开始 AI 编程之前,先搭建好工作环境。安装必要的编程语言、开发工具,配置好数据管理和版本控制工具,能减少很多后续麻烦。

入门配置概览


配置项目 作用 必备理由
Python 编程语言 AI 最擅长的开发语言
uv Python 包管理器 比 pip 更快,比 conda 更轻
Node.js 运行环境 前端开发和工具链必备
AI IDE 智能编辑器 用 AI 辅助写代码
Git 版本控制 代码管理和协作

Python


为什么选择 Python?

Python 语法简单,生态丰富,是 AI 开发的首选语言。大部分 AI 工具和框架都提供 Python SDK。

Python 下载

  1. 进入 Python 官网:https://www.python.org

  1. 点击【Downloads】→【Windows】,选择 “Stable Releases” 稳定版本。推荐 Python 3.10+,找到对应版本点击【Download Windows installer(64-bit)】。

术语说明:

  • Stable Releases:稳定版本,已经过测试
  • Pre-releases:预发布版本,测试阶段,不够稳定
  • Windows embeddable package:压缩包形式的便携版
  • Windows help file:帮助文档,可忽略

查看系统位数:Windows 键 → 设置 → 系统 → 关于 → 系统类型

  1. 等待下载完成

Python 安装

  1. 双击安装包,勾选【Add python.exe to PATH】,点击【Customize installation】自定义安装

选项说明:

  • Install Now:默认安装,路径和功能都是默认值
  • Customize installation:自定义安装路径和功能
  • Use admin privileges when installing py.exe:使用管理员权限安装(建议勾选)
  • Add python.exe to PATH:将 Python 添加到环境变量(必须勾选
  1. 保持默认勾选,点击【Next】

功能说明:

  • Documentation:Python 文档文件
  • pip:包管理工具,用于安装第三方库
  • tcl/tk and IDLE:图形界面开发环境和 IDLE 编辑器
  • Python test suite:标准库测试套件
  • py launcher:Python 启动器,方便多版本管理
  1. 勾选【Create shortcuts for installed applications】(创建桌面快捷方式,可选),点击【Browse】修改安装路径(建议安装在非系统盘),然后点击【Install】

选项说明:

  • Associate files with Python:将 .py 文件与 Python 关联
  • Create shortcuts for installed applications:创建桌面快捷方式
  • Add Python to environment variables:添加到环境变量
  1. 等待安装完成

  1. 点击【Close】关闭

验证安装

  1. Win+R 输入 cmd 回车,打开命令行

  1. 输入 python -V(V 大写,前面有空格)或 python --version 查看版本

  1. 输入 python 进入交互环境,看到 >>> 提示符表示成功

  1. 输入 print("hello world") 测试,正常输出即表示安装成功

uv


什么是 uv?

uv 是用 Rust 写的 Python 包管理器,速度比 pip 快 10-100 倍。名称来源于 “μv”(微伏),意思是小而快。它兼容 pip 命令,同时提供环境管理功能。

为什么选择 uv?
三个字:小、快、稳

uv 与其他工具对比

uv vs pip+virtualenv

对比项 uv pip+virtualenv
速度 Rust 实现,快 10-100 倍 Python 实现,基准速度
集成度 包管理 + 环境管理一体 需要两个独立工具
内存使用 更少 较高
错误处理 清晰的错误提示和依赖冲突解决 基础错误提示
可复现性 uv.lock 锁文件确保环境一致 requirements.txt 无法精确锁定版本

uv vs Conda

对比项 uv Conda
速度 包安装和依赖解析快 有时较慢
资源占用 更小 较重
集成性 与 Python 打包标准兼容 自有生态系统
非 Python 包 不支持 支持 CUDA 等系统依赖
适用场景 通用 Python 项目 科学计算、数据科学

选择建议 📝 如果你主要做数据科学、机器学习,需要管理 CUDA 等非 Python 依赖,Conda 更合适。否则推荐 uv。

uv vs Poetry

对比项 uv Poetry
依赖管理 支持包依赖和虚拟环境 支持包依赖和虚拟环境
项目结构 提供初始化和构建工具 提供初始化和构建工具
锁文件 uv.lock 确保环境可复现 poetry.lock 确保环境可复现
实现语言 Rust,速度和资源占用有优势 Python
兼容性 与 pip 生态兼容,可混用 更固执己见的方法
功能对比表
功能特性 uv pip+virtualenv Conda Poetry
实现语言 Rust Python Python Python
速度 比 pip 快 10-100 倍 基准线 慢于 pip 快于 pip
内存使用 非常高效 较高 中等
环境管理 内置 需要单独工具 内置 内置
依赖解析 快速、现代解析器 基础 全面 现代解析器
非 Python 包支持
锁文件
项目结构化
包发布 是(需要 twine)
兼容性 与 pip 生态兼容 标准 Python 工具 自有生态系统 更固执己见
错误处理 清晰的错误信息 基础 良好 良好
资源占用 最小 中等 中等
科学计算焦点
跨平台一致性 有限 优秀 良好

uv 结合了现有工具的优点,Rust 实现带来明显的性能提升。对于大型项目或 CI/CD 环境,uv 是很好的选择。

安装 uv

官方安装脚本(推荐)
# Linux/macOS
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh
# Windows
powershell -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"

验证安装:

uv --version

正常会显示版本号,例如:uv 0.7.11 (90a4416ab 2025-06-04)

配置国内镜像源

国内网络环境下,配置镜像源可以显著提升包下载速度。

临时使用(单次生效):

# 使用清华镜像安装依赖
uv pip install requests -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# 或使用阿里云镜像
uv pip install requests -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

全局配置(推荐):

设置默认索引 URL,后续所有操作自动使用镜像源:

# 清华镜像(推荐)
uv pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# 或阿里云镜像
uv pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

# 或中科大镜像
uv pip config set global.index-url https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

常用国内镜像源:

镜像源 地址
清华大学 https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
阿里云 https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
中国科技大学 https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
豆瓣 https://pypi.doubanio.com/simple/

验证配置:

uv pip config get global.index-url

恢复官方源:

uv pip config unset global.index-url

创建和管理项目

以 FastAPI 项目为例,演示 uv 的常用命令。

方式一:uv 原生项目管理(推荐)

1. 初始化项目

mkdir my-fastapi-app
cd my-fastapi-app
uv init

生成 pyproject.toml 文件,uv 用它管理项目配置和依赖。

2. 添加依赖

# 添加 FastAPI 和 Uvicorn
uv add fastapi uvicorn[standard]

# 添加开发依赖
uv add --dev pytest httpx

uv 特色 uv 会自动创建虚拟环境,将依赖写入 pyproject.toml,同时生成 uv.lock 锁文件确保环境可复现。

3. 编写代码

创建 main.py

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
def read_root():
    return {"message": "Hello, UV!"}

@app.get("/items/{item_id}")
def read_item(item_id: int, q: str = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}

4. 运行项目

uv run uvicorn main:app --reload

无需手动激活 uv run 会自动检测并使用项目虚拟环境,不需要手动执行 source .venv/bin/activate

5. 同步环境

从 Git 拉取代码后,同步依赖:

uv sync

6. 升级依赖

# 升级特定包
uv lock --upgrade-package fastapi

# 升级所有包
uv lock --upgrade

7. 移除依赖

uv remove uvicorn

8. 构建分发包

uv build

方式二:替代 pip 使用(兼容模式)

1. 创建虚拟环境

# 创建虚拟环境
uv venv

# 指定 Python 版本
uv venv --python=3.11

2. 激活虚拟环境

# Windows
.venv\Scripts\activate

# Linux/macOS
source .venv/bin/activate

3. 安装依赖

# 安装单个包
uv pip install fastapi uvicorn

# 从 requirements.txt 安装
uv pip install -r requirements.txt

# 安装开发依赖
uv pip install -r requirements-dev.txt

速度对比 uv pip installpip install 快 10-100 倍,大型项目中差距更明显。

4. 生成 requirements.txt

# 冻结当前环境
uv pip freeze > requirements.txt

# 或使用 compile 生成带哈希校验的锁定文件
uv pip compile requirements.in -o requirements.txt

5. 运行项目

# 确保虚拟环境已激活
python main.py

# 或使用 uv run(无需手动激活)
uv run python main.py

选择建议 📝 - 新项目:推荐用方式一,享受 uv 完整的项目管理功能 - 现有项目:可以先用方式二平滑迁移,再逐步转到 pyproject.toml 管理 - 团队协作:方式一的 uv.lock 锁文件能确保所有成员环境一致

速查表

环境管理

操作 uv 命令 传统对应命令
创建虚拟环境 uv venv python -m venv .venv
创建指定 Python 版本的虚拟环境 uv venv --python=3.10 python3.10 -m venv .venv
安装 Python 版本 uv python install 3.10 使用 pyenv 或系统包管理器
列出可用的 Python 版本 uv python list pyenv versions
激活虚拟环境 使用系统激活方式 source .venv/bin/activate

包管理

操作 uv 命令 传统对应命令
安装单个包 uv pip install requests pip install requests
从 requirements.txt 安装 uv pip install -r requirements.txt pip install -r requirements.txt
安装当前项目 uv pip install -e . pip install -e .
安装开发依赖 uv pip install -e ".[dev]" pip install -e ".[dev]"
生成锁文件 uv pip compile requirements.in -o requirements.txt pip-compile requirements.in -o requirements.txt
升级单个包 uv pip install --upgrade requests pip install --upgrade requests

项目管理

操作 uv 命令 传统对应命令
添加依赖 uv add requests Poetry: poetry add requests
移除依赖 uv remove requests Poetry: poetry remove requests
同步环境 uv sync Poetry: poetry install
升级特定包 uv sync --upgrade-package requests Poetry: poetry update requests
升级所有包 uv lock --upgrade Poetry: poetry update
运行脚本 uv run python script.py Poetry: poetry run python script.py
构建项目 uv build Poetry: poetry build

工具管理

操作 uv 命令 传统对应命令
运行工具(不安装) uvx ruff check . pipx: pipx run ruff check .
运行特定版本工具 uvx ruff@0.1.5 check . pipx: pipx run --spec=ruff==0.1.5 ruff check .
安装工具 uv tool install ruff pipx: pipx install ruff
升级工具 uv tool upgrade ruff pipx: pipx upgrade ruff
升级所有工具 uv tool upgrade --all pipx: pipx upgrade-all

Node.js


这部分已有详细教程,不再赘述。

参考:Node.js 安装及环境配置超详细教程(以 win11 为例)

AI IDE


先预判一手你一定会有的疑问。

1. 为什么需要 IDE?
软件开发中,程序员需要频繁进行编写代码、管理文件、编译运行、调试错误等操作。如果这些操作都要在不同的软件中完成(记事本写代码、命令行编译、文件夹管理文件),效率会很低。

IDE(Integrated Development Environment)的核心价值在于集成。它将编辑器、编译器、调试器、文件管理器等工具整合到一个统一的图形界面中。

VS Code 是目前最流行的 IDE。虽然它本质上是轻量级代码编辑器,但通过插件系统具备了 IDE 的所有核心功能,成为现代前端和全栈开发的首选。

2. AI IDE 和普通 IDE 有什么不同?
普通 IDE(如原版 VS Code)是一套工具箱:可以打开项目、写代码、运行调试、装插件,但前提是你自己要知道做什么、怎么做:

  • 报错时,自己读提示、自己查哪一行有问题
  • 想加新页面或接口,自己找对应文件、自己写代码
  • 想配置环境或打包,自己查文档、按步骤操作

AI IDE 可以直接使用大语言模型帮助编码和修改文件:

  • 直接说"做一个登录页",它先生成基础代码结构
  • 把报错信息和代码丢给它,让它分析原因并给出修改建议
  • 确认后,让它自动新建文件、批量改代码,处理跨文件的体力活

你可以选中代码让它"重构一下"或"加注释";也可以在侧栏问"这个项目是怎么设计的?",通过 @文件名@整个项目 指定参考范围,用一句话完成新建文件、写代码和运行。

3. 该选择哪个 AI IDE?
如果要我根据实战体验排名,那么从夯到拉就是:

在这里插入图片描述

尽管不是最强,但对于初学者,我依旧会推荐 Trae。它符合中文开发者习惯,上手简单,功能完善,维护良好,而且免费/低价

Trae 的安装

Trae 由字节跳动出品,分国际版和国内版。

  • 国内版:完全免费,可用国内主流模型,直接注册登录
  • 国际版:新用户首月 $3,支持支付宝,可用 Gemini、GPT 等模型,注册需要魔法,平时使用不用

推荐先用国内版:https://www.trae.cn/,熟练后再考虑国际版。

使用教程

AI IDE 更新太快,功能也越来越复杂,书面教程难以维护。学长在这里推荐两份实用教程:

Git


准备工作

你需要:

  • 下载、安装并配置 Git
  • 注册并创建一个远程 Github/Gitee 仓库

具体步骤可以参考 Git 下载及安装详细教程,跟着做就可以。

准备你的项目


首先,你的项目要能够与远程 Github 仓库连接。

情形1:已有远程仓库

如果你已经有远程 Github/Gitee 项目,直接从远程仓库克隆。

首先从 github 或者 gitee 上将项目 clone 下来:

克隆按钮

此时会在页面最上方显示一个弹窗,输入你的项目地址:

输入项目地址

选择你的项目存放路径:

选择存放路径

稍等片刻后,项目就克隆到本地了。

情形2:本地项目,无远程仓库

如果你的项目只在本地,还没有远程 Github/Gitee 项目,请参考这篇文章:

工作10年,今天才理解了Git

这篇文章手把手教你如何将本地项目上传到 Github/Gitee 上,还能帮你理解 Git 工作原理。

情形3:已连接远程仓库

如果你已经连接到远程 Github/Gitee,之前一直使用终端或者 GUI 工具进行代码提交与合入,直接使用 Trae 打开项目即可。

认识「源代码管理」


源代码管理面板

步骤1:暂存更改

请确认清楚你需要提交的文件,然后将他们添加到暂缓区中。

暂存更改1

暂存更改2

检查暂存文件 提交前务必确认暂存区的文件,确保只提交需要提交的内容。

步骤2:提交

在提交信息输入框中填写提交说明。可以手动填入,也可以点击小火花按钮使用 AI 自动总结提交内容

提交按钮

写好提交信息 📝 清晰的提交信息有助于日后回顾代码历史,建议简要描述本次更改的内容。

步骤3:推送

点击推送按钮,注意推送的分支,不要搞错:

推送按钮

也可以右键菜单,有更多的选择:

右键菜单

注意分支 ⚠️ 推送时注意选择正确的分支,不要搞错目标分支。

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