集合，2004年发布。它包含了 easy_install 这个工具。

ez_setup.py 是 setuptools 的安装工具。ez 就是 easy 的缩写。

简单的说，setuptools 是一个项目的名称，是基础组件。而 easy_install 是这个项目中提供的工具，它依赖基础组件工作。

为了方便描述，下面文章中提到的 setuptools 被认为与 easy_install 同义。

使用 setuptools 可以自动下载、构建、安装和管理 python 模块。

例如，从 PyPI 上安装一个包：

easy_install SQLObject

下载一个包文件，然后安装它：

easy_install http://example.com/path/to/MyPackage-1.2.3.tgz

从一个 .egg 格式安装：

easy_install /my_downloads/OtherPackage-3.2.1-py2.3.egg

distribute 是 setuptools 的一个分支版本。分支的原因可能是有一部分开发者认为 setuptools 开发太慢了。但现在，distribute 又合并回了 setuptools 中。因此，我们可以认为它们是同一个东西。事实上，如果你查看一下 easy_install 的版本，会发现它本质上就是 distribute 。

# easy_install --version

distribute 0.6.28

3. Eggs

Eggs 格式是 setuptools 引入的一种文件格式，它使用 .egg 扩展名，用于 Python 模块的安装。

setuptools 可以识别这种格式。并解析它，安装它。

想要详细了解，可以看看这篇：The Quick Guide to Python Eggs。

Eggs are to Pythons as Jars are to Java..

4. pip

注意，从此处开始，easy_install 和 setuptools 不再同义。

pip 是目前 python 包管理的事实标准，2008年发布。它被用作 easy_install 的替代品，但是它仍有大量的功能建立在 setuptools 组件之上。

pip 希望不再使用 Eggs 格式（虽然它支持 Eggs），而更希望采用“源码发行版”（使用 python setup.py sdict 创建）。这可以充分利用 Requirements File Format 提供的方便功能。

pip 可以利用 requirments.txt 来实现在依赖的安装。在 setup.py 中，也存在一个install_requires 表来指定依赖的安装。它们的区别在哪里？可以看这篇文章：setup.py vs requirements.txt （中文版）。

pip 支持 git/svn/hg 等流行的 VCS 系统，可以直接从 gz 或者 zip 压缩包安装，支持搜索包，以及指定服务器安装等等功能。

pip vs easy_install 详细介绍了两者的不同。它们可以说是各占胜场，但 pip 明显优势更大。

5. wheel

wheel 本质上是一个 zip 包格式，它使用 .whl 扩展名，用于 python 模块的安装，它的出现是为了替代 Eggs。

wheel 还提供了一个 bdist_wheel 作为 setuptools 的扩展命令，这个命令可以用来生成 wheel 包。

pip 提供了一个 wheel 子命令来安装 wheel 包。当然，需要先安装 wheel 模块。

setup.cfg 可以用来定义 wheel 打包时候的相关信息。

Wheel vs Egg 详细介绍了 wheel 和 Eggs 格式的区别，很显然，wheel 优势明显。

Python Wheels 网站展示了使用 Wheels 发行的 python 模块在 PyPI 上的占有率。

pypip.in 也支持 wheel。

6. distutils2 和 distlib

distutils2 被设计为 distutils 的替代品。从2009年开发到2012年。它包含更多的功能，并希望以packaging 作为名称进入 python 3.3 成为标准库的一部分。但这个计划后来停滞了。

distlib 是 distutils2 的部分，它为 distutils2/packaging 提供的低级功能增加高级 API，使其便于使用。

这里介绍了 distlib 没有进入 python 3.3 标准库的一些原因。

因此，可以暂时不必了解这两个工具，静观其变即可。

三、工具选择

如果仔细看过上面的乱斗内容，我相信你已经清楚当前应该如何选择了。

对于我这样刚刚开始的新手来说，自然是使用 pip 而不使用 easy_install 了。

如果发布模块，当然是使用 wheel 格式。

四、发布自己的模块

对于 python3 程序员来说，当然应该先看这一篇：Distributing Python Modules。

另外，Tutorial on Packaging and Distributing Projects 也足够详细和官方。

而 Python2 程序员则应该看这篇 Distributing Python Modules 。

当然，setuptools 的官方文档也是不错的教程：Building and Distributing Packages with Setuptools 。

这篇教程可以用来入门：Sharing Your Labor of Love: PyPI Quick and Dirty

至于如何发布自己的模块到 PyPI 或者搭建自己的私有包管理服务器，上面的文章已经讲得非常清楚了。

五、引用

上面提到的大部分资料，都是在这里找到，或者是提到：Python Packaging User Guide。

感谢这篇文章，让我不再纠结，然后又下决心写了本文继续纠结：Differences between distribute, distutils, setuptools and distutils2? 。

这篇文章也比较碎：关于python中的setup.py，而且比本文范例更多。