Python 依赖库管理哪家强?pipreqs、pigar、pip-tools、pipdeptree 任君挑选

转载 豌豆花下猫 2019/11/2 21:07:33

在y的项目中,如何管理所用的全部依赖库呢?最主流的做法是维护一份“”,记录下依赖库的名字及其版本号。那么,如何来生成这份文件呢?在上篇文章《由浅入深:y中如何实现自动导入缺失的库?》中,我提到了一种常规的方法:这种方法用起来方便,

在 Python 的项目中,如何管理所用的全部依赖库呢?最主流的做法是维护一份“requirements.txt”,记录下依赖库的名字及其版本号。

那么,如何来生成这份文件呢?在上篇文章《由浅入深:Python 中如何实现自动导入缺失的库?》中,我提到了一种常规的方法:

pip freeze > requirements.txt

这种方法用起来方便,但有几点不足:

  • 它搜索依赖库的范围是全局环境,因此会把项目之外的库加入进来,造成冗余(一般是在虚拟环境中使用,但还是可能包含无关的依赖库)
  • 它只会记录以“pip install”方式安装的库
  • 它对依赖库之间的依赖关系不做区分
  • 它无法判断版本差异及循环依赖等情况
  • …………

可用于项目依赖管理的工具有很多,本文主要围绕与 requirements.txt 文件相关的、比较相似却又各具特色的 4 个三方库,简要介绍它们的使用方法,罗列一些显着的功能点。至于哪个是最好的管理方案呢?卖个关子,请往下看……

pipreqs

这是个很受欢迎的用于管理项目中依赖库的工具,可以用“pip install pipreqs”命令来安装。它的主要特点有:

  • 搜索依赖库的范围是基于目录的方式,很有针对性
  • 搜索的依据是脚本中所 import 的内容
  • 可以在未安装依赖库的环境上生成依赖文件
  • 查找软件包信息时,可以指定查询方式(只在本地查询、在 PyPi 查询、或者在自定义的 PyPi 服务)

基本的命令选项如下:

Usage:
    pipreqs [options] 

Options:
    --use-local           Use ONLY local package info instead of querying PyPI
    --pypi-server    Use custom PyPi server
    --proxy          Use Proxy, parameter will be passed to requests library. You can also just set the
                          environments parameter in your terminal:
                          $ export HTTP_PROXY="http://10.10.1.10:3128"
                          $ export HTTPS_PROXY="https://10.10.1.10:1080"
    --debug               Print debug information
    --ignore ...    Ignore extra directories
    --encoding   Use encoding parameter for file open
    --savepath      Save the list of requirements in the given file
    --print               Output the list of requirements in the standard output
    --force               Overwrite existing requirements.txt
    --diff          Compare modules in requirements.txt to project imports.
    --clean         Clean up requirements.txt by removing modules that are not imported in project.

其中需注意,很可能遇到编码错误:UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0xae in 。需要指定编码格式“--encoding=utf8”。

在已生成依赖文件“requirements.txt”的情况下,它可以强行覆盖、比对差异以及清除不再使用的依赖项。

pigar

pigar 同样可以根据项目路径来生成依赖文件,而且会列出依赖库在文件中哪些位置使用到了。这个功能充分利用了 requirements.txt 文件中的注释,可以提供很丰富的信息。

pigar 对于查询真实的导入源很有帮助,例如bs4 模块来自beautifulsoup4 库,MySQLdb 则来自于MySQL_Python 库。可以通过“-s”参数,查找真实的依赖库。

$ pigar -s bs4 MySQLdb

它使用解析 AST 的方式,而非正则表达式的方式,可以很方便地从 exec/eval 的参数、文档字符串的文档测试中提取出依赖库。

另外,它对于不同 Python 版本的差异可以很好地支持。例如,concurrent.futures 是 Python 3.2+ 的标准库,而在之前早期版本中,需要安装三方库futures ,才能使用它。pigar 做到了有效地识别区分。(PS:pipreqs 也支持这个识别,详见这个合入:https://github.com/bndr/pipreqs/pull/80

pip-tools

pip-tools 包含一组管理项目依赖的工具:pip-compile 与 pip-sync,可以使用命令“pip install pip-tools”统一安装。它最大的优势是可以精准地控制项目的依赖库。

两个工具的用途及关系图如下:

pip-compile 命令主要用于生成依赖文件和升级依赖库,另外它可以支持 pip 的“Hash-Checking Mode ”,并支持在一个依赖文件中嵌套其它的依赖文件(例如,在 requirements.in 文件内,可以用“-c requirements.txt”方式,引入一个依赖文件)。

它可以根据 setup.py 文件来生成 requirements.txt,假如一个 Flask 项目的 setup.py 文件中写了“install_requires=['Flask']”,那么可以用命令来生成它的所有依赖:

$ pip-compile
#
# This file is autogenerated by pip-compile
# To update, run:
#
#    pip-compile --output-file requirements.txt setup.py
#
click==6.7                # via flask
flask==0.12.2
itsdangerous==0.24        # via flask
jinja2==2.9.6             # via flask
markupsafe==1.0           # via jinja2
werkzeug==0.12.2          # via flask

在不使用 setup.py 文件的情况下,可以创建“requirements.in”,在里面写入“Flask”,再执行“pip-compile requirements.in”,可以达到跟前面一样的效果。

pip-sync 命令可以根据 requirements.txt 文件,来对虚拟环境中进行安装、升级或卸载依赖库(注意:除了 setuptools、pip 和 pip-tools 之外)。这样可以有针对性且按需精简地管理虚拟环境中的依赖库。

另外,该命令可以将多个“*.txt”依赖文件归并成一个:

$ pip-sync dev-requirements.txt requirements.txt

pipdeptree

它的主要用途是展示 Python 项目的依赖树,通过有层次的缩进格式,显示它们的依赖关系,不像前面那些工具只会生成扁平的并列关系。

除此之外,它还可以:

  • 生成普遍适用的 requirements.txt 文件
  • 逆向查找某个依赖库是怎么引入进来的
  • 提示出相互冲突的依赖库
  • 可以发现循环依赖,进行告警
  • 生成多种格式的依赖树文件(json、graph、pdf、png等等)

它也有缺点,比如无法穿透虚拟环境。如果要在虚拟环境中工作,必须在该虚拟环境中安装 pipdeptree。因为跨虚拟环境会出现重复或冲突等情况,因此需要限定虚拟环境。但是每个虚拟环境都安装一个 pipdeptree,还是挺让人难受的。

好啦,4 种库介绍完毕,它们的核心功能都是分析依赖库,生成 requirements.txt 文件,同时,它们又具有一些差异,补齐了传统的 pip 的某些不足。

本文不对它们作全面的测评,只是选取了一些主要特性进行介绍,好在它们安装方便(pip install xxx),使用也简单,感兴趣的同学不妨一试。

更多丰富的细节,请查阅官方文档:

https://github.com/bndr/pipreqs

https://github.com/damnever/pigar

https://github.com/jazzband/pip-tools

https://github.com/naiquevin/pipdeptree

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