七、Linux入门之软件包管理
包和包管理器
最初只有.tar.gz的打包的源码文件，用户必须编译每个他想在GNU/Linux上运行的软件。用户们急需系统提供一种方法来管理这些安装在机器上的软件，当Debian诞生时，这样一个管理工具也就应运而生，它被命名为dpkg。从而著名的“package”概念第一次出现在GNU/Linux系统中，稍后Red Hat才开发自己的“rpm”包管理系统
包的组成：
二进制文件、库文件、配置文件、帮助文件
程序包管理器
debian： deb文件, dpkg包管理器
redhat： rpm文件, rpm包管理器
rpm：Redhat Package Manager
RPM Package Manager
包命名
源代码：name-VERSION.tar.gz|bz2|xz
VERSION: major.minor.release
rpm包命名方式：
name-VERSION-release.arch.rpm
例：bash-4.2.46-19.el7.x86_64.rpm
VERSION: major.minor.release
release：release.OS
常见的arch：
x86: i386, i486, i586, i686
x86_64: x64, x86_64, amd64
powerpc: ppc
跟平台无关：noarch
包：分类和拆包
Application-VERSION-ARCH.rpm: 主包
Application-devel-VERSION-ARCH.rpm 开发子包
Application-utils-VERSION-ARHC.rpm 其它子包
Application-libs-VERSION-ARHC.rpm 其它子包
包之间：可能存在依赖关系，甚至循环依赖
解决依赖包管理工具：
yum：rpm包管理器的前端工具
apt：deb包管理器前端工具
zypper：suse上的rpm前端管理工具
dnf：Fedora 18+ rpm包管理器前端管理工具
库文件
查看二进制程序所依赖的库文件
ldd /PATH/TO/BINARY_FILE
管理及查看本机装载的库文件
ldconfig 加载配置文件中指定的库文件
/sbin/ldconfig –p 显示本机已经缓存的所有可用库文件名及文件路径映射关系
配置文件：/etc/ld.so.conf, /etc/ld.so.conf.d/*.conf
缓存文件：/etc/ld.so.cache
包管理器
功能：将编译好的应用程序的各组成文件打包一个或几个程序包文件，从而方便快捷地实现程序包的安装、卸载、查询、升级和校验等管理操作
包文件组成 (每个包独有) ：
RPM包内的文件
RPM的元数据，如名称，版本，依赖性，描述等
安装或卸载时运行的脚本
程序包的来源
管理程序包的方式：
使用包管理器：rpm
使用前端工具：yum, dnf
获取程序包的途径：
1、系统发版的光盘或官方的服务器
CentOS镜像：
https://www.centos.org/download/
http://mirrors.aliyun.com
http://mirrors.sohu.com
http://mirrors.163.com
2、项目官方站点
3、第三方组织：
Fedora-EPEL：
Extra Packages for Enterprise Linux
Rpmforge:RHEL推荐，包很全
搜索引擎：
http://pkgs.org
http://rpmfind.net
http://rpm.pbone.net
https://sourceforge.net/
4、自己制作
注意：第三方包建议要检查其合法性、来源合法性、程序包的完整性
rpm包管理
CentOS系统上使用rpm命令管理程序包： 安装、卸载、升级、查询、校验、数据库维护
安装：rpm {-i|--install} [install-options] PACKAGE_FILE…
-v: verbose
-vv:
-h: 以#显示程序包管理执行进度
rpm -ivh PACKAGE_FILE ...
[install-options]
--test: 测试安装，但不真正执行安装，即dry run模式
--nodeps：忽略依赖关系
--replacepkgs | replacefiles
--nosignature: 不检查来源合法性
--nodigest：不检查包完整性
--noscripts：不执行程序包脚本
%pre: 安装前脚本 --nopre
%post: 安装后脚本 --nopost
%preun: 卸载前脚本 --nopreun
%postun: 卸载后脚本 --nopostun
示例：
给系统安装另一个内核：
可以看到无法安装，添加--force强制安装
卸载内核：
升级：rpm {-U|--upgrade} [install-options] PACKAGE_FILE...
rpm {-F|--freshen} [install-options] PACKAGE_FILE...
upgrade：安装有旧版程序包，则“升级”
如果不存在旧版程序包，则“安装”
freshen：安装有旧版程序包，则“升级”
如果不存在旧版程序包，则不执行升级操作
rpm -Uvh PACKAGE_FILE ...
rpm -Fvh PACKAGE_FILE ...
--oldpackage：降级
--force: 强制安装
注意：(1) 不要对内核做升级操作；Linux支持多内核版本并存，因此直接安装新版本内核
(2) 如果原程序包的配置文件安装后曾被修改，升级时，新版本提供的同一个配置文件不会直接覆盖老版本的配置文件，而把新版本文件重命名(FILENAME.rpmnew)后保留
卸载：
rpm {-e|--erase} [--allmatches] [--nodeps] [--noscripts] [--notriggers] [--test] PACKAGE_NAME ...
当包卸载时，对应的配置文件不会删除， 以FILENAME.rpmsave形式保留
包查询：rpm {-q|--query} [select-options] [query-options]
[select-options]
-a：所有包
-f：查看指定的文件由哪个程序包安装生成
-p rpmfile：针对尚未安装的程序包文件做查询操作
--whatprovides CAPABILITY：查询指定的CAPABILITY由哪个包所提供
--whatrequires CAPABILITY：查询指定的CAPABILITY被哪个包所依赖
rpm2cpio 包文件|cpio –itv 预览包内文件
rpm2cpio 包文件|cpio –id “*.conf” 释放包内文件
[query-options]
--changelog：查询rpm包的changelog
-c：查询程序的配置文件
-d：查询程序的文档
-i：information
-l：查看指定的程序包安装后生成的所有文件
--scripts：程序包自带的脚本
--provides：列出指定程序包所提供的CAPABILITY
-R：查询指定的程序包所依赖的CAPABILITY
常用查询用法：
-qi PACKAGE：查看已安装程序详细说明信息
-qf FILE：查找某个文件来源于哪个安装包
-qc PACKAGE：查看已安装程序的配置文件
-ql PACKAGE：查看已安装程序所生成的文件列表
-qd PACKAGE：查看已安装程序的说明文档
-qpi PACKAGE_FILE：查看包的详细说明信息，版本号、官网、大小等
-qpl PACKAGE_FILE：查看包中的文件列表
-qa：查看本地已安装的包
-qpR PACKAGE_FILE：查看包所依赖的其他包
包校验
包在安装时会对安装包进行合法检测及完整性验证，如果检测不到或包完整性错误则会提示警告信息
rpm {-V|--verify} [select-options] [verify-options]
S file Size differs
M Mode differs (includes permissions and file type)
5 digest (formerly MD5 sum) differs
D Device major/minor number mismatch
L readLink(2) path mismatch
U User ownership differs
G Group ownership differs
T mTime differs
P capabilities differ
包来源的合法性验证及完整性验证
完整性验证：SHA256
来源合法性验证：RSA
公钥加密
对称加密：加密、解密使用同一密钥
非对称加密：密钥是成对儿的
public key: 公钥，公开所有人
secret key: 私钥, 不能公开
导入所需要公钥
rpm -K|checksig rpmfile 检查包的完整性和签名
rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7 导入验证公钥
CentOS 7发行版光盘提供：RPM-GPG-KEY-CentOS-7
rpm –K tree-1.6.0-10.el7.x86_64 检测包的完整性
rpm -qa “gpg-pubkey*” 查看导入的key文件存放的文件
rpm -qi gpg-pubkey-f4a80eb5-53a7ff4b 查看key信息
rmm –e gpg-pubkey-f4a80eb5-53a7ff4b 删除key
rpm数据库
数据库目录：/var/lib/rpm，存放的数据包括程序包名称及版本、依赖关系、功能说明、包安装后生成的各文件路径及校验码信息
rpm {--initdb|--rebuilddb}
initdb: 初始化
如果事先不存在数据库，则新建之，否则，不执行任何操作
rebuilddb：重建已安装的包头的数据库索引目录
yum
YUM: Yellowdog Update Modifier，rpm的前端程序，可解决软件包相关依赖性，可在多个库之间定位软件包，up2date的替代工具
yum repository: yum repo，存储了众多rpm包，以及包的相关的元数据
文件（放置于特定目录repodata下）
文件服务器：http://、https://、ftp://、file://
yum配置文件
yum客户端配置文件：
/etc/yum.conf：为所有仓库提供公共配置
/etc/yum.repos.d/*.repo：为仓库的指向提供配置
仓库指向的定义：
[repositoryID]：源ID
name=Some name for this repository：源名称
baseurl=url://path/to/repository/：源路径
enabled={1|0} ： 是否启用
gpgcheck={1|0}： 是否进行验证
gpgkey=URL： 验证的key路径
enablegroups={1|0}：
failovermethod={roundrobin|priority}
roundrobin：意为随机挑选，默认值
priority:按顺序访问
cost= 默认为1000
yum仓库
yum的repo配置文件中可用的变量：
$releasever: 当前OS的发行版的主版本号
$arch: 平台，i386,i486,i586,x86_64等
$basearch：基础平台；i386, x86_64
$YUM0-$YUM9:自定义变量
示例：
http://server/centos/$releasever/$basearch/
http://server/centos/7/x86_64
http://server/centos/6/i386
yum源
阿里云repo文件
http://mirrors.aliyun.com/repo/
CentOS系统的yum源
阿里云：https://mirrors.aliyun.com/centos/$releasever/os/x86_64/
清华大学：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/centos/$releasever/os/x86_64/
EPEL的yum源
阿里云：https://mirrors.aliyun.com/epel/$releasever/x86_64
阿里巴巴开源软件：https://opsx.alibaba.com/
yum-config-manager
生成172.16.0.1_cobbler_ks_mirror_CentOS-X-x86_64_.repo
yum-config-manager --add-repo= http://172.16.0.1/cobbler/ks_mirror/7/
yum-config-manager --disable “仓库名" 禁用仓库
yum-config-manager --enable “仓库名” 启用仓库
yum命令
yum命令的用法：yum [options] [command] [package ...]
显示仓库列表： yum repolist [all|enabled|disabled]
显示程序包：
yum list
yum list [all | glob_exp1] [glob_exp2] [...]
yum list {available|installed|updates} [glob_exp1] [...]
安装程序包：
yum install package1 [package2] [...]
yum reinstall package1 [package2] [...] (重新安装)
升级程序包：
yum update [package1] [package2] [...]
yum downgrade package1 [package2] [...] (降级)
检查可用升级：
yum check-update
卸载程序包：
yum remove | erase package1 [package2] [...]
查看程序包information：
yum info [...]
查看指定的特性(可以是某文件)是由哪个程序包所提供：
yum provides | whatprovides feature1 [feature2] [...]
清理本地缓存：
清除/var/cache/yum/$basearch/$releasever缓存
yum clean [ packages | metadata | expire-cache | rpmdb | plugins | all ]
构建缓存：
yum makecache
搜索：yum search string1 [string2] [...]
以指定的关键字搜索程序包名及summary信息
查看指定包所依赖的capabilities：
yum deplist package1 [package2] [...]
查看yum事务历史：
yum history [info|list|packages-list|packages-info|
summary|addon-info|redo|undo|
rollback|new|sync|stats]
yum history
yum history info 6
yum history undo 6
日志 ：/var/log/yum.log
安装及升级本地程序包：
yum localinstall rpmfile1 [rpmfile2] [...]
(用install替代)
yum localupdate rpmfile1 [rpmfile2] [...]
(用update替代)
包组管理的相关命令：
yum groupinstall group1 [group2] [...]
yum groupupdate group1 [group2] [...]
yum grouplist [hidden] [groupwildcard] [...]
yum groupremove group1 [group2] [...]
yum groupinfo group1 [...]
yum的命令行选项：
--nogpgcheck：禁止进行gpg check
-y: 自动回答为“yes”
-q：静默模式
--disablerepo=repoidglob：临时禁用此处指定的repo
--enablerepo=repoidglob：临时启用此处指定的repo
--noplugins：禁用所有插件
系统光盘yum仓库
系统安装光盘作为本地yum仓库：
1、挂载光盘至某目录，例如/mnt/cdrom
mount /dev/cdrom /mnt/cdrom
2、创建配置文件
[CentOS7]
name=
baseurl=
gpgcheck=
enabled=
创建yum仓库：
createrepo [options] <directory>
DNF (DaNdiFied)
DNF 介绍：新一代的RPM软件包管理器。DNF 发行日期是2015年5月11日，DNF 包管理器采用Python 编写，发行许可为GPL v2，首先出现在Fedora 18 发行版中。在RHEL 8.0 版本正式取代了 YUM，DNF包管理器克服了YUM包管理器的一些瓶颈，提升了包括用户体验，内存占用，依赖分析，运行速度等
安装所需软件包，依赖epel源
wget http://springdale.math.ias.edu/data/puias/unsupported/7/x86_64/dnf-conf-0.6.4-2.sdl7.noarch.rpm
wget http://springdale.math.ias.edu/data/puias/unsupported/7/x86_64//dnf-0.6.4-2.sdl7.noarch.rpm
wget http://springdale.math.ias.edu/data/puias/unsupported/7/x86_64/python-dnf-0.6.4-2.sdl7.noarch.rpm
yum install python-dnf-0.6.4-2.sdl7.noarch.rpm dnf-0.6.4-2.sdl7.noarch.rpm dnf-conf-0.6.4-2.sdl7.noarch.rpm python2-libcomps-0.1.8-3.el7.x86_64.rpm libcomps-0.1.8-3.el7.x86_64.rpm
配置文件：/etc/dnf/dnf.conf
仓库文件：/etc/yum.repos.d/ *.repo
日志： /var/log/dnf.rpm.log
yum源安装DNF：
把上面下载的rpm文件存放到/data/dnf下
创建repo仓库文件：createrepo /data/dnf，这样在/data/dnf目录下生成了repodata仓库文件
配置yum源
[dnf]
name=dnf
baseurl=file:///data/dnf/
gpgcheck=0
enable=1
安装：
DNF使用
帮助：man dnf
dnf 用法：与yum一致
dnf [options] <command> [<arguments>...]
dnf –version
dnf repolist
dnf clean all
dnf makecache
dnf list installed
dnf list available
dnf search nano
dnf history
dnf history undo 1
源码编译安装
Application-VERSION-release.src.rpm --> 安装后，使用rpmbuild命令制作成二进制格式的rpm包，而后再安装
源代码-->预处理-->编译-->汇编-->链接-->执行
源代码组织格式：
多文件：文件中的代码之间，很可能存在跨文件依赖关系
C、C++：make 项目管理器
configure脚本 --> Makefile.in --> Makefile
java: maven
C语言源代码编译安装三步骤：
1、./configure
(1) 通过选项传递参数，指定启用特性、安装路径等；执行时会参考用户的指定以及Makefile.in文件生成Makefile
(2) 检查依赖到的外部环境，如依赖的软件包
2、make 根据Makefile文件，构建应用程序
3、make install 复制文件到相应路径
开发工具：
autoconf: 生成configure脚本
automake：生成Makefile.in
注意：安装前查看INSTALL，README
开源程序源代码的获取：
官方自建站点：
apache.org (ASF：Apache Software Foundation)
mariadb.org
...
代码托管：
SourceForge.net
Github.com
code.google.com
c/c++编译器: gcc (GNU C Complier)
编译C源代码：
准备：提供开发工具及开发环境
开发工具：make, gcc等
开发环境：开发库，头文件
glibc：标准库
实现：通过“包组”提供开发组件
Development Tools
Server Platform Development
生产实践：（基于最小化安装的系统）
yum install gcc gcc-c++ glibc glibc-devel pcre pcre-devel openssl openssl-devel systemd-devel zlib-devel vim lrzsz tree screen lsof tcpdump wget ntpdate net-tools iotop bc zip unzip nfs-utils
第一步：configure脚本
选项：指定安装位置、指定启用的特性
--help: 获取其支持使用的选项
选项分类：
安装路径设定：
--prefix=/PATH：指定默认安装位置,默认为/usr/local/
--sysconfdir=/PATH：配置文件安装位置
System types：支持交叉编译
Optional Features: 可选特性
--disable-FEATURE
--enable-FEATURE[=ARG]
Optional Packages: 可选包
--with-PACKAGE[=ARG] 依赖包
--without-PACKAGE 禁用依赖关系
注意：通常被编译操作依赖的程序包，需要安装此程序包的“开发”组件，其包名一般类似于name-devel-VERSION
第二步：make
第三步：make install
安装后的配置：
1、二进制程序目录导入至PATH环境变量中
编辑文件/etc/profile.d/NAME.sh
export PATH=/PATH/TO/BIN:$PATH
2、导入帮助手册
编辑/etc/man.config|man_db.conf文件
添加一个MANPATH
Ubuntu 软件管理
Debian软件包通常为预编译的二进制格式的扩展名“.deb”，类似rpm文件，因此安装快速，无需编译软件。包文件包括特定功能或软件所必需的文件、元数据和指令
dpkg
package manager for Debian，类似于rpm， dpkg是基于Debian的系统的包管理器。可以安装，删除和构建软件包，但无法自动下载和安装软件包或其依赖项
dpkg常见用法： man dpkg
dpkg -i package.deb 安装包
dpkg -r package 删除包，不建议，不自动卸载依赖于它的包
dpkg -P package 删除包（包括配置文件）
dpkg -l 列出当前已安装的包，类似rpm –qa
dpkg -l package 显示该包的简要说明，类似rpm –qi
dpkg -L package 列出该包中所包含的文件，类似rpm –ql
dpkg -S <pattern> 搜索包含pattern的包，类似rpm –qf
dpkg -s package 列出该包的状态，包括详细信息，类似rpm –qi
dpkg --configure package 配置包，-a 使用，配置所有没有配置的软件包
dpkg -c package.deb 列出 deb 包的内容，类似rpm –qpl
dpkg --unpack package.deb 解开 deb 包的内容
dpkg示例：
列出系统上安装的所有软件包： dpkg –l
列出软件包安装的文件： dpkg -L bash
查看/bin/bash来自于哪个软件包： dpkg -S /bin/bash
安装本地的 .deb 文件： dpkg -i /mnt/cdrom/pool/main/z/zip/zip_3.0-11build1_amd64.deb
卸载软件包： dpkg -r zip
注意：一般建议不要使用dpkg卸载软件包。因为删除包时，其它依赖它的包不会卸载，并且可能无法再正常运行
APT
Advanced Packaging Tool，功能强大的软件管理工具，甚至可升级整个Ubuntu的系统，基于客户/服务器架构
APT工作原理：在服务器上先复制所有DEB包，然后用APT的分析工具genbasedir根据每个DEB 包的包头（Header）信息对所有的DEB包进行分析，并将该分析结果记录在文件夹base内的一个DEB 索引清单文件中，一旦APT 服务器内的DEB有所变动，要使用genbasedir产生新的DEB索引清单。客户端在进行安装或升级时先要查询DEB索引清单，从而获知所有具有依赖关系的软件包，并一同下载到客户端以便安装。当客户端需要安装、升级或删除某个软件包时，客户端计算机取得DEB索引清单压缩文件后，会将其解压置放于 /var/cache/apt/，而客户端使用apt-get install或apt-get upgrade命令的时候，就会将这个文件夹内的数据和客户端计算机内的DEB数据库比对，知道哪些DEB已安装、未安装或是可以升级的
Debian 使用APT工具来管理包系统，它与 apt 命令不同。在基于 Debian 的 Linux 发行版中，有各种工具可以与 APT 进行交互，以方便用户安装、删除和管理的软件包。
apt-get 是其中一个常用的命令行工具，另外一款较为流行的命令行与 GUI 兼顾的工具是 aptitude ，之前最常用的 Linux 包管理命令都被分散在了 apt-get、apt-cache、apt-config 这三条命令中
在 2014 年apt 命令发布第一个稳定版，Ubuntu 16.04 引入新特性之一便是 apt 命令，apt 命令解决了命令过于分散的问题，它包括 apt-get 命令出现以来使用最广泛的功能选项，以及 apt-cache 和 apt-config 命令中很少用到的功能。在使用 apt 命令时，用户不必再由 apt-get 转到 apt-cache 或 apt-config，提供管理软件包所需的必要选项
apt 相当于 apt-get、apt-cache 和 apt-config 中最常用命令选项的集合
apt 具有更精减但足够的命令选项，而且参数选项的组织方式更为有效。此外，启用的几个特性也非常有帮助。例如：可以在使用 apt 命令安装或删除程序时看到进度条,apt还会在更新存储库数据库时提示用户可升级的软件包个数
apt 与 apt-get 有一些类似的命令选项，但它并不能完全向下兼容 apt-get 命令,也即可用 apt 替换部分 apt-get 系列命令，但不是全部
查看帮助：apt help
apt与apt-get命令对比
apt 命令 被取代的命令 命令的功能
apt install apt-get install 安装软件包
apt remove apt-get remove 移除软件包
apt purge apt-get purge 移除软件包及配置文件
apt update apt-get update 刷新存储库索引
apt upgrade apt-get upgrade 升级所有可升级的软件包
apt autoremove apt-get autoremove 自动删除不需要的包
apt full-upgrade apt-get dist-upgrade 在升级软件包时自动处理依赖关系
apt search apt-cache search 搜索应用程序
apt show apt-cache show 显示安装细节
apt 特有的命令
apt list 列出包含条件的包（已安装，可升级等）
apt edit-sources 编辑源列表
APT包索引来自/etc/apt/sources.list文件和/etc/apt/sources.list.d目录中定义的存储库的可用包的数据库。要使用存储库中所做的最新更改来更新本地程序包索引
apt命令操作（如安装和删除软件包）记录在/var/log/dpkg.log日志文件中
apt示例：
安装包： apt install tree zip
删除包： apt remove tree zip
说明：apt remove中添加--purge选项会删除包配置文件，谨慎使用
更新包索引： apt update
升级包，要升级系统，请首先更新软件包索引，再升级： apt upgrade
练习
1、查询命令java来自于哪个rpm包
答：dnf info java 或 dnf list java
2、yum的配置和使用,包括yum仓库的创建
答：vim /etc/yum.repos.d/yumbase.repo
[yumbase]
name=yumbase
baseurl=file:///misc/cd/
gpgcheck=1
gpgkey=file:///misc/cd/RPM-GPG-KEY-CentOS-$releasever
enabled=1
[epel]
name=epel
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/epel/$releasever/$basearch/
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/epel/RPM-GPG-KEY-EPEL-$releasever
enabled=1
3、编写系统初始化脚本 reset.sh，包括别名，提示符颜色，yum仓库配置文件,安装tree,ftp,lftp,telnet等包
4、在CentOS 7上编译安装 http源码包,并启动此服务
答：安装编译工具及依赖库：yum install gcc gcc-c++ glibc glibc-devel pcre pcre-devel openssl openssl-devel systemd-devel zlib-devel vim lrzsz tree screen lsof tcpdump wget ntpdate net-tools iotop bc zip unzip nfs-utils apr-devel.x86_64 apr-util-devel.x86_64
1、创建安装目录：mkdir /usr/local/http
2、运行：./configure --prefix=/usr/local/http
3、编译安装：make && make install
4、运行httpd服务：
cd /usr/local/http/
bin/httpd
打开PC浏览器
访问成功
