pip install -e.出现xxx module not found error的问题解决方案

问题说明与解决方案

在本地安装wheeled_lab这个包的时候一直出现toml module找不到的错误，但是不管是conda的环境还是python的基本环境都已经安装过了toml包，后来发现是Python包在构建时的构建标准问题。

Python 包安装系统正在从旧的 setup.py 方式过渡到新的 PEP 517/518 标准（使用 pyproject.toml）。

当在ubuntu22.04运行 pip install -e . 时，pip 会尝试使用现代的 PEP 517 标准来构建你的包。这个过程会创建一个临时的、隔离的构建环境。你的项目的构建过程（即使只是为了获取元数据）依赖于 toml 这个包（通常是 setup.py 内部需要读取 pyproject.toml 文件），但这个临时的构建环境里并没有预装 toml，因此导致了 ModuleNotFoundError，整个安装过程就失败了。

添加 pyproject.toml

更长期的解决方案是为你的项目添加一个 pyproject.toml 文件。在项目根目录（wheeledlab 目录）创建 pyproject.toml 文件，内容如下：

[build-system]
requires = ["setuptools>=64.0.0", "wheel"]
build-backend = "setuptools.build_meta"

然后重新安装：

pip install -e .

问题原因详细解释

这个方法很好地解决了我的问题，更详细地解释一下问题出现的原因:

pip 在构建你的包时，并不会使用你当前的 conda 环境 (WL)，而是创建了一个临时的、隔离的“构建环境”（Isolated Build Environment）。

详细解释：

1.过去的方式（你所预期的行为）

• 在旧版本的 pip 和 setuptools 中，当你运行 pip install 时，它会直接在你当前激活的环境中执行 setup.py 脚本。
• 如果 setup.py 需要某个包（比如 toml），它会期望这个包已经存在于你的当前环境中。
• 这就是为什么我们以前会说“请先安装好所有构建依赖”。

2.现在的方式（实际发生的情况）

• 为了解决“构建依赖”和“运行时依赖”混淆不清、以及构建过程不稳定的问题，Python 社区引入了 PEP 517 和 PEP 518 标准。

这个新标准的核心思想就是 构建隔离 (Build Isolation)。

当你运行 pip install -e . 时，pip 会执行以下步骤：

• 检查 pyproject.toml：pip 首先会寻找 pyproject.toml 文件来获取构建指令。
• 创建隔离环境：pip 会在系统临时目录（比如 /tmp/pip-build-env-xxxx/）中创建一个全新的、非常迷你的虚拟环境。这个环境是完全独立的，它不包含你 WL conda 环境中的任何包（除了最基础的 Python 和 pip 本身）。

安装构建依赖：

• 没有 pyproject.toml 时（你最初遇到的情况）：pip 不知道这个隔离环境需要什么额外的包。它只安装了最基础的 setuptools 和 wheel。因此，当你的 setup.py 试图 import toml 时，在这个“干净”的隔离环境里找不到它，从而报错 ModuleNotFoundError。
• 有 pyproject.toml 时（你解决后的情况）：pip 读取了你的 pyproject.toml 文件，看到了 [build-system] 下的 requires = ["setuptools>=61.0", "toml"]。pip 于是在那个隔离的构建环境中，首先执行 pip install setuptools toml。
• 执行构建：现在，隔离环境里已经有了 toml 包。pip 接着在这个准备好的环境中执行构建后端（setuptools.build_meta），这个过程就不会再因为缺少 toml 而失败了。
• 安装项目：构建成功获取到元信息后，pip 会将你的项目以可编辑模式安装回你原来的 WL` 环境。
• 清理：临时的隔离构建环境被删除。

总结与类比

你可以把这个过程想象成去一个高科技实验室做实验：

• 你的 Conda 环境 (WL)：是你自己的、堆满各种工具和材料的个人工作室。你在里面安装了 toml。
• 隔离的构建环境：是一个无菌操作台（Clean Room）。你不能把你工作室里所有的东西都带进去，只能带清单上列出的必需品。
• pyproject.toml：就是那张必需品清单。
• 在你没有提供清单 (pyproject.toml) 的时候，pip 只带了最基础的工具进入无菌操作台。当实验（构建）需要用到 toml 这个特殊工具时，发现没带，实验失败。当你提供了清单 (pyproject.toml) 后，pip 在进入无菌操作台之前，先按照清单把 setuptools 和 toml 都准备好了。这样实验（构建）就能顺利进行了。

所以，即使你的个人工作室 (WL 环境) 里有 toml，但无菌操作台（隔离构建环境）里一开始是没有的。pyproject.toml 的作用就是告诉 pip 该往这个无菌操作台里准备些什么。

使用什么标准安装取决于什么

那么到底是用setup.py安装还是PEP 517/518标准安装取决于什么呢，Ubuntu系统版本，Python版本，setuptools版本还是什么

在 Python 生态中，setup.py 安装 vs. PEP 517/518 标准安装的选择取决于多个因素，但核心是由 pip、setuptools 版本和项目配置共同决定的，而不是直接由 Ubuntu 系统版本或 Python 版本决定。

以下是详细分析：

1. 关键决定因素

2. 具体行为规则

(1) 当项目有pyproject.toml时

• pip ≥19.0：强制使用 PEP 517/518 构建（隔离环境）。

[build-system]
requires = ["setuptools>=61.0", "wheel"]  # 必须显式声明构建依赖
build-backend = "setuptools.build_meta"   # 使用 setuptools 作为后端

• 如果缺少 toml 等依赖，会报错（如你的案例）。
• 解决方案：在 pyproject.toml 的 requires 中添加缺失的包。

(2) 当项目无pyproject.toml时

pip ≥19.0：回退到传统 setup.py 方式（非隔离环境）。

• 依赖主环境的包（可能引发冲突）。
• 逐步被弃用（会看到警告）。

3. 版本兼容性对照表

4. 如何强制选择安装方式？

(1) 强制使用传统setup.py（不推荐）

pip install -e . --no-use-pep517

• 绕过 PEP 517/518，直接运行 setup.py（可能引发其他问题）。

(2) 强制使用 PEP 517/518

pip install -e . --use-pep517

• 即使无 pyproject.toml 也尝试用 PEP 517（可能失败）。

5. 为什么你的案例中toml在主环境无效？

根本原因：PEP 517/518 的隔离构建机制。

• 主环境的包（如已安装的 toml）不会自动继承到临时构建环境。
• 必须通过 pyproject.toml 的 requires 显式声明依赖。

6. 最佳实践建议

始终添加 pyproject.toml

• 即使项目简单，也明确声明构建依赖（未来兼容性）。

[build-system]
requires = ["setuptools>=64.0", "wheel"]
build-backend = "setuptools.build_meta"

升级工具链

python -m pip install -U pip setuptools wheel

避免混合使用新旧方式

• 不要同时依赖 setup.py 和 pyproject.toml 的隐式行为。

总结

决定性因素：pyproject.toml 存在与否 + pip/setuptools 版本。

系统/Python 版本：仅影响工具链的默认版本，不直接决定行为。

解决方案：显式声明依赖（pyproject.toml）并保持工具链更新。

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。