Linux深入探索08-软件管理与安装（dpkg与apt）

----- 最近更新【2022-01-01】-----

本文目录结构预览：

• 一、简介
• 二、dpkg
  1、简介
  2、deb 软件包命名规则
  3、dpkg软件包相关文件介绍
  4、dpkg数据库
  5、dpkg 子命令
• 三、dpkg 使用手册
  1、安装
  2、移除软件包
  3、查询
• 四、apt
  1、apt 简介
  2、工作原理
  3、apt 相关文件
  4、源文件
• 五、apt使用手册
  1、apt-get
  2、apt-cache
• 六、参考

一、简介

前面的一篇文章《Linux深入探索06-软件管理与安装（源码安装）》详细介绍了 Linux 平台下的源码包安装原理，虽然使用源代码进行软件编译可以具有定制化的设置，但对于Linux的发行商来说，则有软件管理不完的问题，毕竟不是每个人都会进行源代码编译的。这个问题将会严重的影响linux平台上软件的发行与推广。

为了解决上述的问题，厂商先在他们的系统上面编译好了我们用户所需要的软件，然后将这个编译好并可执行的软件直接发布给用户安装。不同的 Linux 发行版使用不同的打包系统，一般而言，大多数发行版分别属于两大包管理技术阵营： Debian 的 “.deb”，和 Red Hat 的 “.rpm”。也有一些例外，比方说 Gentoo、Slackware 和 Foresight，但大多数会使用这两个基本系统中的一个。

本篇文章将要介绍的是 Debian 系列发行版的 dpkg 与 apt-* 的详细使用方法，如需要了解 Red Hat 系列发行版的包管理系统可查看我的另一篇文章：《Linux深入探索07-软件管理与安装（RPM与YUM）》。

注：本人系统版本【Ubuntu 12.04 LTS】

二、dpkg

1、简介

dpkg - package manager for Debian  （debian系统的包管理工具）。

dpkg 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。（dpkg is a tool to install, build, remove and manage Debian packages）

dpkg 这个机制最早由 Debian Linux 社区所开发出来的，通过 dpkg 的机制，Debian 提供的软件就能够简单的安装起来，同时能提供安装后的软件信息，实在非常不错。派生于 Debian 的其它 Linux distributions 大多都使用 dpkg 这个机制来管理，包括 B2D，Ubuntu 等。

2、deb 软件包命名规则

deb 软件包的命名规则为：Package_Version-Build_Architecture.deb

如：nano_1.3.10-2_i386.deb
nano -- 软件包名称(Package Name)
1.3.10 -- 版本号(Version Number)
2 -- 修订号(Build Number)
i386 -- 平台(Architecture)

3、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

4、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、软件状态等等详细的内容，通常在 /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。

例：查询dpkg数据库（显示所有已安装的Deb包）

上图每条记录对应一个软件包，注意每条记录的第一、二、三个字符，这就是软件包的状态标识，后边依此是软件包名称、版本号和简单描述。

1）第一字符为期望值(Desired=Unknown/Install/Remove/Purge/Hold)，它包括：

u  Unknown状态未知,这意味着软件包未安装,并且用户也未发出安装请求.
i  Install用户请求安装软件包.
r  Remove用户请求卸载软件包.
p  Purge用户请求清除软件包.
h  Hold用户请求保持软件包版本锁定.

2）第二列，是软件包的当前状态(Status=Not/Inst/Conf-files/Unpacked/halF-conf/Half-inst/trig-aWait/Trig-pend)

n  Not软件包未安装.
i  Inst软件包安装并完成配置.
c  Conf-files软件包以前安装过,现在删除了,但是它的配置文件还留在系统中.
u  Unpacked软件包被解包,但还未配置.
f  halF-conf试图配置软件包,但是失败了.
h  Half-inst软件包安装,但是但是没有成功.
w  trig-aWait触发器等待
t  Trig-pend触发器未决

3）第三列标识错误状态，第一种状态标识没有问题，为空。 其它符号则标识相应问题（Err?=(none)/Reinst-required (Status,Err: uppercase=bad)）

h  软件包被强制保持,因为有其它软件包依赖需求,无法升级.
r  Reinst-required，软件包被破坏,可能需要重新安装才能正常使用(包括删除).
x  软包件被破坏,并且被强制保持.

状态标识案例说明：

ii —— 表示系统正常安装了该软件
pn —— 表示安装了该软件，后来又清除了
un —— 表示从未安装过该软件
iu —— 表示安装了该软件，但是未配置
rc —— 该软件已被删除，但配置文件仍在

5、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。

比如：dpkg-deb、dpkg-divert、dpkg-query、dpkg-split、dpkg-statoverride、start-stop-daemon

这里无法对每个 dpkg 的子命令作详细介绍，如需了解可自行查阅资料。

三、dpkg 使用手册

1、安装

1）安装相关命令

dpkg -i package-name.deb    --install，安装软件包，必须是deb包的完整名称。（软件的安装可被拆分为两个对立的过程“解包”和“配置”）
dpkg --unpack package-name.deb  “解包”：解开软件包到系统目录但不配置,如果和-R一起使用，参数可以是一个目录
dpkg --configure package-name.deb  “配置”：配置软件包
dpkg -c package-name.deb    列出 deb 包的内容

2）安装相关选项

-R，--recursive    Recursively handle all regular files matching pattern *.deb found at specified directories and all of its subdirectories. This can be  used  with -i, -A, --install, --unpack and --avail actions（递归地指向特定目录的所有安装包，可以结合-i, -A, --install, --unpack 与 --avail一起使用）

2、移除软件包

dpkg -r package-name --remove， 移除软件包，但保留其配置文件
dpkg -P package-name --purge， 清除软件包的所有文件（removes everything, including conffiles）

3、查询

dpkg -l package-name-pattern --lis，查看系统中软件包名符合 pattern 模式的软件包
dpkg -L package-name --listfiles，查看 package-name 对应的软件包安装的文件及目录
dpkg -p package-name --print-avail，显示包的具体信息
dpkg -s package-name --status，查看 package-name（已安装）对应的软件包信息
dpkg -S filename-search-pattern --search，从已经安装的软件包中查找包含filename的软件包名称

Tip：也可使用子命令dpkg-query来进行查询操作

案例：

# 例1：列出系统上安装的与 dpkg 相关的软件包
dpkg -l \*dpkg*
# 例2：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里使用man dpkg来查阅 或直接使用dpkg --help。

四、apt

1、apt 简介

虽然我们在使用 dpkg 时，已经解决掉了软件安装过程中的大量问题，但是当依赖关系不满足时，仍然需要手动解决，而 apt 这个工具解决了这样的问题。linux 先将软件放置到对应的服务器中，然后分析软件的依赖关系，并且记录下来，然后当客户端有安装软件需求时，通过清单列表与本地的 dpkg 已存在的软件数据相比较，就能从网络端获取所有需要的具有依赖属性的软件了。

2、工作原理

Ubuntu 采用集中式的软件仓库机制，将各式各样的软件包分门别类地存放在软件仓库中，进行有效地组织和管理。然后，将软件仓库置于许许多多的镜像服务器中，并保持基本一致。这样，所有的 Ubuntu 用户随时都能获得最新版本的安装软件包。因此，对于用户，这些镜像服务器就是他们的软件源（Reposity）

然而，由于每位用户所处的网络环境不同，不可能随意地访问各镜像站点。为了能够有选择地访问，在Ubuntu系统中，使用软件源配置文件/etc/apt/sources.list列出最合适访问的镜像站点地址。

工作原理1：apt-get 的更新过程

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

即使这样，软件源配置文件只是告知 Ubuntu 系统可以访问的镜像站点地址，但那些镜像站点具体都拥有什么软件资源并不清楚。若每安装一个软件包，就在服务器上寻找一遍，效率是很低的。因而，就有必要为这些软件资源列个清单（建立索引文件），以便本地主机查询。

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。在 Ubuntu Linux 中，apt-get update命令会扫描每一个软件源服务器，并为该服务器所具有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，在计算机设备空闲时，经常使用apt-get update命令刷新软件源，是一个好的习惯。

工作原理2：apt-get install 原理图

3、apt 相关文件

• var/lib/dpkg/available 文件的内容是软件包的描述信息, 该软件包括当前系统所使用的 Debian 安装源中的所有软件包，其中包括当前系统中已安装的和未安装的软件包.
• /etc/apt/sources.list记录软件源的地址（当你执行sudo apt-get install xxx时，Ubuntu 就去这些站点下载软件包到本地并执行安装）
• /var/cache/apt/archives已经下载到的软件包都放在这里（用apt-get install安装软件时，软件包的临时存放路径）
• /var/lib/apt/lists 使用apt-get update命令会从/etc/apt/sources.list中下载软件列表，并保存到该目录

4、源文件

apt 的源文件由配置文件/etc/apt/sources.list指定，该配置文件内容如下图所示：

感兴趣的可以用浏览器打开上面的链接去看看，镜像服务器的存放位置如：

通过解压Packages.gz后我们可以看到所有软件包的基本信息，并且Packages.gz 已经包含所有所依赖的软件及其版本信息、以及下载地址。

五、apt使用手册

1、apt-get

apt-get is the command-line tool for handling packages, and may be considered the user's "back-end" to other tools using the APT library. Several "front-end" interfaces exist, such as dselect(1), aptitude(8), synaptic(8) and wajig(1).

apt-get 是一个处理软件包的简单命令行工具。最常用的参数是update(更新)和install(安装)。

用法： apt-get [选项] 参数

常用选项：

-h 查看帮助文件。
-q 输出到日志 - 无进展指示
-qq 不输出信息，错误除外
-d 仅下载 - 不安装或解压归档文件
-s 不实际安装。模拟执行命令
-y 假定对所有的询问选是，不提示
-f 尝试修正系统依赖损坏处
-m 如果归档无法定位，尝试继续
-u 同时显示更新软件包的列表
-b 获取源码包后编译
-V 显示详细的版本号
-c 阅读此配置文件
-o 设置自定的配置选项，如 -o dir::cache=/tmp

常用命令：

1）更新源：
apt-get update
2）升级系统到相应的发行版（根据 source.list 的配置）：
apt-get dist-upgrade 
3）更新所有已经安装的软件包：
apt-get upgrade
4）安装软件包（加上选项--reinstall表示重新安装）：
apt-get install package_name
apt-get install package_name=version（安装指定版本的软件包）
5）卸载一个已安装的软件包（保留配置文件）：
apt-get remove  package_name
6）移除软件包（删除配置信息）:
apt-get purge package_name  
apt-get  --purge remove packagename
7）检查是否有损坏的依赖：
apt-get check  
8）清除你已经删掉的软件的相关文件：
apt-get autoclean 
（定期运行这个命令来清除那些已经卸载的软件包的.deb文件。通过这种方式，您可以释放大量的磁盘空间。如果您的需求十分迫切，可以使用apt-get clean以释放更多空间。这个命令会将已安装软件包裹的.deb文件一并删除。大多数情况下您不会再用到这些.deb文件，因此如果您为磁盘空间不足 而感到焦头烂额，这个办法也许值得一试）
9）把安装的软件的备份也删除，不过这样不会影响软件的使用
apt-get clean 

2、apt-cache

apt-cache —— query the APT cache.

apt-cache performs a variety of operations on APT's package cache.  apt-cache does not manipulate the state of the system but does provide operations to search and generate interesting output from the package metadata.

1）apt-cache depends packagename  了解使用依赖
2）apt-cache rdepends packagename  是查看该包被哪些包依赖
3）apt-cache search  packagename  搜索包
4）apt-cache show packagename 获取包的相关信息，如说明、大小、版本等
5）apt-cache  showpkg packagename    显示软件包的大致信息

Debian类系统还有一个类似于 apt-* 的一个包管理上层工具：aptitude，感兴趣也可以去试试

六、参考

开源镜像站：
-- 阿里：http://mirrors.aliyun.com/
-- 网易：http://mirrors.163.com/

书籍：
-- 《The Linux Command Line》William E. Shotts, Jr.

官方网站：
-- Ubuntu官方网站：https://www.ubuntu.com
-- Debian官方网站：https://www.debian.org/doc/user-manuals
-- https://www.debian.org/doc/manuals/debian-handbook/apt.zh-cn.html

个人博客：http://blog.csdn.net/astraylinux/article/details/7039744

阿里云开源镜像站还是挺全面的。各种常用工具的镜像也有，如 Docker、Composer，国内推荐。