查找、添加和管理包

Julia 包管理器 Pkg 用于查找、添加和管理外部库，这些库将增强 Julia 在项目中的表现。这些包是预先编写好的代码集合，提供专业功能，从数据分析工具到绘图库应有尽有。

查找可用包

Julia 生态系统丰富且持续壮大。为您的需求找到合适的包是重要的一步。以下是一些常见的查找途径：

• JuliaHub (pkg.julialang.org): 这是 Julia 包的官方注册中心。您可以按名称、关键字或功能搜索包。每个包通常有一个页面，包含其文档、仓库链接和版本历史。
• GitHub: 许多 Julia 包在 GitHub 上开源开发。在 GitHub 上搜索“julia”并结合与您任务相关的术语（例如，“julia 绘图”、“julia 机器学习 (machine learning)”）可以找到相关包。
• 社区论坛和文档： Julia 社区（例如 Discourse、Slack）以及其他包的文档中常会提及有用的库。

找到包后，请留意其文档、星标/分支数量（在 GitHub 上，可作为衡量受欢迎程度/维护情况的粗略指标）以及最新活动，以评估其是否合适。

与 Pkg 交互：包模式 REPL

管理包最常见的方式是通过 Julia REPL 内的 Pkg 特殊模式。您可以在 Julia 提示符下键入 ] 进入此模式：

julia> ]
pkg>

请注意，提示符从 julia> 变为 pkg>。您在此模式下键入的所有命令都是 Pkg 命令。要退出 Pkg 模式并返回标准 Julia REPL，只需在空行上按 Backspace 或 Ctrl+C。

向项目添加包

确定要使用的包后，您可以将其添加到当前项目环境。相应的命令是 add。例如，要添加常用的 DataFrames 包，您可以键入：

pkg> add DataFrames

发出此命令时，Pkg 会执行以下几项操作：

1. 它联系包注册表，查找有关 DataFrames 及其依赖项（其正常运行所需的其他包）的信息。
2. 它解析 DataFrames 及其所有依赖项的版本，确保它们彼此兼容，并与您项目中已有的其他包兼容。
3. 它下载必要的包文件。
4. 它更新您项目的 Project.toml 和 Manifest.toml 文件。
   • Project.toml 列出项目的直接依赖项（例如 DataFrames）。
   • Manifest.toml 记录所有解析到的包（直接和间接依赖项）的精确版本，确保可复现性。

您也可以一次添加多个包：

pkg> add DataFrames Plots StatsBase

如果您需要包的特定版本，可以使用 @ 指定：

pkg> add [email protected]

或者，要获取特定主版本或次版本范围内的最新版本：

pkg> add Example@1  # 最新 1.x.y 版本
pkg> add [email protected] # 最新 1.2.x 版本

在代码中使用包

添加包后，其代码就可供您的 Julia 环境使用，但要在脚本或 REPL 会话中使用其函数和类型，您需要加载它。这通常使用 using 关键字完成：

julia> using DataFrames

julia> df = DataFrame(A = 1:3, B = ['x', 'y', 'z'])
3×2 DataFrame
 行 │ A      B
     │ Int64  Char
─────┼─────────────
   1 │     1  x
   2 │     2  y
   3 │     3  z

在 using DataFrames 之后，DataFrames 中所有导出的函数和类型（例如 DataFrame 构造函数本身）都可直接使用。

或者，您可以使用 import。主要区别在于，import PackageName 要求您使用包名限定所有名称（例如 DataFrames.DataFrame）。import PackageName: name1, name2 只将特定名称引入作用域。对于大多数交互式使用和一般脚本编写，using 更常见。

julia> import DataFrames

# 您必须限定名称：
julia> df = DataFrames.DataFrame(ID = [1, 2], Value = [10.0, 20.5])
2×2 DataFrame
 行 │ ID     值
     │ Int64  Float64
─────┼────────────────
   1 │     1     10.0
   2 │     2     20.5

查看已安装包

要查看当前环境中已安装的包及其版本，请在 Pkg 模式下使用 status 命令（或其缩写 st）：

pkg> status

or

pkg> st

这会输出您 Project.toml 文件中包含的包列表，以及它们的版本和可能存在的简短唯一标识符 (UUID)。

pkg> st
Status `~/my_julia_project/Project.toml`
  [336ed68f] CSV v0.10.11
  [a93c6f00] DataFrames v1.6.1
  [91a5bcdd] Plots v1.39.0

输出显示直接添加到此项目环境中的包及其安装版本。

保持包更新

包开发者会定期发布新版本，包含错误修复、性能提升和新功能。要将环境中所有包更新到最新的兼容版本，请使用 update 命令（或 up）：

pkg> update

这会检查注册表是否有所有依赖项的新版本，同时遵守兼容性约束。如果您只想更新特定包，可以指定其名称：

pkg> update DataFrames

定期更新包通常是良好的习惯。

移除包

如果您的项目不再需要某个包，可以使用 rm 命令将其移除：

pkg> rm DataFrames

这会从您的 Project.toml 中移除 DataFrames，如果其他包不再需要其依赖项，也会从 Manifest.toml 和您的系统中移除它们（不过通常包只是取消跟踪，并不会立即从磁盘删除，以便将来更快地重新添加）。

理解项目环境

在使用 Pkg 时，您会注意到 Project.toml 和 Manifest.toml 的提及。这些文件是 Julia 环境系统的核心。每个项目都可以拥有自己独立的包版本集合。这对于确保可复现性和避免冲突非常有帮助，例如一个项目需要旧版本包而另一个项目需要新版本包的情况。

启动 Julia 时，它通常处于默认的全局环境。然而，对于正式的工作，您会希望创建项目专属环境。Pkg.activate(".") 命令（在 Julia REPL 中运行，而非 Pkg 模式）会指示 Julia 在当前目录中使用或创建 Project.toml 和 Manifest.toml 文件。之后，任何 add、rm 或 update 命令都将应用于该项目的环境。我们将在下一节更详细地介绍项目的设置。

有效地查找、添加和管理包是任何 Julia 程序员的基本技能。它让您能够使用社区创建的工具库，显著加快您的开发速度，并扩大您使用 Julia 完成工作的能力。