使用uv构建并发布Python包到PyPI的完整教程

概述

Python 包发布到 PyPI，是每个 Python 开发者迟早要面对的事情。传统流程涉及 pip、pip-tools、poetry、twine 等多个工具，配置繁琐。不过，现在有了 uv——一个超快的 Python 包管理器，它把这些环节全部整合在了一起，整个过程变得高效又流畅。下面，我们一步步来看如何用 uv 完成从项目创建到发布的全流程。

• 创建一个标准的 Python 包项目
• 配置 pyproject.toml
• 构建源码分发包（sdist）和 wheel 包
• 发布到 PyPI（Python Package Index）

为什么选择 uv？

• 极快：比 pip 快 10‑100 倍
• 一体化：替代 pip、pip-tools、poetry、pyenv、twine 等多个工具
• 现代：原生支持 pyproject.toml 和最新的 Python 打包标准
• 可靠：提供锁文件和可重现的环境

环境准备

1. 安装 uv

macOS 和 Linux：

curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh

Windows (PowerShell)：

powershell -ExecutionPolicy ByPass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"

通过 pip 安装：

pip install uv

2. 验证安装

uv --version

3. 安装 Python（如果需要）

# 安装特定版本的 Python
uv python install 3.12
# 查看已安装的 Python 版本
uv python list

创建项目

方法一：使用 uv init 自动创建

# 创建新项目
uv init my-awesome-package
# 进入项目目录
cd my-awesome-package
# 项目结构会自动创建

方法二：手动创建项目结构

my-awesome-package/
├── src/
│   └── my_awesome_package/
│       ├── __init__.py
│       └── core.py
├── tests/
│   ├── __init__.py
│   └── test_core.py
├── pyproject.toml
├── README.md
├── LICENSE
└── .gitignore

创建目录结构：

mkdir -p my-awesome-package/src/my_awesome_package
mkdir -p my-awesome-package/tests
cd my-awesome-package

pyproject.toml 配置详解

pyproject.toml 是 Python 项目的核心配置文件，包含三个主要部分：

完整的 pyproject.toml 示例

[build-system]
requires = ["hatchling >= 1.26"]
build-backend = "hatchling.build"
[project]
name = "my-awesome-package"
version = "0.1.0"
authors = [
    { name = "Your Name", email = "your.email@example.com" }
]
maintainers = [
    { name = "Your Name", email = "your.email@example.com" }
]
description = "A short description of your package"
readme = "README.md"
requires-python = ">=3.9"
license = "MIT"
license-files = ["LICEN[CS]E*"]
keywords = ["example", "package", "tutorial"]
classifiers = [
    "Development Status :: 3 - Alpha",
    "Intended Audience :: Developers",
    "License :: OSI Approved :: MIT License",
    "Operating System :: OS Independent",
    "Programming Language :: Python :: 3",
    "Programming Language :: Python :: 3.9",
    "Programming Language :: Python :: 3.10",
    "Programming Language :: Python :: 3.11",
    "Programming Language :: Python :: 3.12",
    "Programming Language :: Python :: 3.13",
]
dependencies = [
    "requests>=2.28.0",
    "pydantic>=2.0.0",
]
[project.optional-dependencies]
dev = [
    "pytest>=7.0.0",
    "pytest-cov>=4.0.0",
    "ruff>=0.1.0",
    "mypy>=1.0.0",
]
docs = [
    "mkdocs>=1.5.0",
    "mkdocs-material>=9.0.0",
]
[project.urls]
Homepage = "https://github.com/yourusername/my-awesome-package"
Documentation = "https://github.com/yourusername/my-awesome-package#readme"
Repository = "https://github.com/yourusername/my-awesome-package"
Issues = "https://github.com/yourusername/my-awesome-package/issues"
Changelog = "https://github.com/yourusername/my-awesome-package/blob/main/CHANGELOG.md"
[project.scripts]
my-cli = "my_awesome_package.cli:main"
[project.gui-scripts]
my-gui = "my_awesome_package.gui:main"
[tool.hatch.build.targets.wheel]
packages = ["src/my_awesome_package"]
[tool.ruff]
line-length = 88
target-version = "py39"
[tool.ruff.lint]
select = ["E", "F", "I", "N", "W", "UP"]
[tool.pytest.ini_options]
testpaths = ["tests"]
addopts = "-v --cov=my_awesome_package"
[tool.mypy]
python_version = "3.9"
warn_return_any = true
warn_unused_configs = true

各部分详解

[build-system] - 构建系统配置

[build-system]
requires = ["hatchling >= 1.26"]
build-backend = "hatchling.build"

常用的构建后端：

[project] - 项目元数据

[project.urls] - 项目链接

[project.urls]
Homepage = "https://github.com/user/repo"
Documentation = "https://readthedocs.org"
Repository = "https://github.com/user/repo"
Issues = "https://github.com/user/repo/issues"

[project.scripts] - 命令行工具

[project.scripts]
my-cli = "my_package.module:function"

安装后会创建一个 my-cli 命令。

[project.optional-dependencies] - 可选依赖

[project.optional-dependencies]
dev = ["pytest", "ruff"]
docs = ["mkdocs"]

安装时使用：pip install my-package[dev]

编写包代码

1. 创建init.py

src/my_awesome_package/init.py：

"""My Awesome Package - A short description."""
__version__ = "0.1.0"
__author__ = "Your Name"
__email__ = "your.email@example.com"
from .core import hello, add_numbers
__all__ = ["hello", "add_numbers", "__version__"]

2. 编写核心模块

src/my_awesome_package/core.py：

"""Core functionality of my awesome package."""


def hello(name: str = "World") -> str:
    """Say hello to someone.

    Args:
        name: The name to greet. Defaults to "World".

    Returns:
        A greeting string.
    """
    return f"Hello, {name}!"


def add_numbers(a: int | float, b: int | float) -> int | float:
    """Add two numbers together.

    Args:
        a: First number.
        b: Second number.

    Returns:
        The sum of a and b.
    """
    return a + b


class Calculator:
    """A simple calculator class."""

    def __init__(self) -> None:
        self.history: list[str] = []

    def add(self, a: float, b: float) -> float:
        """Add two numbers."""
        result = a + b
        self.history.append(f"{a} + {b} = {result}")
        return result

    def subtract(self, a: float, b: float) -> float:
        """Subtract b from a."""
        result = a - b
        self.history.append(f"{a} - {b} = {result}")
        return result

    def get_history(self) -> list[str]:
        """Get calculation history."""
        return self.history.copy()

3. 创建 CLI 入口（可选）

src/my_awesome_package/cli.py：

"""Command-line interface for my awesome package."""

import argparse
import sys

from . import __version__
from .core import hello


def main() -> int:
    """Main entry point for the CLI."""
    parser = argparse.ArgumentParser(
        description="My Awesome Package CLI"
    )
    parser.add_argument(
        "--version",
        action="version",
        version=f"%(prog)s {__version__}"
    )
    parser.add_argument(
        "--name",
        default="World",
        help="Name to greet"
    )

    args = parser.parse_args()
    print(hello(args.name))
    return 0


if __name__ == "__main__":
    sys.exit(main())

4. 编写测试

tests/test_core.py：

"""Tests for core module."""

import pytest

from my_awesome_package.core import Calculator, add_numbers, hello


class TestHello:
    """Tests for hello function."""

    def test_hello_default(self):
        assert hello() == "Hello, World!"

    def test_hello_with_name(self):
        assert hello("Alice") == "Hello, Alice!"

    def test_hello_empty_string(self):
        assert hello("") == "Hello, !"


class TestAddNumbers:
    """Tests for add_numbers function."""

    def test_add_positive_integers(self):
        assert add_numbers(2, 3) == 5

    def test_add_negative_integers(self):
        assert add_numbers(-1, -1) == -2

    def test_add_floats(self):
        assert add_numbers(1.5, 2.5) == 4.0

    def test_add_mixed(self):
        assert add_numbers(1, 2.5) == 3.5


class TestCalculator:
    """Tests for Calculator class."""

    def test_add(self):
        calc = Calculator()
        assert calc.add(2, 3) == 5

    def test_subtract(self):
        calc = Calculator()
        assert calc.subtract(5, 3) == 2

    def test_history(self):
        calc = Calculator()
        calc.add(1, 2)
        calc.subtract(5, 3)
        history = calc.get_history()
        assert len(history) == 2
        assert "1 + 2 = 3" in history[0]

5. 创建 README.md

# My Awesome Package

[![PyPI version](https://badge.fury.io/py/my-awesome-package.svg)](https://pypi.org/project/my-awesome-package/)
[![Python Versions](https://img.shields.io/pypi/pyversions/my-awesome-package.svg)](https://pypi.org/project/my-awesome-package/)

A short description of your package.

## Installation

```bash
pip install my-awesome-package

License

1. 使用 uv 管理依赖

---

## 构建包

### 1. 使用 uv 管理依赖

```bash
# 添加运行时依赖
uv add requests pydantic

# 添加开发依赖
uv add --dev pytest ruff mypy

# 同步依赖（安装所有依赖）
uv sync

# 只安装特定可选依赖
uv sync --extra dev

2. 运行测试

# 运行测试
uv run pytest

# 运行测试并生成覆盖率报告
uv run pytest --cov=my_awesome_package --cov-report=html

3. 代码检查

# 运行 linter
uv run ruff check .

# 运行 formatter
uv run ruff format .

# 运行类型检查
uv run mypy src/

4. 构建分发包

# 构建 sdist 和 wheel
uv build

# 构建时不使用本地源码覆盖（推荐用于发布）
uv build --no-sources

构建完成后，会在 dist/ 目录下生成：

dist/
├── my_awesome_package-0.1.0.tar.gz        # 源码分发包 (sdist)
└── my_awesome_package-0.1.0-py3-none-any.whl  # wheel 包

5. 验证构建

# 检查包的元数据
uv pip show --files dist/my_awesome_package-0.1.0-py3-none-any.whl

# 使用 twine 检查（可选）
pip install twine
twine check dist/*

发布到 PyPI

1. 注册 PyPI 账号

1. 访问 https://pypi.org/account/register/
2. 完成注册并验证邮箱
3. 启用双因素认证（推荐）

2. 生成 API Token

1. 登录 PyPI
2. 访问 https://pypi.org/manage/account/token/
3. 点击 “Add API token”
4. 设置 Token 名称和权限范围
5. 立即复制并保存 Token（只显示一次）

Token 格式：pypi-AgEI...

3. 配置认证信息

方法一：环境变量（推荐）

export UV_PUBLISH_TOKEN="pypi-your-token-here"

方法二：命令行参数

uv publish --token "pypi-your-token-here"

方法三：使用 .pypirc 文件

创建 ~/.pypirc：

[pypi]
username = __token__
password = pypi-your-token-here

[testpypi]
username = __token__
password = pypi-your-testpypi-token-here

设置文件权限：

chmod 600 ~/.pypirc

4. 发布到 PyPI

# 发布所有构建产物
uv publish

# 使用 Token 发布
uv publish --token "pypi-your-token-here"

# 发布到指定索引（需要在 pyproject.toml 中配置）
uv publish --index pypi

5. 验证发布

发布成功后，访问 https://pypi.org/project/my-awesome-package/ 查看你的包。

安装测试：

# 在新环境中测试安装
uv run --with my-awesome-package --no-project -- python -c "from my_awesome_package import hello; print(hello())"

使用 TestPyPI 测试

在正式发布前，建议先在 TestPyPI 上测试。

1. 注册 TestPyPI 账号

访问 https://test.pypi.org/account/register/

2. 配置 TestPyPI 索引

在 pyproject.toml 中添加：

[[tool.uv.index]]
name = "testpypi"
url = "https://test.pypi.org/simple/"
publish-url = "https://test.pypi.org/legacy/"
explicit = true

3. 发布到 TestPyPI

# 生成 TestPyPI Token 后
uv publish --index testpypi --token "pypi-your-testpypi-token"

4. 从 TestPyPI 安装测试

# 创建测试环境
uv venv test-env
source test-env/bin/activate  # Linux/macOS
# test-envScriptsactivate   # Windows

# 从 TestPyPI 安装
uv pip install --index-url https://test.pypi.org/simple/ my-awesome-package

# 测试导入
python -c "from my_awesome_package import hello; print(hello())"

版本管理

使用 uv version 管理版本

# 查看当前版本
uv version

# 设置精确版本
uv version 1.0.0

# 预览版本变更（不实际修改）
uv version 2.0.0 --dry-run

# 语义化版本升级
uv version --bump patch    # 0.1.0 -> 0.1.1
uv version --bump minor    # 0.1.0 -> 0.2.0
uv version --bump major    # 0.1.0 -> 1.0.0

# 预发布版本
uv version --bump patch --bump beta    # 0.1.0 -> 0.1.1b1
uv version --bump major --bump alpha   # 0.1.0 -> 1.0.0a1

# 从预发布升级到稳定版
uv version --bump stable    # 1.0.0b2 -> 1.0.0

版本号规范

遵循 语义化版本：

• MAJOR.MINOR.PATCH (例如：1.2.3)
• MAJOR: 不兼容的 API 变更
• MINOR: 向下兼容的功能性新增
• PATCH: 向下兼容的问题修正

预发布版本：1.0.0a1, 1.0.0b2, 1.0.0rc1

最佳实践

1. 项目结构

推荐使用 src 布局：

my-package/
├── src/
│   └── my_package/
│       ├── __init__.py
│       ├── core.py
│       └── py.typed        # PEP 561 类型标记
├── tests/
├── pyproject.toml
├── README.md
├── LICENSE
└── .gitignore

2. 依赖管理

# 明确指定版本范围
dependencies = [
    "requests>=2.28.0,<3.0.0",
    "pydantic>=2.0.0",
]
# 分离开发依赖
[project.optional-dependencies]
dev = ["pytest>=7.0", "ruff>=0.1.0"]

3. CI/CD 自动发布

GitHub Actions 示例 (.github/workflows/publish.yml)：

name: Publish to PyPI
on:
  release:
    types: [published]
jobs:
  publish:
    runs-on: ubuntu-latest
    permissions:
      id-token: write  # 用于可信发布
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4
      - name: Install uv
        uses: astral-sh/setup-uv@v4
      - name: Set up Python
        run: uv python install 3.12
      - name: Run tests
        run: |
          uv sync --extra dev
          uv run pytest
      - name: Build package
        run: uv build --no-sources
      - name: Publish to PyPI
        run: uv publish
        env:
          UV_PUBLISH_TOKEN: ${{ secrets.PYPI_TOKEN }}

4. 可信发布（Trusted Publishing）

PyPI 支持无需 Token 的可信发布：

1. 在 PyPI 项目设置中添加 GitHub Actions 作为可信发布者
2. 配置 GitHub Actions 使用 id-token: write 权限
3. 不需要设置任何 Token

- name: Publish to PyPI
  run: uv publish
  # 不需要设置 UV_PUBLISH_TOKEN

5. 发布检查清单

发布前确认：

• 更新版本号
• 更新 CHANGELOG
• 运行测试并确保通过
• 运行 linter 和类型检查
• 更新 README（如有必要）
• 构建并验证包
• 在 TestPyPI 上测试
• 确认许可证文件

# 完整的发布流程
uv run pytest && 
uv run ruff check . && 
uv build --no-sources && 
twine check dist/* && 
uv publish

常见问题

Q1: 包名已被占用怎么办？

• 使用更有创意的名称
• 添加前缀（如 yourname-packagename）
• 检查 PyPI 上是否真的需要该名称

Q2: 构建失败怎么办？

# 清理构建缓存
rm -rf dist/ build/ *.egg-info

# 重新构建
uv build --no-sources

# 查看详细错误
uv build --verbose

Q3: 如何删除已发布的版本？

PyPI 不允许删除已发布的版本，只能：

• 发布新版本
• 使用 yanking 标记版本为不推荐

Q4: 如何处理二进制扩展？

如果包含 C/C++ 扩展，需要使用 cibuildwheel：

# GitHub Actions
- name: Build wheels
  uses: pypa/cibuildwheel@v2.16

Q5: 发布后如何更新包？

# 更新版本号
uv version --bump patch

# 重新构建并发布
uv build --no-sources
uv publish

Q6: 如何在私有仓库发布？

# pyproject.toml
[[tool.uv.index]]
name = "private"
url = "https://private.pypi.org/simple/"
publish-url = "https://private.pypi.org/legacy/"

uv publish --index private

参考资源

• uv 官方文档
• Python 打包用户指南
• pyproject.toml 规范
• PyPI 帮助
• 语义化版本
• SPDX 许可证列表

快速参考命令

# 项目初始化
uv init my-package
cd my-package

# 依赖管理
uv add requests
uv add --dev pytest
uv sync

# 运行代码
uv run python -m my_package
uv run pytest

# 版本管理
uv version
uv version --bump patch

# 构建和发布
uv build --no-sources
uv publish

# 发布到 TestPyPI
uv publish --index testpypi