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软件包管理

在 Linux 系统中，使用源代码进行软件编译能够实现高度定制化的设置，但对于Linux发行版的用户来说，并不是每个人都具备源代码编译的能力。这一点成为了Linux发行商面临的一个软件管理难题，因为这影响了软件在Linux平台上的发行和推广。

为了解决这个问题，Linux发行商开始提供已经编译好并可执行的软件，直接供用户安装使用。不同的Linux发行版采用不同的打包系统，主要分为两大包管理技术阵营：Debian的 .deb 和Red Hat的 .rpm

本文将重点介绍Debian系列发行版中的dpkg和apt-*工具的详细使用方法。

DPKG 简介​

dpkg是Debian系统的包管理工具。

dpkg is a tool to install, build, remove, and manage Debian packages. 它是Debian的一个底层包管理工具，主要用于对已下载到本地和已安装的软件包进行管理。

该机制最早由 Debian Linux 社区开发。通过dpkg的机制，Debian提供的软件能够轻松安装，并提供安装后的软件信息。许多派生于 Debian 的 Linux 发行版（如B2D、Ubuntu等）大多使用dpkg这个机制来管理软件。

deb软件包命名规则​

格式为：Package_Version-Build_Architecture.deb

例如：nano_1.3.10-2_aarch64.deb

软件包名称（Package Name）: nano 版本（Version Number）: 1.3.10 修订号（Build Number）: 2 平台（Architecture）: aarch64

dpkg软件包相关文件介绍​

  • /etc/dpkg/dpkg.cfg：dpkg包管理软件的配置文件【Configuration file with default options】
  • /var/log/dpkg.log：dpkg包管理软件的日志文件【Default log file (see /etc/dpkg/dpkg.cfg(5) and option --log)】
  • /var/lib/dpkg/available：存放系统所有安装过的软件包信息【List of available packages】
  • /var/lib/dpkg/status：存放系统现在所有安装软件的状态信息
  • /var/lib/dpkg/info：记录安装软件包控制目录的控制信息文件

dpkg 数据库​

dpkg使用文本文件作为数据库来维护系统中软件，包括文件清单、依赖关系、软件状态等详细内容，通常存储在/var/lib/dpkg目录下。通常在status文件中存储软件状态和控制信息。在info/目录下备份控制文件，并在其下的.list文件中记录安装文件清单，其下的.mdasums保存文件的MD5编码。

可以用下列命令查询 dpkg 数据库

dpkg -i

dpkg 子命令​

为了方便用户使用，dpkg 不仅提供了大量的参数选项, 同时也提供了许多子命令。

  1. dpkg-deb:

    • 功能：dpkg-deb是一个用于打包和解包Debian软件包（.deb文件）的工具。
    • 用法：
      • 打包：dpkg-deb -b <目录> <输出.deb文件>
      • 解包：dpkg-deb -x <deb文件> <目标目录>

  2. dpkg-divert:

    • 功能：dpkg-divert用于管理Debian软件包中文件的重定向或重命名。
    • 用法：dpkg-divert [选项] [源文件]

  3. dpkg-query:

    • 功能：dpkg-query允许用户查询Debian软件包的信息，如已安装软件包的状态、软件包的文件列表等。
    • 用法：
      • 查询已安装软件包的信息：dpkg-query -l <软件包名>
      • 查询软件包的文件列表：dpkg-query -L <软件包名>

  4. dpkg-split:

    • 功能：dpkg-split用于将大型软件包（.deb文件）拆分成较小的部分，以便于分发或存储。
    • 用法：dpkg-split [选项] [输入.deb文件]

  5. dpkg-statoverride:

    • 功能：dpkg-statoverride用于修改Debian软件包中文件的权限和属性，以覆盖默认的文件权限设置。
    • 用法：dpkg-statoverride [选项]

  6. start-stop-daemon:

    • 功能：start-stop-daemon是一个通用的守护进程管理器，用于启动、停止、重启系统服务。
    • 用法：
      • 启动服务：start-stop-daemon --start --name <服务名>
      • 停止服务：start-stop-daemon --stop --name <服务名>
      • 重启服务：start-stop-daemon --restart --name <服务名>

dpkg 使用手册​

安装：​

  • 安装软件包：dpkg -i package-name.deb （--install）必须使用完整的deb软件包名称。（安装软件包可分为解包和配置两个步骤）

  • 解包：dpkg --unpack package-name.deb 解开软件包到系统目录但不进行配置。若与-R一起使用，则参数可以是一个目录。

  • 配置：dpkg --configure package-name.deb 配置软件包。

  • 列出deb包的内容：dpkg -c package-name.deb

  • 递归处理所有与指定目录中找到的符合模式*.deb的常规文件，并且所有的avail操作（可用）可与-i、-A、--install、--unpack一起使用：-R, --recursive

移除软件包：​

  • 移除软件包但保留其配置文件：dpkg -r package-name （--remove）

  • 清除软件包的所有文件（包括配置文件）：dpkg -P package-name （--purge）

查询：​

  • 查看系统中软件包名符合模式pattern的软件包：dpkg -l package-name-pattern （--list）

  • 查看package-name对应的软件包安装的文件及目录：dpkg -L package-name （--listfiles）

  • 显示包的具体信息：dpkg -p package-name （--print-avail）

  • 查看package-name（已安装）对应的软件包信息：dpkg -s package-name （--status）

  • 从已经安装的软件包中查找包含filename的软件包名称：dpkg -S filename-search-pattern （--search）

例子：​

  • 列出系统上安装的与dpkg相关的软件包：dpkg -l \*dpkg*

  • 查看dpkg软件包安装到系统中的文件：dpkg -L dpkg

更多dpkg的使用方法可在命令行中使用man dpkg来查阅，或直接使用dpkg --help。

apt​

apt 是一个用于管理 Debian 和 Ubuntu 系统上软件包的高级工具。它解决了在安装软件时可能出现的依赖关系问题。Linux 发行版会将软件包放在特定的服务器中，apt 分析这些软件的依赖关系并记录下来。当用户需要安装软件时，apt 会与本地的软件包数据进行比较，然后从网络端获取所有需要的具有依赖属性的软件。

apt 工作原理​

Ubuntu 使用集中式的软件仓库机制，将各式各样的软件包存放在软件仓库中，进行有效地组织和管理。这些软件仓库置于许多镜像服务器中，并保持基本一致。用户通过配置文件 /etc/apt/sources.list 列出最合适访问的镜像站点地址。

例1：apt-get 的更新过程

  1. 执行 apt-get update 命令。
  2. 程序分析 /etc/apt/sources.list。
  3. 自动连网寻找配置文件中对应的 Packages/Sources/Release 列表文件，如果有更新则下载之，存入 /var/lib/apt/lists/ 目录。
  4. 使用 apt-get install 安装相应的包，下载并安装。

软件源配置文件告知系统可以访问的镜像站点地址，但具体的软件资源并不清楚。因此，需要为这些软件资源建立索引文件。用户可以使用 apt-get update 命令刷新软件源，建立更新软件包列表。这个命令会扫描每个软件源服务器，并为该服务器所具有的软件包资源建立索引文件，存放在本地的 /var/lib/apt/lists/ 目录中。使用 apt-get 执行安装、更新操作时，都将依据这些索引文件向软件源服务器申请资源。因此，在计算机空闲时，经常使用 apt-get update 命令刷新软件源是一个好的习惯。

apt 相关文件​

  • /var/lib/dpkg/available 文件包含软件包的描述信息，包括当前系统所使用的 Debian 安装源中的所有软件包，包括已安装和未安装的软件包。

  • /etc/apt/sources.list 文件记录了软件源的地址。当执行 sudo apt-get install xxx 命令时，Ubuntu 会从这些地址下载软件包到本地并执行安装。

  • /var/cache/apt/archives 目录存放已经下载的软件包。当使用 apt-get install 安装软件时，软件包会临时存放在这个路径下。

  • /var/lib/apt/lists 目录存放着通过 apt-get update 命令从 /etc/apt/sources.list 中下载的软件列表文件。

apt 换源​

要更改 apt 软件包管理器的软件源，你可以编辑 /etc/apt/sources.list 文件，将其中的软件源地址替换为你想要使用的镜像站点地址。你可以选择一个速度快、稳定可靠的镜像站点，通常你可以在该镜像站点的官方网站上找到相应的地址。

  1. 打开终端，以管理员权限编辑 /etc/apt/sources.list 文件。你可以使用命令行编辑器如 nano：
sudo nano /etc/apt/sources.list
  1. 在编辑器中，你会看到类似下面的内容：
deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ focal main restricted
deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ focal-updates main restricted
deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ focal universe
deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ focal-updates universe
...
  1. 将每一行的地址替换为你选择的镜像站点地址。例如，如果你想要使用清华大学的 Ubuntu 镜像，你可以将地址修改为：
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal main restricted
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-updates main restricted
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal universe
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-updates universe
...

  1. 保存文件并退出编辑器。在 nano 中，按下 Ctrl + O 保存，然后按下 Ctrl + X 退出。

  2. 最后，运行以下命令以刷新软件包列表并使更改生效：

sudo apt-get update

现在，你的系统将会从新的镜像站点下载软件包。

apt 使用方法​

apt 是一个功能强大的软件包管理工具，用于在 Debian 和 Ubuntu 等 Linux 发行版上安装、升级和删除软件包。以下是一些常用的 apt 命令和选项：

安装软件包​

sudo apt-get install package_name

此命令将安装指定的软件包及其所有依赖项。

升级软件包​

sudo apt-get upgrade

此命令将升级系统中所有已安装软件包的版本。

sudo apt-get dist-upgrade

此命令将升级系统中所有软件包的版本，并处理依赖关系的变化。

删除软件包​

sudo apt-get remove package_name

此命令将从系统中删除指定的软件包，但保留其配置文件。

sudo apt-get purge package_name

此命令将从系统中完全删除指定的软件包，包括其配置文件。

搜索软件包​

apt-cache search search_term

此命令将搜索软件包的名称和描述中包含指定关键字的所有软件包。

显示软件包信息​

apt-cache show package_name

此命令将显示指定软件包的详细信息，包括版本、描述、依赖关系等。

更新软件包列表​

sudo apt-get update

此命令将从软件源中下载最新的软件包列表，但不安装或升级软件包。

清理无用软件包​

sudo apt-get autoremove

此命令将删除系统中无用的软件包，即已经不再被其他软件包依赖的软件包。

这些是一些常用的 apt 命令，你可以通过在终端中运行 man apt-get 命令查看 apt 命令的完整手册页。

apt-get 和 apt 的区别​

Ubuntu 16.04 发布时，一个引人注目的新特性便是 apt 命令的引入。其实早在 2014 年，apt 命令就已经发布了第一个稳定版，只是直到 2016 年的 Ubuntu 16.04 系统发布时才开始引人关注。

随着 apt install package 命令的使用频率和普遍性逐步超过 apt-get install package，越来越多的其它 Linux 发行版也开始遵循 Ubuntu 的脚步，开始鼓励用户使用 apt 而不是 apt-get。

那么，apt-get 与 apt 命令之间到底有什么区别呢？如果它们有类似的命令结构，为什么还需要新的 apt 命令呢？是否 apt 真的比 apt-get 更好？普通用户应该使用新的 apt 命令还是坚持旧有习惯继续使用 apt-get 呢？

好的，让我来对比一下 apt 和 apt-get 命令的区别：

  1. 语法简洁性：

    • apt 命令通常比 apt-get 更简洁，因为它整合了 apt-get 和 apt-cache 命令的功能，使得常见操作更直观和易用。

  2. 命令组合：

    • apt 命令相比 apt-get 更加综合，可以执行更多的任务而不需要切换到其他命令，因为它合并了 apt-get 和 apt-cache 的功能。

  3. 自动处理依赖关系：

    • apt 命令在安装和删除软件包时会自动处理依赖关系，使得操作更加方便，而 apt-get 则需要手动使用 apt-get install -f 来修复依赖关系。

  4. 交互性：

    • 一般来说，apt 命令的输出更具有可读性和交互性，它会提供更多的信息和提示，使得用户更容易理解正在发生的操作。

  5. 历史记录：

    • apt 命令会记录执行过的操作，可以通过 apt history 命令查看，而 apt-get 没有类似的功能。

  6. 更新策略：

    • apt 命令默认使用更安全的更新策略，即在执行 apt upgrade 时会避免升级可能导致依赖关系问题的软件包，而 apt-get upgrade 则没有这种策略。

总的来说，apt 命令提供了更简洁、更易用的方式来管理软件包，尤其适合普通用户使用。而 apt-get 则在某些特定情况下仍然有其用处，比如在脚本中使用时，或者需要更精细控制的情况下。

自建 deb 软件源​

获取软件包​

软件包的获取来源根据需求选择：

  • 自己构建的 deb 软件包
  • 从其他存储获取的 deb 软件包
  • 从软件源获取目标软件包，如果不知道有哪些依赖包，可以在能上网的机器上执行 apt-get install *** 安装一次软件，默认安装包会存储在 /var/cache/apt/archives。将获取的软件归置在一个目录中，例如 : /var/packages。如果不需要安装可以使用 sudo apt-get -d install <包名> 只下载不安装

构建本地 apt 源​

生成索引文件

apt-ftparchive packages . > Packages 
apt-ftparchive release . > Release

生成签名

以下操作在 /opt/debs 目录下进行

生成私钥信息

$ gpg --gen-key

过程需要填写用户名和邮箱信息提示，以及配置密码信息提示。随后会生成秘钥

添加私钥

gpg -a --export B394614D9EE5DB4DBC84B26FA035D65B714C3CED | apt-key add -
OK

认证

gpg --clearsign -o InRelease Release
gpg -abs -o Release.gpg Release

配置 sources.list 文件

deb file:///opt/debs/ /

构建 http 源​

使用 nginx / httpd 或其他 web 服务器，将网站的根路径指定为软件源的根路径