Python 安装三方库

说明

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Python 的三方库可以用 pip 命令进行安装和管理，操作起来十分方便，下边我们来介绍如何使用。

pip 命令的支持

在 Python的安装章节中，我们安装好 Python 就已经支持了 pip 命令。pip 是首选的安装程序，从Python 3.4开始，Python 就默认安装支持了。

可以使用以下命令查看是否支持，如果支持会显示帮助界面：

pip
# 也可以以下命令：
python -m pip

后边我们可以用以上两个前缀来执行命令，python -m pip 是 Python 加载 pip 库，来运行你后续的命令，效果一样，但如果电脑中存在多们 python 版本时可以指名安装在哪个版本下，如果无冲突建议直接使用 pip。

另外，多 Python 版本通常会注册多版本 pip 命名，如 pip 和 pip3 要分清。

附：https://pip.pypa.io/en/stable/user_guide/

基本语法

命令语法：
pip <command> [options]

常用命令：

# 安装包
pip install numpy
# 安装多个包
pip install numpy requests
# 安装版本为 1.21.0 的 numpy
pip install numpy==1.21.0
# 从 requirements.txt 安装所有列出的包
pip install -r requirements.txt
# 升级 requests 库到最新版本
pip install --upgrade requests
pip install requests -U
# 显示已安装的包
pip list
# 显示包的信息，如版本、描述、安装路径、依赖等
pip show <包名>
# 列出所有有可用更新的包
pip list --outdated
# 生成 requirements.txt 文件
pip freeze > requirements.txt
# 下载包
pip download <包名>
# 下载包, 指定版本
pip download <包名>==1.3.1
# 卸载包
pip uninstall <包名>
# 查看命令帮助
pip help

pip 命令的包都可以在 https://pypi.org 官网上查看。

安装

安装是最常见的操作，我们可以使用最简单的安装命令，安装一个包：

pip install pandas

我们也可以用空格写上其他包名，一次性安装：

pip install pandas requests

由于 pip 官网在国外，网络访问慢，可指定国内源快速下载安装，以下是清华大学的源：

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

如果安装过程中出现红色提示安装停止，可能是网络超时原因，可重新输入回车（或者按键盘向上键从历史调出命令回来安装，或者试试其他源如豆瓣 https://pypi.douban.com/simple 、阿里源 http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple ）再尝试安装。

有时候由于无法访问外网、网络不畅等原因，无法按上述即时下载方式安装，可以在对应网站下载对应的 .whl 文件，然后用以下命令下载：

python -m pip install D:/some-dir/some-file.whl
pip install /some-dir/some-file.whl

下载网址参考：

pypi 库包网页，如：https://pypi.org/project/pandas/#files
https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs
https://anaconda.org/multibuild-wheels-staging/repo

安装其所有的依赖库，如 xlwings 及其所有所依赖的三方库都会被安装：

pip install "xlwings[all]"

也可以选择所需功能的支持库，这些都是由三方包所定义的，比如 pandas 要支持 Excel 相关功能：

pip install "pandas[excel]"

则会同时安装 xlrd、xlsxwriter、openpyxl、pyxlsb 等相关库。如果多个功能则用逗号分隔：

pip install "pandas[hdf5, parquet, feather, spss, excel]"

具体用法要查询三方库的官方文档，以上 pandas 示例，需要 pandas 2.0 才支持（约 2023 年 3 月发布）。

升级

上述安装，默认会给我们安装当前正式的最新的版本。但是，在我们安装后，可能有新的版本发布，我们就需要进行升级：

# 升级到最新版本
pip install pandas -U
# 安装指定版本
pip install pandas==1.3

以上也可以使用国内源进行升级。还有一种情况，我们需要安装指定的版本，因为有库库依赖的包版本过高可能也会报错：

pip install Django==3.0
# 可以指定超时时间，默认15秒
pip install Django==3.0 --timeout 30

利用文件批量安装

要使用 pip 安装多个第三方库，你可以创建一个包含库名称及其版本的文本文件（通常命名为 requirements.txt），然后使用 pip install -r requirements.txt 命令一次性安装所有列出的库。以下是具体步骤：

1）创建 requirements.txt 文件:在你的项目根目录下创建一个名为 requirements.txt 的文件。内容格式如下（也可以不写版本号，安装最新的）：

numpy==1.21.0
pandas==1.3.0
requests==2.25.1

2）使用 pip 安装库: 打开终端（或命令提示符），导航到包含 requirements.txt 文件的目录，然后运行以下命令：

pip install -r requirements.txt

pip 会读取 requirements.txt 文件并安装其中列出的所有库及其指定版本。

注意：

版本控制：尽量指定版本号，以避免将来库版本更新导致的兼容性问题。
库依赖：有些库可能会有其他依赖库，pip 会自动处理这些依赖。
虚拟环境：建议在虚拟环境中安装库，避免全局 Python 环境污染。你可以使用 venv 等模块创建和管理虚拟环境。

版本指定

在使用 pip 时指定包的版本，可以帮助你确保项目依赖的一致性和稳定性。以下是版本指定的一些技巧和示例，每个示例都带有注释说明：

# 安装特定版本的包
pip install requests==2.25.1
# 只安装 requests 版本 2.25.1

# 安装最小版本的包
pip install requests>=2.25.1
# 安装 requests 版本不低于 2.25.1 的最新版本

# 安装特定范围内的版本
pip install requests>=2.20.0,<2.26.0
# 安装 requests 版本在 2.20.0（含）到 2.26.0（不含）之间的版本

# 安装不包含特定版本的包
pip install requests!=2.25.1
# 安装任何版本的 requests，除了 2.25.1

# 使用版本通配符安装包
pip install requests~=2.25
# 安装 requests 版本 2.25 及其后续 bug 修复版本（不包括 2.26）

# 在 requirements.txt 文件中指定包的版本
# 示例 requirements.txt 文件内容：
# 安装 requests 版本在 2.20.0（含）到 2.26.0（不含）之间的版本
requests>=2.20.0,<2.26.0

# 使用 constraints 文件限制版本
# 创建 constraints.txt 文件，内容如下：
# requests>=2.25.1
# 在安装包时使用 constraints 文件：
pip install -c constraints.txt some_package
# 使用 constraints.txt 文件限制 some_package 依赖的 requests 版本

# 安装预发布版本
pip install requests --pre
# 安装 requests 的预发布版本，如果有的话

# 安装特定的分支或标签（从 Git 仓库）
pip install git+https://github.com/psf/requests.git@main
# 从 GitHub 上的 requests 仓库的 main 分支安装最新版本

# 安装特定的分支或标签（从 Git 仓库）
pip install git+https://github.com/psf/requests.git@v2.25.1
# 从 GitHub 上的 requests 仓库的 v2.25.1 标签安装指定版本

版本指定技巧总结

不指定：最新版本
精确版本：用 == 确保完全一致。
最低版本：用 >= 确保至少满足最低要求。
版本范围：用 >= 和 < 组合确保包在某个版本范围内。
排除版本：用 != 排除特定版本。
兼容版本：用 ~= 安装兼容版本，允许 bug 修复更新。
预发布版本：用 --pre 安装预发布版本。
Git 仓库安装：用 git+https 安装特定的分支或标签版本。

通过这些技巧，你可以更灵活地管理项目中的依赖版本，确保项目的稳定性和兼容性。

卸载

如果需要卸载的话可以使用命令：

pip uninstall Django

但是卸载时，不会卸载安装时自动安装的依赖包。

conda 安装

如果使用的 Miniconda/Anaconda 搭建的环境的话，可以使用 conda 命令进行包的安装管理：

# 创建新环境，<环境名称>, python 版本
conda create -n py38data python=3.8
# 进入、激活环境
conda activate py38data
# 安装包
conda install numpy
# 查看已安装的包
conda list

本地安装

在极端情况下，比如我们无法联网或者命令安装失败等情况，就需要离线本地安装。基本的步骤是：

把安装文件下载（如 https://pypi.org ）到本地，需要注意 64位32位，python 版本
将命令目录转到安装文件目录，如 cd Downloads，Windows 按住shift键，然后在空白处鼠标右键，进入 cmd 窗口
解压文件夹
输入命令 pip install xxx.whl 或者 python setup.py install
如果提示有依赖，就需要先安装好依赖的再接着安装

用 Python 代码安装

可以编写 Python 代码进行安装：

import pip

def install(package):
    if hasattr(pip, 'main'):
        pip.main(['install', package])
    else:
        pip._internal.main(['install', package])

或者以下方法：

import subprocess
import sys

def install(package):
    subprocess.check_call([sys.executable, "-m", "pip", "install", package])

都可以调用安装：

install('pandas')

pip 高级命令

pip 还有许多其他有用的命令和选项。以下是一些更高级和特定用途的 pip 命令示例，每个命令都带有注释说明：

# 安装包并显示详细输出（调试时有用）
pip install requests --verbose

# 安装包时忽略已安装的包
pip install requests --ignore-installed

# 仅下载包，而不安装
pip download requests

# 安装特定的文件（如本地或远程的 .whl 文件）
pip install some-package.whl

# 安装开发版本的包
pip install --pre requests

# 安装时使用特定的索引（例如自定义 PyPI 镜像）
pip install requests --index-url https://pypi.example.com/simple

# 查找包的可用版本
pip install requests==

# 显示 pip 的版本
pip --version

# 升级 pip 自身
pip install --upgrade pip

# 列出 pip 命令及其简短描述
pip help

# 显示某个特定 pip 命令的帮助信息
pip help install

# 清理下载缓存
pip cache purge

# 检查某个包的依赖关系
pip show requests | grep Requires

# 在安装包时使用特定的代理
pip install requests --proxy http://user:pass@proxy.example.com:8080

# 检查已安装包的依赖是否有冲突
pip check

# 通过生成哈希来确保包的完整性
pip hash requests-2.25.1-py2.py3-none-any.whl

# 创建与环境无关的 requirements.txt 文件（排除虚拟环境中的包）
pip freeze --exclude-editable > requirements.txt