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Linux软件安装管理之——dpkg与apt-*详解
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一、序言
上一篇文章《Linux软件安装管理之——源码安装详解》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 distribution的发行商来说，则有软件管理不晚的问题，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”。也有一些重要的例外，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。
这里将要介绍的是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软件安装管理之——RPM与YUM详解》。
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 is a tool to install, build, remove and manage Debian packages，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。只要派生于Debian的其它Linux distributions大多使用dpkg这个机制来管理，包括B2D，Ubuntu等。
2、deb软件包名规则
格式为：Package_Version-Build_Architecture.deb
如：nano_1.3.10-2_i386.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):i386
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）
如上图，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.
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
这里将不会对dpkg的命令作详细说明，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 # --list, 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）
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。
三、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 distribution 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以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。
例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，如果有更新则下载之，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。
例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，该文件配置内存如下图所示：
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。
四、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 是一个下载安装软件包的简单命令行接口。最常用的命令是update(更新)和install(安装)。
用法： apt-get [选项] 命令
常用选项：
-h 本帮助文件。
-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）apt-get update 更新源
【aptitude update】
2）apt-get dist-upgrade 升级系统到相应的发行版(根据 source.list 的配置)
【aptitude dist-upgrade】
3）apt-get upgrade 更新所有已经安装的软件包
【aptitude upgrade】
4）apt-get install package_name 安装软件包(加上 --reinstall重新安装)
apt-get install package_name=version 安装指定版本的软件包
【aptitude install package_name】
5）apt-get remove package_name 卸载一个已安装的软件包（保留配置文件）
【aptitude remove package_name】
6）apt-get purge package_name 移除软件包（删除配置信息）
或apt-get --purge remove packagename
【aptitude purge package_name】
7）apt-get check 检查是否有损坏的依赖
8）apt-get autoclean 删除你已经删掉的软件（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.debs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）
【aptitude autoclean】
9）apt-get clean 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
【aptitude clean】
2、apt-cache
apt-cache - query the APT cach.
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
【aptitude search packagename】
4）apt-cache show packagename 获取包的相关信息，如说明、大小、版本等
【aptitude show packagename】
5）apt-cache showpkg packagename 显示软件包的大致信息
（注：中括号【】内的aptitude也是类似于apt-*的一个包管理上层工具）
参考：
阿里云开源镜像站：http://mirrors.aliyun.com/
网易开源镜像站：http://mirrors.163.com/
书籍：《The Linux Command Line》William E. Shotts, Jr.
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
迷途的个人博客：http://blog.csdn.net/astraylinux/article/details/7039744
