Управление Python пакетами с помощью pip

21 января 2022 г. | Python

Данная статья является пошаговым введением в базовые навыки управления пакетами Python с помощью команды pip. В ней будут освещены следующие моменты:

Поиск пакетов
На какую информацию следует обратить внимание в пакете
Установка пакетов
Визуализация установленных пакетов
Установка пакетов из файла requirements.txt
Удаление пакетов с помощью pip

Поиск пакетов Python

Рассмотрим случай использования пакета emoji в качестве примера. Для поиска Python пакетов, связанных с emoji, перейдём на веб сайт PyPi и через окно поиска в правом верхнем углу страницы поищем emoji.

Обратите внимание на колонку «Weight*» в середине таблицы. Это ключевая информация. Значение веса – это специфический рейтинг, который сайт рассчитывает для каждого пакета, чтобы ранжировать результаты поиска.

Согласно самому сайту, то рейтинг вычисляется на основе полей: имя, сводка, ключевые слова, описание, автор, мейнтейнер. Означает ли что найден лучший пакет? Не обязательно. Несмотря на необычность, сторонние пакеты своим присутствием могут затенять emoji.

Напротив, многие разработчики не удосуживаются заполнять все поля для своих пакетов, что приводит к тому, что эти пакеты занимают более низкие позиции.

В какой среде будет работать emoji? Приложение на основе терминала или, возможно, веб-приложение Django? Если нужно отобразить emoji в веб-приложении django, то лучше воспользоваться пакетом django-emoji. Для нашего случая предпочтительным вариантом является emoji для Python приложения командной строки.

На что нужно обратить внимание?

Далее приведены характеристики хорошего пакета Python:

Достойная документация: прочитав её, сразу становится понятно, соответствует ли пакет потребности или нет;
Зрелость и стабильность: если он существует уже продолжительное время, а также последними версиями;
Количество контрибьюторов: востребованные пакеты (особенно сложные), как правило, контрибьютятся большим количеством разработчиков;
Техническое обслуживание: он регулярно проходит техническое обслуживание.

Не стоит слишком полагаться на статус разработки, указанный для каждого пакета, то есть пакет может иметь баллы стабильности, например, 4 - Beta или 5 - Production / Stable. Эта классификация заполняется самим разработчиком и не обязательно должна быть правдивой.

На нашем случае документация выглядит достаточно прилично. В верхней части страницы показано графическое представление работы пакета emoji в интерпретаторе Python.

>> import emoji
>> print(emoji.emojize('Python is :thumbs_up_sign:'))
Python is 👍
>> print(emoji.emojize('Python is :thumbsup:', use_aliases=True))
Python is 👍

Документация для пакета emoji также рассказывает об его установке, как внести свой вклад в разработку, а также ссылку на страницу с исходниками, что является отличным источником полезной информации о нём.

Установка пакетов Python с помощью pip

Предполагается, что Python уже установлен в вашей системе. Далее нужно проверить, установлен ли pip, запустив pip -version в терминале.

C:\Users\prog>pip --version
pip 9.0.1 from c:\python\lib\site-packages (python 3.6)

Начиная с Python 3.4, pip входит в комплект поставки.

Также рекомендуется использовать виртуальную среду для управление рабочим процессом разработки и упрощения работы над несколькими проектами одновременно без возникновения конфликтов в их зависимостях.

Отличное вариант для начала изучения консольной программы - это запустить её без каких-либо опций в терминале.

Рассмотрим команду freeze, которая является ключевой в разрешении зависимостей. Запуск pip freeze отображает список всех установленных пакетов Python. Если выполнить с инструкцию с активной виртуальной средой, то будет распечатан пустой список

Для установки пакета, выполним pip install emoji в терминале. В результате будет получен следующий вывод:

C:\Users\prog>pip install emoji==0.4.5
Collecting emoji==0.4.5
  Downloading emoji-0.4.5.tar.gz
Installing collected packages: emoji
  Running setup.py install for emoji ... done
Successfully installed emoji-0.4.5

При установке пакетов с помощью pip можем ограничить выборку установив предпочтительную версию предпочтения, используя следующие операторы:

Конкретная версия пакета (==):

pip install emoji==0.4.1

Версия, отличная от указанной (! =):

pip install emoji!=0.4.1

Версия, равная или превышающая конкретную версию (> =):

pip install emoji>=0.4.0

Версия пакета в указанном диапазоне (> = X.Y.T, <= X.Y.Z):

pip install emoji>=0.4.0, <=0.4.9

Как правило, наиболее полезным спецификатором является == для установки конкретной версии пакета. Если не будет ограничения, то будет установлена последняя версия пакета.

Запустим pip freeze после установки пакета emoji.

pip freeze
emoji==0.4.5

Теперь pip freeze отображает пакет emoji как установленная зависимость с определенным номером версии.

Получение списка установленных Python пакетов

Для выгрузки установленных пакетов в файл requirements.txt выполним программу pip freeze с перенаправлением выходного потока в файл.

pip freeze > requirements.txt

Визуализация установленных пакетов

Добавим пакет pipdeptree в нашу виртуальную среду, который отображает дерево зависимостей пакетов. Продолжим установку последней версии, выполнив следующую команду:

pip install pipdeptree

После установки пакета запустим процесс freeze, чтобы удостовериться в его установки:

pip freeze
emoji==0.4.5
Pillow==5.0.0
pipdeptree==0.10.1

Теперь запустим pipdeptree в терминале, чтобы узнать, что он делает.

C:\Users\prog>pipdeptree
emoji==0.4.5
Pillow==5.0.0
pipdeptree==0.10.1
  - pip [required: >=6.0.0, installed: 9.0.1]
setuptools==28.8.0

В результате получаем более информативный вывод, включая зависимости и минимальные версии, необходимые для правильной работы зависимых пакетов.

Также замечаем другие пакеты, которые отсутствуют в списке freeze – pip и setuptools. Причина в том, что по умолчанию pip freeze не перечисляет пакеты, от которых зависит сам pip.

Теперь запустим pip freeze -all для отображения всех установленных пакетов:

C:\Users\prog>pip freeze --all
emoji==0.4.5
Pillow==5.0.0
pip==9.0.1
pipdeptree==0.10.1
setuptools==28.8.0

Ещё одно преимущество использования pipdeptree заключается в том, что она предупреждает нас о конфликтующих зависимостях, в том числе о циклических (когда пакеты зависят друг от друга), но это очень редко встречающийся случай.

Установка пакетов Python из файла requirements.txt

Если есть файл requirements.txt, то можно установить все перечисленные там пакеты, выполнив следующую команду:

pip install -r /dir/to/the/file/requirements.txt

Это очень удобно, когда нужно реплицировать виртуальные среды на другие компьютеры.

Удаление пакетов Python с помощью Pip

Удаление отдельных пакетов Вы можете сделать это, запустив, например, pip uninstall alembic.

Также допустимо удаление нескольких пакетов сразу, используя следующий синтаксис командной строки:

pip uninstall package1 package2 ...

Другим вариантом является чтение списка пакетов для удаления из файла requirements.txt. Как и у его установочного варианта, если есть файл requirements.txt, то можно удалить все перечисленные там пакеты аналогично:

pip uninstall -r /dir/to/the/file/requirements.txt

Если попытаться выполнить эту инструкцию программа покажет множество предупреждений и спросит продолжать несколько раз (по одному разу для каждого пакета), на который нужно ответить y. Чтобы избежать этого, используя флаг -y:

pip uninstall -y -r requirements.txt