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GraalPy 作为 CPython 替代品

选择 GraalPy 运行时 #

GraalPy 提供了一个符合 Python 3.11 的运行时。主要目标是支持 PyTorch、SciPy 及其组成库，以及与来自丰富 Python 生态系统的其他数据科学和机器学习库一起使用。GraalPy 作为提前编译的原生可执行文件分发，体积小巧。

GraalPy 提供以下功能

• CPython 的替代品。使用 GraalPy 替代 CPython。它是最兼容的，因为它最接近 CPython 安装包的结构。
• Python 应用程序的独特部署模式。将 Python 应用程序在 GraalPy 上编译为 单个原生二进制文件，其中包含所有必需的资源。
• 访问 GraalVM 的语言生态系统和工具。GraalPy 可以运行许多标准 Python 工具以及来自 GraalVM 生态系统的工具。

GraalPy 分发版 #

GraalPy 可作为 基于 Oracle GraalVM 的 GraalPy 和 GraalPy 社区版 提供。

• 基于 Oracle GraalVM 的 GraalPy 提供最佳体验：它具有额外的优化，速度更快，内存效率更高。它根据 GraalVM 免费条款和条件 (GFTC) 许可进行许可，与 Oracle GraalVM 相同，允许任何用户使用，包括商业和生产使用。只要不是以收费方式，就可以重新分发。

• GraalPy 社区版基于 GraalVM 社区版构建，并且完全开源。

Oracle 和社区版 GraalPy 提供两种语言运行时选项

• 原生
  • GraalPy 提前编译为原生可执行文件。
  • 这意味着您不需要 JVM 运行 GraalPy，并且它体积小巧。
• JVM
  • 您可以轻松利用 Java 互操作性。
  • 峰值性能可能比原生选项更高。

GraalPy 识别 #

四个 GraalPy 运行时使用以下模式标识，使用通用模式 graalpy(-community)(-jvm)-<version>-<os>-<arch>

	Oracle	社区
原生	graalpy-<version>-<os>-<arch>	graalpy-community-<version>-<os>-<arch>
JVM	graalpy-jvm-<version>-<os>-<arch>	graalpy-community-jvm-<version>-<os>-<arch>

比较 #

运行时	原生（默认）	JVM
启动时间	更快	更慢
达到峰值性能的时间	更快	更慢
峰值性能（也考虑 GC）	良好	最佳
Java 互操作性	需要配置	有效

安装 GraalPy #

注意：GraalPy 发布与其在 Pyenv 上可用之间会有延迟。

Linux #

在 Linux 上安装 GraalPy 的最简单方法是使用 Pyenv（Python 版本管理器）。要使用 Pyenv 安装版本 24.1.0，请运行以下命令

pyenv install graalpy-24.1.0

pyenv shell graalpy-24.1.0

在运行 pyenv install 之前，您可能需要更新 pyenv 以包含最新的 GraalPy 版本。

或者，您可以从 GitHub 发布 下载压缩的 GraalPy 安装文件。

1. 找到与模式 graalpy-XX.Y.Z-linux-amd64.tar.gz 或 graalpy-XX.Y.Z-linux-aarch64.tar.gz（取决于您的平台）匹配的下载文件并下载。
2. 解压缩文件并更新您的 PATH 环境变量以包含 graalpy-XX.Y.Z-linux-amd64/bin（或 graalpy-XX.Y.Z-linux-aarch64/bin）目录。

注意：在 Oracle Linux 9 上，还需要安装 libxcrypt 库，它是 GraalPy 原生运行时所必需的：yum install libxcrypt-compat。

macOS #

在 macOS 上安装 GraalPy 的最简单方法是使用 Pyenv（Python 版本管理器）。要使用 Pyenv 安装版本 24.1.0，请运行以下命令

pyenv install graalpy-24.1.0

pyenv shell graalpy-24.1.0

在运行 pyenv install 之前，您可能需要更新 pyenv 以包含最新的 GraalPy 版本。

或者，您可以从 GitHub 发布 下载压缩的 GraalPy 安装文件。

1. 找到与模式 graalpy-XX.Y.Z-macos-amd64.tar.gz 或 graalpy-XX.Y.Z-macos-aarch64.tar.gz（取决于您的平台）匹配的下载文件并下载。
2. 删除隔离属性。

    sudo xattr -r -d com.apple.quarantine /path/to/graalpy
   

   例如

    sudo xattr -r -d com.apple.quarantine ~/.pyenv/versions/graalpy-24.1.0
   

3. 解压缩文件并更新您的 PATH 环境变量以包含 graalpy-XX.Y.Z-macos-amd64/bin（或 graalpy-XX.Y.Z-macos-aarch64/bin）目录。

Windows #

1. 从 GitHub 发布 找到并下载与模式 graalpy-XX.Y.Z-windows-amd64.tar.gz 匹配的压缩 GraalPy 安装文件。
2. 解压缩文件并更新您的 PATH 变量以包含 graalpy-XX.Y.Z-windows-amd64/bin 目录。

Windows 限制

GraalPy 的 Windows 分发版比其 Linux 或 macOS 版本有更多限制，因此并非所有功能和包都可用。

它具有以下已知问题

• JLine 将 Windows 视为一个哑终端，在 REPL 中没有自动完成功能和有限的编辑功能
• REPL 中的交互式 help() 不起作用
• 在虚拟环境中
  • graalpy.cmd 和 graalpy.exe 已损坏
  • pip.exe 不能直接使用
  • pip 在加载缓存文件时遇到问题，请使用 --no-cache-dir
  • 只能安装纯 Python 二进制轮子，不能安装原生扩展或源代码构建
  • 要安装包，请使用 myvenv/Scripts/python.exe -m pip --no-cache-dir install <pkg>
• 从 PowerShell 运行比从 CMD 运行效果更好，各种脚本在后者上将失败

安装包 #

使用 GraalPy 的最佳方法是从 venv 虚拟环境。这会生成包装器脚本，使该实现从 shell 中可用，就像标准 Python 解释器一样。

1. 通过运行以下命令使用 GraalPy 创建一个虚拟环境

    graalpy -m venv <venv-dir>
   

   例如

    graalpy -m venv ~/.virtualenvs/graalpy-24.1.0
   

2. 在您的 shell 会话中激活该环境

    source <venv-dir>/bin/activate
   

   例如

    source ~/.virtualenvs/graalpy-24.1.0/bin/activate
   

虚拟环境中提供了多个可执行文件，包括：python、python3 和 graalpy。

注意：要停用 Python 环境（并返回到您的 shell），请运行 deactivate。

在使用虚拟环境时，pip 包安装程序可用。GraalPy 的 pip 实现可能会选择与最新版本不同的包版本，以防它提供修补程序以使这些版本更好地工作。