引言

在 Python 生态中，依赖管理和工具链效率一直是开发者关注的焦点。uv 是由 Astral 公司使用 Rust 开发的一款高性能 Python 包管理工具，其主要特点包括跨平台依赖解析速度快 10-100 倍、统一项目生命周期管理、原生支持 Python 版本控制与脚本执行等功能。本文将详细介绍 uv 的安装、基础实践以及高阶用法，助力开发者全面掌握这一先进工具。

一、安装与配置

推荐使用官方独立安装方式，获得更佳的性能与稳定性：

  • macOS/Linux 安装

    curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh

  • Windows 安装

    powershell -ExecutionPolicy Bypass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"

  • 通过 pip 或 pipx 安装（备用方案）

    pip install uv
pipx install uv

验证安装成功：

uv --version

启用全局缓存提高性能：

uv config set cache-dir ~/.cache/uv

二、基础功能实践

1. 项目初始化与管理

快速初始化项目并自动创建 pyproject.toml：

uv init my_project && cd my_project

2. 依赖管理

便捷地添加、移除依赖并生成跨平台锁文件 uv.lock：

uv add "fastapi>=0.112 uvicorn[standard]"      # 添加核心依赖
uv add --dev "pytest~=8.0"                     # 添加开发依赖
uv remove uvicorn                              # 移除依赖

3. 虚拟环境管理

创建虚拟环境并激活：

uv venv .venv
source .venv/bin/activate   # Linux/macOS
.venv\Scripts\activate      # Windows

4. 同步依赖

保持环境一致性，自动同步锁文件中的依赖版本：

uv sync
uv sync --upgrade

三、高阶应用场景

1. Python 版本管理

替代 pyenv 管理多版本 Python 环境：

uv python install 3.11.9
uv python list
uv python pin 3.11

2. 工具链整合（替代 pipx）

隔离安装 CLI 工具，避免污染全局环境：

uv tool install black
uvx black .  # 无需显式激活环境即可使用

3. 单文件脚本执行

支持内联依赖声明（符合 PEP 723），快速执行脚本：

# /// script
dependencies = ["requests"]
# ///

import requests
print(requests.get("https://example.com").status_code)

执行脚本命令：

uv run script.py

4. 性能优化技巧

  • 并发下载加速：指定并行下载线程数

uv install -j 8

  • 缓存复用：共享缓存适合 CI/CD 场景

uv config set cache-dir /shared/cache

  • 二进制预编译：使用二进制包提高安装速度

uv pip install --prefer-binary

四、迁移与最佳实践

从传统工具链迁移至 uv，建议步骤：

  1. 备份原有的依赖管理文件 (requirements.txt 或 Pipfile)

  2. 使用 uv add 导入依赖并生成新的 pyproject.toml

  3. 执行 uv sync 确保环境兼容性和稳定性

结语

uv 以其卓越的性能和统一的功能设计，为现代 Python 项目管理带来了巨大变革，特别适合追求开发效率和团队协作的场景。开发者可根据自身需求逐步引入 uv，以提升项目的开发体验与交付质量。