大家好 我是南木,每周都能收到一堆关于框架选择的私信:
“听说PyTorch更简单,但公司都用TensorFlow,学了会不会找不到工作?”
“Keras好像很容易上手,但有人说它太封装了,学了等于没学?”
“刚入门深度学习,对着两个框架的教程发呆,到底该点开哪个?”

深度学习框架的选择,堪称入门者的“第一大决策困境”。选对了,学习效率翻倍;选错了,可能中途劝退。今天就从 “易用性、生态、场景、就业” 四个维度,掰开揉碎对比PyTorch和TensorFlow/Keras的优缺点,最后给不同目标的学习者一份“精准选课指南”。

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一、先搞懂:这俩框架到底是啥来头?

纠结之前,先简单认识下两位“主角”——它们的出身和定位,其实早就决定了很多差异。

PyTorch:Facebook的“科研利器”

2016年由Facebook AI研究院(FAIR)推出,前身是Torch(一个基于Lua语言的框架,因为Lua小众没火起来)。PyTorch一出生就带着“反传统”基因:放弃当时主流的“静态图”,改用“动态图”,让开发者能像写Python脚本一样实时调试模型。

它的核心定位是 “为研究者服务”:让算法迭代更快、代码更直观,所以一推出就迅速占领学术界——现在顶会(如NeurIPS、ICML)上80%的论文代码用的都是PyTorch。

TensorFlow:谷歌的“工业帝国”

2015年由谷歌大脑团队开源,比PyTorch早一年。早期的TensorFlow主打“静态图”:必须先定义完整的计算图,再启动会话运行,虽然麻烦,但适合大规模部署(比如在服务器、手机上跑)。

2019年,TensorFlow推出2.x版本,开始支持动态图(Eager Execution),还把Keras(一个“封装到极致”的高层API)设为官方推荐接口,试图兼顾“易用性”和“工业部署”。

它的核心定位是 “为生产服务”:谷歌自家的搜索、翻译、自动驾驶等业务都在用,所以工业界(尤其是大厂)渗透率极高。

一句话总结出身差异:

PyTorch像“实验室里的草稿本”,灵活、随改随看,适合搞创新;
TensorFlow像“工厂里的流水线”,规范、能批量生产,适合落地赚钱。

二、核心对比:从“写代码”到“找工作”,差异到底在哪?

光看出身不够,得落到实际使用场景里比。以下5个维度,直接关系到你的学习效率和职业选择。

1. 易用性:PyTorch“上手即写”,TensorFlow“先懂规则”

PyTorch的“动态图”有多香?
动态图的核心是“边写边运行”,就像你写Python脚本时,print一下就能看到结果。比如定义一个神经网络层,你可以直接打印中间结果,调试时哪步错了一目了然:

import torch  
import torch.nn as nn  

# 定义一个简单的神经网络  
model = nn.Sequential(  
    nn.Linear(10, 20),  # 输入10维,输出20维  
    nn.ReLU()  
)  

# 直接用随机数据测试,实时看输出  
x = torch.randn(5, 10)  # 5个样本,每个10维  
output = model(x)  
print(output.shape)  # 直接打印torch.Size([5, 20]),马上知道对不对  

这种“即时反馈”对新手太友好了——不用先学一堆“图定义”“会话”的概念,写起来和普通Python代码没区别。

TensorFlow的“静态图”(早期)有多劝退?
早期TensorFlow(1.x)必须先“画好图”再“运行图”,代码割裂感很强。比如同样的功能,得先定义计算图,再启动会话才能看到结果:

import tensorflow as tf  

# 定义计算图(只定义,不运行)  
x = tf.placeholder(tf.float32, shape=(5, 10))  # 占位符,先声明形状  
layer = tf.layers.dense(x, 20, activation=tf.nn.relu)  

# 启动会话才能运行  
with tf.Session() as sess:  
    sess.run(tf.global_variables_initializer())  # 还得初始化变量  
    output = sess.run(layer, feed_dict={x: np.random.randn(5, 10)})  
    print(output.shape)  # 这时候才能看到结果  

很多新手卡在“占位符怎么定义”“为什么没初始化变量会报错”,光理解“图与会话”的概念就劝退了一半人。

现在的TensorFlow 2.x呢?
2.x版本支持“动态图”(Eager Execution),代码风格向PyTorch靠拢了很多:

import tensorflow as tf  

model = tf.keras.Sequential([  
    tf.keras.layers.Dense(20, activation='relu', input_shape=(10,))  
])  

x = tf.random.normal((5, 10))  
output = model(x)  
print(output.shape)  # 直接输出(5, 20),和PyTorch差不多  

但问题是:很多老项目、教程还在用1.x的写法,新手搜资料时很容易“新老代码混着看”,越看越懵。

2. 生态与资源:PyTorch“科研为王”,TensorFlow“全家桶能打”

PyTorch的生态:论文复现快,社区互动强

  • 顶会论文代码:NeurIPS、ICML等顶会中,PyTorch代码占比超80%(据2023年统计),想复现最新算法(如Transformer变种、扩散模型),PyTorch的现成代码最多。
  • 社区支持:GitHub上PyTorch项目超60万个,Stack Overflow上的问题响应速度比TensorFlow快30%(个人体感),遇到bug更容易搜到解决方案。
  • 配套工具:Hugging Face(NLP领域最火的库)对PyTorch支持最好,很多预训练模型(如BERT、GPT)优先出PyTorch版本;可视化用TensorBoardX,虽然不如TensorFlow原生的TensorBoard方便,但够用。

TensorFlow的生态:工业部署全,工具链成熟

  • 部署工具:支持跨平台部署(服务器、手机、嵌入式设备),TensorFlow Lite(移动端)、TensorFlow.js(浏览器)、TensorFlow Serving(服务器)一套全家桶,企业用起来省心。比如你训练好的模型,想放到手机APP里,TensorFlow Lite直接转格式,PyTorch还得靠第三方工具(如ONNX)转,偶尔出bug。
  • 行业解决方案:谷歌针对医疗、金融、自动驾驶等领域推出了“预训练模型+部署模板”,比如医疗影像识别有TensorFlow Hub上的现成模型,企业拿来改改就能用,PyTorch在这方面差一些。
  • 可视化工具:TensorBoard是“祖师爷级”的可视化工具,能看损失曲线、模型结构、梯度变化,虽然PyTorch也能用,但TensorFlow原生支持更流畅。

3. 学习曲线:PyTorch“平滑入门”,TensorFlow“分层友好”

对纯新手:Keras(TensorFlow的高层API)可能是最快入门的
Keras的设计理念是“极简”,封装到极致,几行代码就能搭一个模型:

# Keras搭一个图像分类模型,比PyTorch还简单  
model = tf.keras.Sequential([  
    tf.keras.layers.Conv2D(32, (3,3), activation='relu', input_shape=(28,28,1)),  
    tf.keras.layers.MaxPooling2D((2,2)),  
    tf.keras.layers.Flatten(),  
    tf.keras.layers.Dense(10, activation='softmax')  
])  

model.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])  
model.fit(train_images, train_labels, epochs=5)  # 一行代码完成训练  

这种“傻瓜式操作”对纯新手很友好,能快速跑通第一个项目(如图像分类),建立信心。但缺点是“封装太深”,如果一直用Keras,可能搞不懂“模型底层怎么算的”,遇到复杂需求(如自定义损失函数)就会卡壳。

对想深入原理的学习者:PyTorch的“中间层”更友好
PyTorch的API设计很“Pythonic”,既不像Keras那么黑箱,也不像TensorFlow 1.x那么繁琐。比如自定义一个损失函数,PyTorch的代码直观易懂:

# PyTorch自定义损失函数  
def my_loss(pred, target):  
    return torch.mean(torch.square(pred - target))  # 简单的MSE变种  

# 训练时直接用  
loss_fn = my_loss  
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001)  

for x, y in dataloader:  
    pred = model(x)  
    loss = loss_fn(pred, y)  
    optimizer.zero_grad()  
    loss.backward()  # 反向传播,自动算梯度  
    optimizer.step()  

整个过程和“手动推导梯度下降”的逻辑完全一致,新手能边写边理解“模型是怎么学习的”。而TensorFlow虽然也能自定义,但代码风格稍显冗余,比如自定义损失函数需要用tf.function装饰器,对新手不够友好。

4. 就业市场:“都得会”但“各有侧重”

很多人纠结框架的核心原因是“怕影响找工作”,这里直接上数据(来自2024年国内AI岗位招聘统计):

  • 互联网大厂(字节、阿里、腾讯):两者都用,算法岗(研究方向)更倾向PyTorch,工程岗(落地方向)更倾向TensorFlow。
  • 传统企业(银行、制造业):TensorFlow占比更高,因为他们更看重“稳定部署”,而TensorFlow的工业工具链更成熟。
  • 科研机构/高校:几乎全用PyTorch,顶会论文代码、实验室项目都是PyTorch为主。
  • 初创公司:看团队背景,如果团队是学界出来的,可能用PyTorch;如果是谷歌系/工业界出身,可能用TensorFlow。

结论:想做算法研究/读博,PyTorch是刚需;想做工程落地/进传统企业,TensorFlow必须会;想进大厂算法岗,两者都得懂(面试可能让你用任意框架实现一个模型)。

5. 坑点对比:这些“雷”你得提前知道

PyTorch的3个坑

  1. 部署相对麻烦:想把模型放到手机或服务器上,需要转成ONNX格式,再用其他工具(如TensorRT)优化,步骤比TensorFlow多,偶尔会有兼容性问题。
  2. 早期版本不稳定:虽然现在PyTorch 2.x已经很成熟,但2018-2020年的版本兼容性很差,老项目可能需要“降版本”才能跑(不过现在这个问题基本解决了)。
  3. 分布式训练稍复杂:虽然支持分布式,但API不如TensorFlow的tf.distribute直观,新手搭多GPU训练可能会踩坑。

TensorFlow的3个坑

  1. 版本混乱:1.x和2.x语法差异极大,网上很多教程没标版本,新手很容易学混(比如1.x的tf.Session()在2.x里不能用)。
  2. 文档“反人类”:官方文档经常“大而全但不聚焦”,找一个API的用法要翻半天,不如PyTorch的文档清晰。
  3. 灵活性稍差:虽然2.x支持动态图,但底层还是有“静态图”的影子,比如用tf.function加速时,偶尔会出现“动态数据类型不兼容”的玄学bug,调试起来头大。

三、不同目标的“选课指南”:别纠结“哪个好”,只看“你要啥”

没有“绝对好”的框架,只有“适合你”的框架。根据不同学习目标,直接对号入座:

如果你是「纯新手,想快速跑通第一个项目」:

优先选:TensorFlow(用Keras API)
理由:Keras的“傻瓜式代码”能让你3天内跑通一个图像分类/文本分类项目,快速看到成果,建立学习信心。比如用Keras+MNIST数据集,半天就能训练出一个准确率97%的手写数字识别模型,这种“正反馈”对新手太重要了。

注意:别一直停留在Keras,跑通2-3个项目后,立刻学TensorFlow的中低层API(如tf.GradientTape手动算梯度),避免变成“只会调包的工具人”。

如果你是「学生/研究者,想复现论文、做创新」:

必须选:PyTorch
理由:顶会论文的代码90%是PyTorch写的,复现起来直接抄、改就行;动态图调试方便,改个网络层、加个注意力机制,实时就能看效果,比TensorFlow节省50%的调试时间。

比如你想复现最新的“扩散模型”(如Stable Diffusion),PyTorch有现成的开源库(如Diffusers),调参、改模型结构都很方便;而TensorFlow的扩散模型资源少很多,可能要自己从头写。

如果你是「想进企业做工程落地」:

主攻TensorFlow,兼学PyTorch
理由:企业更看重“模型能不能稳定上线”,TensorFlow的部署工具链(TFLite、TF Serving)是刚需。比如你训练好一个推荐系统模型,用TF Serving能快速部署成API服务,支持高并发调用;而PyTorch部署需要额外搭环境,企业一般不太愿意折腾。

兼学PyTorch的原因:现在很多企业的算法岗面试会让你用任意框架实现模型,懂PyTorch能增加竞争力;而且很多预训练模型(如BERT)的PyTorch版本更全,调参时可能需要参考。

如果你是「想读博/做算法研究」:

只学PyTorch,了解TensorFlow即可
理由:学术界几乎被PyTorch垄断,读博期间看论文、复现算法、自己创新,都离不开PyTorch。至于TensorFlow,知道基本用法就行,毕竟研究阶段很少需要落地部署。

如果你是「时间充裕,想两个都学」:

先学PyTorch,再学TensorFlow
理由:PyTorch的“Pythonic”风格更符合新手的编程直觉,学会后再看TensorFlow,很多概念(如“计算图”“反向传播”)是相通的,上手更快。反之,先学TensorFlow(尤其是老版本)可能会被“图与会话”劝退,影响学习动力。

四、破除两个常见误区:别被“伪问题”耽误时间

误区1:“学了PyTorch找不到工作,学了TensorFlow做不了研究”

真相:大厂算法岗面试,更看重“你能不能用框架实现算法逻辑”,而不是“你只会哪个框架”。比如面试官让你“用任意框架实现一个LSTM”,如果你能讲清原理,用PyTorch或TensorFlow写出来都行。

我认识一个学员,主学PyTorch,面试时被问“会不会TensorFlow”,他说“原理相通,给我半小时就能用TensorFlow重写”,最后照样拿到了字节的算法岗offer——框架只是工具,算法能力才是核心

误区2:“必须精通一个框架才能学另一个”

真相:两个框架的核心概念(张量、神经网络层、反向传播)是一样的,学会一个后,另一个最多1周就能上手。比如你会用PyTorch的nn.Conv2d,换成TensorFlow的tf.keras.layers.Conv2D,只是参数名稍作调整,逻辑完全一样。

建议:先精通一个,再“触类旁通”学另一个,不用一开始就双线并行。

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