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包管理器（package manager）和项目管理器（project manager）是两种非常重要的开发管理工具，前者可以保证我们对自己的开发环境有完整的掌控能力，后者可以保证我们对手头的项目有十足的把握能力。但是很多开发者，特别是新手，在初次接触这两个名词时不知所措，我分析来分析去，得出一个结论：他们被日益傻瓜化的封装给绑架了，所以他们看不到这两样东西的重要性。那么接下来的几篇文章，我会详细介绍这两种管理器的一般用法和设计理念，以帮助新手入门。

我的目标是希望新手读者看完文章后，能了解包管理系统、项目管理系统的运作原理，不再完全依赖 Visual Studio 等高度封装的 IDE，写出小而精的项目，令系统的硬盘冗余达到最小。

1. 什么是包管理器·

包管理器与包的开发、安装、更新密切相关。如果一个开发环境所具有的包非常少，那么你不需要包管理器。但是很多时候，随着一个系统的发展，各种各样的包也随之出现，手动管理不再可能。比如 Debian 系列的 Linux 的软件包越来越多，社区急需一个可以管理整个系统的管理器，它可以负责安装新的包、更新旧的包，自动解决包的依赖问题。其中，包的依赖关系十分令人头疼，很多时候安装 A 需要先安装 B，而安装 B 需要安装 C 和 D，这令人无法接受，所以理想的包管理器应该能够自动生成依赖的关系树。

我们常见的包管理器有以下的几个：

apt，这是 Debian 系列 Linux 发行版的系统级的软件管理器
Cygwin-setup.exe，没错，这是 Cygwin 的包管理器，比较愚蠢的一个非命令行软件（可以安装一个脚本，类似 apt）
tlmgr，这是 texlive 的包管理器，管理各种 LaTeX 的宏包
Pypi，或者简称 pip，这是 Python 的包管理器，管理各种 Python 的包，有时候你 import一个库时用不了，系统说你没有安装这个包，那你就需要 pip 了；pip 也和 Python 一样，分 2 版本和 3 版本，其分别针对 Python2 和 Python3
homebrew，这是一个在 macOS 上运行的包管理器，可以管理 macOS 的很多包。因为苹果并没有自己的包管理软件

综上，我们可以总结一下，当可用的包很多时，就需要包管理器了。包管理器需要与镜像服务器联系，以解决问题。

询问服务器，你有没有我需要的那个包？如果服务器说有，那么你可以下载，然后本地安装；
询问服务器我的这个安装包是不是过时了，能否更新？服务器可以对比版本，如果有新版本，就提示你要升级了。
一般本地包管理器通过网络与镜像服务器联系，如果镜像服务器在国外，那么很有可能你的连接速度、下载速度非常慢，这个时候我们最好换国内的镜像服务器。某些大型公司，如阿里、腾讯、网易等，会对公众提供免费的镜像，而很多知名的大学，如清华大学、中国科大，也会对外提供镜像服务。
以清华 tuna 举例，它不仅仅提供某个领域的镜像服务，而且似乎全领域服务，它提供 Python 镜像、apt 镜像、tlmgr 镜像，简直无所不包。新手最应该把这个镜像网站的脉络摸清楚。

2. 介绍一下 Pypi·

Pypi 是 Python 的包管理器上游仓库。

如你需要下载一个 numpy，那就需要运行

1	pip install numpy

值得注意的是，用 pip 安装 python 包虽然简单，但是也存在一部分历史遗留的问题。比如它对某些包的 metadata 并不能充分获取，而且有时候哪怕充分获取了，也不足以干净利落地管理这些包。鄙人今天花了点时间研究了一下这方面的内容，有两个问题想谈一谈。

首先是 pip 的问题，pip 作为一个针对 Python 的包管理器，同 apt、tlmgr、npm 等包管理器具有相似的功能，比如安装某个包（pip install <PACKAGE>）查看本管理器所管理的软件有哪些（pip list），比如搜索镜像服务器中有哪些包（pip search <KEYWORDS>），比如列出哪些包过时了需要更新一下（pip list --outdated），再比如升级一下需要更新的某个包（pip install -U <PACKAGE>）等。这里的 pip 指的是 pip2，管理的是 Python2 的包，你可以替换成 pip3，以管理 Python3 的包。
你要知道，有些时候你并不能用 pip 管理所有的包。有时候会遇到以下这种问题。不要着急，也不要忽略旧版本直接升级（这有很大害处！）

1	Cannot uninstall ‘nibabel’. It is a distutils installed project and thus we cannot accurately determine which files belong to it which would lead to only a partial uninstall.

3. 清华 Pypi 镜像·

3.1 临时使用清华镜像来安装某个 Python3 的包：·

1	pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple <PACKAGE>

注意：

simple 不能少
是 https 而不是 http

3.2 将清华镜像设为默认·

升级 pip 到最新的版本 (>=10.0.0) 后进行配置：

版本升级，并修改 pip 的链接文件中的代码：

1 2	pip install -U pip sudo vim /usr/bin/pip

把如下三行

1
2
3

from pip import main
if __name__ == '__main__':
    sys.exit(main())

改为如下形式：

1
2
3

from pip import __main__
if __name__ == '__main__':
    sys.exit(__main__._main())

同理改正 pip3（sudo vim /usr/bin/pip3）。

最后在命令行里更改 pip 的 configure 文件：

1 2	pip3 config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

如果你的 pip 默认源的网络连接较差，可临时使用清华镜像站来升级 pip：

1	pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip -U

pip 的利用方式有很多，有很多可选的选项，如列出所有需要更新的 python 包，然后更新某个名为< package_name >的包，命令如下：

1 2	pip3 list --outdated pip3 install --upgrade <PACKAGE>

如同 tlmgr 管理所有的 texlive 的宏包一样，pip 也可以管理所有的 Python 库，但是并没有内置的「一个命令升级所有 Python 包」的内置选项，在此鄙人介绍一个简单的 bash 命令：

1	pip3 list --outdated --format=freeze \| grep -v '^\-e' \| cut -d = -f 1 \| xargs -n1 pip install -U

可以把这个命令起一个别名，然后保存在 bashrc 里，以后直接调用 pip3-upgrade-all 就好，如下所示：

1	alias pip3-upgrade-all='pip3 list --outdated --format=freeze \| grep -v '^\-e' \| cut -d = -f 1 \| xargs -n1 sudo pip install -U'

该命令原理如下：我们知道，单纯运行 pip3 list --outdated --format=freeze 并不会得到一个很显然、很干净的结果，但是我们希望可以得到一个字符串，这个字符串含有所有的待升级 Python 包，而且包与包彼此之间用空格分割。但是系统并没有内置命令。好在可以通过 bash 编程做到这一点。

首先把输出通过 pipe 管道传给了 grep，让 grep 做一下切割，切割完之后，很多不需要的信息就不存在了；然后再把 grep 的输出通过 pipe 管道传给 cut，做二次切割，-d = 是一个完整的命令，指的是要用等号作为分隔符号进行列划分，-f 是指现实哪几列，我们的参数是 1，所以现实第一列。值得注意的是，这里的 -f 是从 1 开始的，而不是编程中常见的 0；cut 切割完的输出已经是我们的理想字符串了，我们把这个终极字符串，通过 xargs 命令传给 pip install --upgrade（或者 pip install -U，这个 -U 就是指 --upgrade）。