Python — один из самых популярных языков программирования в мире, который активно используется как для разработки веб-приложений, так и в научных расчетах, машинном обучении, автоматизации и многих других областях. За последние несколько лет спрос на стабильность, эффективность и гибкость системы пакетирования Python сильно возрос. Сам формат Wheel, действующий как бинарный формат дистрибутивов Python, уже стал стандартом для распространения готовых к использованию пакетов. Однако с ростом и усложнением требований к пакетированию возникла необходимость в пересмотре текущих решений. Инициатива WheelNext, представленная на конференции PyCon US 2025, стала новым витком эволюции пакетирования Python.
Во многом она является ответом на многочисленные вызовы, с которыми сталкиваются пользователи и разработчики, особенно из сферы научных вычислений и использования специализированного оборудования — таких как GPU, CPU с уникальными архитектурами и нестандартными библиотеками. WheelNext стремится не просто улучшить существующий формат wheel, а переосмыслить подходы в экосистеме пакетирования в целом, учитывая богатство и разнообразие требований современного сообщества. Сегодня на Python Package Index (PyPI) размещено более 600 тысяч проектов с миллионами релизов и десятками миллионов файлов. Ежедневно пользователи скачивают миллиарды пакетов по всему миру. Несмотря на это впечатляющее достижение, многие ограничивающие факторы становятся все более очевидными.
Среди них — лимиты по размеру файлов на PyPI, сложности с пакетами, включающими нативные зависимости на C, C++ или Rust, а также слабая поддержка вариантов установки под разные аппаратные платформы и архитектуры. Одним из ключевых ограничений является существующая структура формата wheel, в который заложена некоторая жёсткая несовместимость с расширениями, необходимыми для современных задач. Так, текущий формат не может полноценно поддерживать символические ссылки, что затрудняет разделение общих бинарных библиотек между разными пакетами. Также он ограничен в возможности внедрять современные методы сжатия файлов, включая поддержку эффективных алгоритмов вроде Zstandard, что могло бы улучшить ограничение размеров и ускорить загрузку. WheelNext активно решает эти проблемы через разработку ряда предложений и обсуждаемых PEP (Python Enhancement Proposals).
Например, PEP 766 нацелен на улучшение работы с множественными индексами, позволяя пользователям более четко и безопасно задавать источники для различных пакетов. Это особенно актуально для случаев, когда большие проекты требуют доступа к специализированным или приватным индексам помимо общего PyPI. Другим важным направлением является работа над улучшением поддержки бинарных зависимостей и разделения общих библиотек. На сегодняшний день многие научные и вычислительные проекты вынуждены инкапсулировать собственные версии больших и специфичных библиотек, таких как OpenBLAS, что приводит к дублированию, излишнему расходу памяти и ухудшению производительности. Вместо этого WheelNext предлагает создание стандартизованного механизма загрузки и разделения нативных библиотек, который может стать единым подходом для сообщества.
Также стоит отметить концепцию вариативных колёс (wheel variants), которая позволит более тонко описывать характеристики целевой платформы — будь то версия CUDA для GPU, модель TPU или специфические инструкции CPU. Такой подход позволит установить именно ту версию пакета, которая максимально подходит для конкретной среды, избегая снижения производительности при использовании универсальных («lowest common denominator») билдингов. Вызовы, с которыми сталкивается проект, не ограничиваются только техническими нюансами формата или установщика pip. Немаловажно и управление сообществом и процессами принятия стандартов в экосистеме. WheelNext способствует созданию более формальной структуры управления через Пакетный совет (Packaging Council), который будет отвечать за развитие стандартов, обсуждение PEP и координацию усилий различных заинтересованных сторон.
Это необходимо, поскольку сейчас ответственность лежит на нескольких людях с высоким уровнем нагрузки, что создает риски для устойчивости процессов. Новая философия проекта WheelNext акцентирует внимание на сохранении обратной совместимости и ежедневного удобства пользователей. Если текущие процессы хорошо работают для части сообщества, изменения будут внедряться максимально аккуратно и прозрачно, чтобы не создавать фрагментацию инструментов и не навязывать новые сложные рабочие процессы. По мнению инициаторов, эволюция должна быть гармоничной, отражать реальную потребность и учитывать многообразие экосистемы Python. Позиция проекта также учитывает, что многие пользователи стремятся к детерминированным и воспроизводимым установкам, особенно в научных и промышленных областях.
Поэтому важно избегать ситуаций, когда установка может непредсказуемо изменяться в зависимости от конечной среды, задавая дополнительные сложности для поддержания кода и инфраструктуры. Помимо технических аспектов, в сообществах ведется активное обсуждение концепций более радикальных решений, таких как переход к альтернативным системам пакетирования (например, основанным на Nix или GNU Guix), объединение усилий разных языков для создания единого пакетного менеджера или дажестроительство новых форматов с нуля. Однако пока WheelNext сосредоточен на решениях, совместимых с существующей инфраструктурой и опытом тысяч разработчиков. Взгляд экспертов и пользователей отражен в многочисленных дискуссиях, опубликованных на профильных форумах. Одни выражают опасения по поводу повышения сложности и безопасности при использовании динамических плагинов для определения среды установки.
Другие отмечают, что потенциал расширения wheel весьма значителен и развитие проекта поможет снизить дублирование и ускорить работу даже в непростых научных сценариях. Таким образом, WheelNext — это комплексная инициатива, которая совмещает техническую модернизацию формата dистрибутивов, улучшение взаимодействия между инструментами и повышение качества процессов управления в сообществе. Она стремится сделать Python лучше адаптированным к современным вызовам, сохраняя при этом знакомые и удобные подходы для пользователей и разработчиков. Для каждого, кто тесно связан с Python — будь то разработчик пакетов, научный исследователь, администратор или просто энтузиаст — участие и ознакомление с этим движением открывает возможности для внесения своего вклада и адаптации к будущим изменениям. WheelNext предлагает открытую площадку для обсуждения и сотрудничества, где новые идеи и решения могут быть протестированы и внедрены сообща.
В конечном счете, переосмысление Python Wheel — это больше, чем просто техническое обновление. Это шаг к укреплению и развитию всей экосистемы Python, делая её более гибкой, устойчивой и готовой к вызовам ближайших десятилетий. Учитывая широту и сложности современного программного мира, такое системное переосмысление становится необходимым условием дальнейшего роста и успешного применения Python во всем многообразии сфер его использования.
