piwheels是如何为树莓派用户节省时间的

通过为树莓派提供预编译的 Python 包，piwheels 项目为用户节省了大量的时间和精力。

piwheels 自动为 Python 包索引 PiPi 上的所有项目构建 Python wheels（预编译的 Python包），并使用了树莓派硬件以确保其兼容性。这意味着，当树莓派用户想要使用 pip 安装一个 Python 库时，他们会得到一个现成编译好的版本，并保证可以在树莓派上良好的工作。这使得树莓派用户更容易入门并开始他们的项目。

Piwheels logo

当我在 2018 年 10 月写 piwheels：为树莓派提供快速 Python 包安装时，那时 piwheels 项目已经有一年了，并且已经证明了其为树莓派用户节省大量时间和精力。但当这个项目进入第二年时，它为树莓派提供了预编译的 Python 包做了更多工作。

Raspberry Pi 4

它是怎么工作的

树莓派的主要操作系统 Raspbian 预配置使用了 piwheels，所以用户不需要做任何特殊的事情就可以使用 piwheels。

配置文件（在 /etc/pip.conf）告诉 pip 使用 piwheels.org 作附加索引，因此 pip 会首先查找 PyPI，然后查找 piwheels。piwheels 的网站被托管在一个树莓派 3 上，该项目构建的所有 wheels 都托管在该树莓派上。它每月提供 100 多万个软件包——这对于一台 35 美元的电脑来说还真不赖！

除了提供网站服务的主树莓派以外，piwheels 项目还使用其他七个树莓派来构建软件包。其中一些运行 Raspbian Jessie，为 Python 3.4 构建 wheels；另外一些运行 Raspbian Stretch 为 Python 3.5 构建；还有一些运行 Raspbian Buster 为 Python 3.7 构建。该项目通常不支持其他 Python 版本。还有一个“合适的服务器”——一台运行 Postgres 数据库的虚拟机。由于树莓派 3 只有 1GB 的内存，所以（非常大的）数据库不能在其上很好地运行，所以我们把它移到了虚拟机上。带 4GB 内存的树莓派 4 可能是合用的，所以我们将来可能会用到它。

这些树莓派都在“派云”中的 IPv6 网络上——这是一项由总部位于剑桥的托管公司 Mythic Beasts 提供的卓越服务。

Mythic Beasts hosting service

下载和统计趋势

每次下载 piwheels 文件时，它都会记录在数据库中。这提供了对什么包最受欢迎以及人们使用什么 Python 版本和操作系统的统计。我们没有太多来自用户代理的信息，但是因为树莓派 1/Zero 的架构显示为 “armv6”，树莓派 2/¾ 显示为 “armv7”，所以我们可以将它们区分开来。

截至 2019 年 12 月中旬，从 piwheels 下载的软件包超过 1400 万个，仅 2019 年就有近 900 万个。

自项目开始以来最受欢迎的 10 个软件包是:

1. pycparser（821,060 个下载）
2. PyYAML（366,979 个下载）
3. numpy（354,531 个下载）
4. cffi（336,982 个下载）
5. MarkupSafe（318,878 个下载）
6. future（282,349 个下载）
7. aiohttp（277,046 个下载）
8. cryptography（276,167 个下载）
9. home-assistant-frontend（266,667 个下载）
10. multidict（256,185 个下载）

请注意，许多纯 Python 包，如 urllib3，都是作为 PyPI 上的 wheels 提供的；因为这些是跨平台兼容的，所以通常不会从 piwheels 下载，因为 PyPI 优先。

随着时间的推移，我们也看到了使用哪些 Python 版本的趋势。这里显示了 Raspbian Buster 发布时从 3.5 版快速升级到了 Python 3.7:

Data from piwheels on Python versions used over time

你可以在我们的这篇 统计博文 看到更多的统计趋势。

节省的时间

每个包构建都被记录在数据库中，并且每个下载也被存储。交叉引用下载数和构建时间显示了节省了多少时间。一个例子是 numpy —— 最新版本大约需要 11 分钟来构建。

迄今为止，piwheels 项目已经为用户节省了总计超过 165 年的构建时间。按照目前的使用率，piwheels 项目每天可以节省 200 多天。

除了节省构建时间，拥有预编译的 wheels 也意味着人们不必安装各种开发工具来构建包。一些包需要其他 apt 包来访问共享库。弄清楚你需要哪一个可能会很痛苦，所以我们也让这一步变得容易了。首先，我们找到了这个过程，在博客上记录了这个过程。然后，我们将这个逻辑添加到构建过程中，这样当构建一个 wheels 时，它的依赖关系会被自动计算并添加到包的项目页面中:

numpy dependencies

piwheels 的下一步是什么？

今年，我们推出了项目页面（例如，numpy），这是一种非常有用的方式，可以让人们以人类可读的方式查找项目信息。它们还使人们更容易报告问题，例如 piwheels 中缺少一个项目，或者他们下载的包有问题。

2020 年初，我们计划对 piwheels 项目进行一些升级，以启用新的 JSON 应用编程接口，这样你就可以自动检查哪些版本可用，查找项目的依赖关系，等等。

下一次 Debian/Raspbian 升级要到 2021 年年中才会发生，所以在那之前我们不会开始为任何新的 Python 版本构建 wheels。