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Flakes 简介
Flakes 实验特性是 Nix 项目的一项重大进展,它引入了一种管理 Nix 表达式之间的依赖关系的策略,提高了 Nix 生态系统中的可复现性、可组合性和可用性。 虽然 Flakes 仍然是一个试验性的功能,但已经被 Nix 社区广泛采用。1
Flakes 特性是 Nix 项目中最有意义的变化之一。2
简单的说,如果你写过点 JavaScript/Go/Rust/Python,那你应该对 package.json
/go.mod
/Cargo.toml
/pyproject.toml
这些文件不陌生,
在这些编程语言中,这些文件用来描述软件包之间的依赖关系,以及如何构建项目。
同样的,这些编程语言的包管理器还通过 package-lock.json
/go.sum
/Cargo.lock
/poetry.lock
这些文件来锁定依赖的版本,以保证项目的可复现性。
Flakes 就是从上述这类编程语言的包管理器中借鉴了一些思想,以提高 Nix 生态系统中的可复现性、可组合性和可用性。
Flakes 提供了 flake.nix
,它类似 package.json
,用来描述 Nix 包之间的依赖关系,以及如何构建项目。
同时它还提供了 flake.lock
,这是一个类似 package-lock.json
的文件,用来锁定依赖的版本,以保证项目的可复现性。
注意事项
Flakes 带来的好处是显而易见的,整个 NixOS 社区都很喜欢它,目前超过半数的用户已经在大量使用 Flakes3,因此我们可以相当确定 Flakes 不会被废弃。
⚠️但是 Flakes 目前仍然存在一些问题,因此在将它推向稳定的过程中,Nix 可能会引入一些不兼容的改动,这个改动的大小目前还无法确定。
总的来说,我仍然推荐大家使用 Flakes,毕竟这本书本身也是围绕 NixOS 与 Flakes 编写的,但是也要做好准备——未来可能需要解决一些不兼容变更带来的问题。
Flakes 与传统的 Nix
Nix 于 2020 年推出了 nix-command
& flakes
两个新特性,它们提供了全新的命令行工具、标准的 Nix 包结构定义、类似 cargo/npm 的 flake.lock
版本锁文件等等。这两个特性极大地增强了 Nix 的能力,因此虽然至今(2023/5/5)它们仍然是实验性特性,但是已经被 Nix 社区广泛使用。
但由于 nix-command
& flakes
仍然是实验性特性,官方文档基本不包含任何介绍它们的内容,同时社区关于 Flakes 的文档也相当分散且不完整。
但是从可复现、易于管理维护的角度讲,旧的 Nix 包结构与命令行工具已经不推荐使用了,因此本书也不会介绍旧的 Nix 包结构与命令行工具的使用方法,也建议新手直接忽略掉这些旧的内容,从 nix-command
& flakes
学起。
这里列举下在 nix-command
& flakes
中已经不需要用到的旧的 Nix 命令行工具与相关概念,在查找资料时,如果看到它们直接忽略掉就行:
nix-channel
: 与 apt/yum/pacman 等其他 Linux 发行版的包管理工具类似,传统的 Nix 也以 stable/unstable/test 等 channel 的形式来管理软件包的版本,可通过此命令修改 Nix 的 channel 信息。- Nix Flakes 在
flake.nix
中通过inputs
声明依赖包的数据源,通过flake.lock
锁定依赖版本,完全取代掉了nix-channel
的功能。
- Nix Flakes 在
nix-env
: 用于管理用户环境的软件包,是传统 Nix 的核心命令行工具。它从nix-channel
定义的数据源中安装软件包,所以安装的软件包版本受 channel 影响。- 通过
nix-env
安装的包不会被自动记录到 Nix 的声明式配置中,是完全脱离掌控的,无法在其他主机上复现,因此不推荐使用。 - 在 Nix Flakes 中对应的命令为
nix profile
,我个人也不太推荐直接使用它.
- 通过
nix-shell
: nix-shell 用于创建一个临时的 shell 环境- 这玩意儿可能有点复杂了,因此在 Nix Flakes 中它被拆分成了三个子命令
nix develop
,nix shell
以及nix run
,我们会在「构建开发环境」一章详细介绍这三个命令。
- 这玩意儿可能有点复杂了,因此在 Nix Flakes 中它被拆分成了三个子命令
nix-build
: 用于构建 Nix 包,它会将构建结果放到/nix/store
路径下,但是不会记录到 Nix 的声明式配置中。- 在 Nix Flakes 中对应的命令为
nix build
- 在 Nix Flakes 中对应的命令为
nix-collect-garbage
: 垃圾回收指令,用于清理/nix/store
中未被使用的 Store Objects.- 在 Nix Flakes 中对应的命令为
nix store gc --debug
.
- 在 Nix Flakes 中对应的命令为
- 以及其他使用地较少的命令,就不一一列出了.
- 详细的命令对比列表可以看看 Try to explain nix commands
可能也就
nix-env -qa
这个命令偶尔还会有些用了,它返回当前系统下安装的所有软件包。
Flakes 入门
我就不多介绍了,请直接参考如下文档:
- Nix Flakes, Part 1: An introduction and tutorial (Eelco Dolstra, 2020)
- Nix Flakes, Part 2: Evaluation caching (Eelco Dolstra, 2020)
- Nix Flakes, Part 3: Managing NixOS systems (Eelco Dolstra, 2020)
- Practical Nix Flakes
Flakes 何时会成为稳定特性?
我深入了解了下 Flakes 现状与未来计划相关的资料,大概有这些:
- [RFC 0136] A plan to stabilize Flakes and the new CLI incrementally: 一份渐进式地将 Flakes 与 new CLI 两个实验性特性推向稳定的 RFC,目前还在讨论中。
- Why are flakes still experimental? - NixOS Discourse: 最近的一次关于 Flakes 稳定性的讨论,可以看到大家的疑惑,以及社区对 Flakes 的态度。
- Flakes are such an obviously good thing - Graham Christensen: NixOS 社区成员的文章,记录了他对 Flakes 的看法,以及对社区当初添加 Flakes 特性时的不当举措的懊悔。
- teaching Nix 3 CLI and Flakes #281 - nix.dev: 社区关于是否应该在 NixOS 官方文档中介绍 Flakes 的讨论,当前结论是官方文档不应该推广使用 unstable 功能。
- Draft: 1 year roadmap - NixOS Foundation: NixOS Fundation 的一份 Roadmap,其中提到了 Flakes 的计划:
Stabilize flakes and release Nix 3.0. Flakes are widely used (there are more GitHub repos being created with a flake.nix than a default.nix) but they’re still marked as experimental, which is not a good situation. The same applies to the new nix CLI.
读完上述内容后,个人猜测,Flakes 可能会在未来一两年内成为稳定特性。