Сторонние библиотеки и pip

Сторонние библиотеки — это всё, что не входит в стандартную поставку Python: веб-фреймворки, библиотеки для анализа данных, ML, парсинга и тысячи других. Их устанавливают через pip — стандартный менеджер пакетов Python.

Что такое сторонние библиотеки?

Сторонние библиотеки — это модули Python, которые не входят в стандартную библиотеку и разрабатываются независимыми разработчиками или организациями.

Что такое pip?

pip (Package Installer for Python) — это система управления пакетами, которая используется для установки и управления программными пакетами, написанными на Python. Он скачивает пакеты из Python Package Index (PyPI), а также умеет обновлять, удалять и фиксировать версии зависимостей проекта.

Установка и использование pip

Обычно pip уже установлен вместе с Python. Проверить наличие и версию pip можно так:


pip --version

Примерный результат:


pip 23.1.2 from /usr/local/lib/python3.11/site-packages/pip (python 3.11)

Основные команды pip

Установка пакета


pip install requests

Примерный результат:


Collecting requests
  Downloading requests-2.31.0-py3-none-any.whl (62 kB)
     ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 62.6/62.6 kB 1.2 MB/s eta 0:00:00
Installing collected packages: requests
Successfully installed requests-2.31.0

Установка определенной версии


pip install requests==2.25.1

Примерный результат:


Collecting requests==2.25.1
  Downloading requests-2.25.1-py2.py3-none-any.whl (61 kB)
     ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 61.2/61.2 kB 1.8 MB/s eta 0:00:00
Installing collected packages: requests
Successfully installed requests-2.25.1

Список установленных пакетов


pip list

Примерный результат:


Package    Version
---------- ---------
certifi    2023.5.7
charset-normalizer 3.1.0
idna       3.4
pip        23.1.2
requests   2.31.0
setuptools 67.8.0
urllib3    2.0.3

Удаление пакета


pip uninstall requests -y

Примерный результат:


Found existing installation: requests 2.31.0
Uninstalling requests-2.31.0:
  Successfully uninstalled requests-2.31.0

Популярные сторонние библиотеки

Python имеет огромное количество сторонних библиотек для самых разных задач. Вот некоторые из наиболее популярных и полезных:

Библиотека	Описание	Основное применение	Ссылка
Requests	Удобная работа с HTTP-запросами	Взаимодействие с веб-ресурсами, API	Документация
Pandas	Мощный инструмент для анализа данных	Обработка и анализ табличных данных	Документация
NumPy	Работа с массивами и математическими вычислениями	Научные вычисления, работа с массивами	Документация
Matplotlib	Визуализация данных	Построение графиков и диаграмм	Документация
Seaborn	Статистическая визуализация данных	Красивые статистические графики	Документация
scikit-learn	Машинное обучение	Построение и обучение моделей машинного обучения	Документация
TensorFlow	Глубокое обучение и нейронные сети	Сложные модели глубокого обучения	Документация
PyTorch	Глубокое обучение с динамическими вычислительными графами	Исследования в области глубокого обучения	Документация
Flask	Микрофреймворк для веб-разработки	Создание веб-приложений и API	Документация
Django	Полнофункциональный веб-фреймворк	Крупные веб-проекты	Документация
Beautiful Soup	Парсинг HTML и XML	Извлечение данных с веб-страниц	Документация
Pillow	Обработка изображений	Редактирование и анализ изображений	Документация
SQLAlchemy	ORM для работы с базами данных	Взаимодействие с SQL базами данных	Документация
Pygame	Создание игр и мультимедийных приложений	Разработка 2D игр	Документация
PyQt	Создание настольных приложений	Графические интерфейсы (GUI)	Документация

Выбор библиотеки зависит от конкретной задачи, которую вы хотите решить. Python-сообщество очень активно, и для большинства практических задач уже существуют готовые решения, которые можно установить через pip.

Пример установки популярной библиотеки:


# Установка pandas для анализа данных
pip install pandas

# Установка Flask для веб-разработки
pip install flask

Виртуальные окружения

Если ставить все библиотеки в системный Python, рано или поздно вы упрётесь в конфликт: один проект требует django 3.0, другой — django 4.2, а версия может быть только одна. Стандартная практика — заводить отдельное виртуальное окружение для каждого проекта.

Виртуальное окружение (venv) — это изолированная среда Python, в которой можно устанавливать пакеты, не влияя на другие проекты или системный Python.

Два проекта, у каждого своё venv с собственными версиями пакетов: django 3.0 + requests 2.20 в проекте A, django 4.2 + requests 2.31 в проекте B

Создание виртуального окружения


# Создание виртуального окружения
python -m venv myenv

# Активация виртуального окружения
# В Windows:
myenv\Scripts\activate

# В macOS/Linux:
source myenv/bin/activate

# После активации в начале командной строки появится имя окружения
(myenv) $

Установка пакетов в виртуальное окружение


# Устанавливаем пакеты в активированное виртуальное окружение
pip install pandas matplotlib

Сохранение и установка зависимостей


# Сохранение списка установленных пакетов
pip freeze > requirements.txt

# Содержимое файла requirements.txt будет выглядеть примерно так:
# matplotlib==3.7.2
# numpy==1.25.2
# pandas==2.0.3
# ...

# Установка пакетов из файла requirements.txt
pip install -r requirements.txt

Проверка понимания

Давайте проверим, насколько хорошо вы усвоили тему сторонних библиотек и pip:

Какая команда правильно установит пакет pandas версии 1.5.0?

Telegram