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10 软件的安装： 编译安装和包管理器安装有什么优势和劣势？
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今天给你带来的面试题是：编译安装和包管理器安装有什么优势和劣势？为了搞清楚这个问题，就引出了今天的话题，在 Linux 上如何安装程序。
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在 Linux 上安装程序大概有 2 种思路：
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直接编译源代码；
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使用包管理器。
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受开源运动影响，Linux 上很多软件都可以拿到源代码，这也是 Linux 能取得成功的一个重要原因。接下来我们先尝试用包管理器安装应用，然后再用一个实战的例子，教你如何编译安装nginx。
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包管理器使用
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Linux 下的应用程序多数以软件包的形式发布，用户拿到对应的包之后，使用包管理器进行安装。说到包管理器，就要提到dpkg和rpm。
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我们先说说包。 Linux 下两大主流的包就是rpm和dpkg。
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dpkg（debian package），是linux一个主流的社区分支开发出来的。社区就是开源社区，有很多世界顶级的程序员会在社区贡献代码，比如 github。一般衍生于debian的 Linux 版本都支持dpkg，比如ubuntu。
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rpm（redhatpackage manager）。在正式讲解之前，我们先来聊聊 RedHat 这家公司。
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RedHat 是一个做 Linux 的公司，你可以把它理解成一家“保险公司”。 很多公司购买红帽的服务，是为了给自己的业务上一个保险。以防万一哪天公司内部搞不定 Linux 底层，或者底层有 Bug，再或者底层不适合当下的业务发展，需要修改等问题，红帽的工程师都可以帮企业解决。
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再比如，RedHat 收购了JBoss，把 JBoss 改名为 WildFly。 像 WildFly 这种工具更多是面向企业级，比如没有大量研发团队的企业会更倾向使用成熟的技术。RedHat 公司也有自己的 Linux，就叫作 RedHat。RedHat 系比较重要的 Linux 有 RedHat/Fedora 等。
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无论是dpkg还是rpm都抽象了自己的包格式，就是以.dpkg或者.rpm结尾的文件。
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dpkg和rpm也都提供了类似的能力：
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查询是否已经安装了某个软件包；
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查询目前安装了什么软件包；
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给定一个软件包，进行安装；
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删除一个安装好的软件包。
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关于dpkg和rpm的具体用法，你可以用man进行学习。接下来我们聊聊yum和apt。
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自动依赖管理
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Linux 是一个开源生态，因此工具非常多。工具在给用户使用之前，需要先打成dpkg或者rpm包。 有的时候一个包会依赖很多其他的包，而dpkg和rpm不会对这种情况进行管理，有时候为了装一个包需要先装十几个依赖的包，过程非常艰辛！因此现在多数情况都在用yum和apt。
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yum
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你可能会说，我不用yum也不用apt，我只用docker。首先给你一个连击 666，然后我还是要告诉你，如果你做docker镜像，那么还是要用到yum和apt，因此还是有必要学一下。
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yum的全名是 Yellodog Updator，Modified。 看名字就知道它是基于Yellodog Updator这款软件修改而来的一个工具。yum是 Python 开发的，提供的是rpm包，因此只有redhat系的 Linux，比如 Fedora，Centos 支持yum。yum的主要能力就是帮你解决下载和依赖两个问题。
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下载之所以是问题，是因为 Linux 生态非常庞大，有时候用户不知道该去哪里下载一款工具。比如用户想安装vim，只需要输入sudo yum install vim就可以安装了。yum的服务器收集了很多linux软件，因此yum会帮助用户找到vim的包。
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另一方面，yum帮助用户解决了很多依赖，比如用户安装一个软件依赖了 10 个其他的软件，yum会把这 11 个软件一次性的装好。
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关于yum的具体用法，你可以使用man工具进行学习。
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apt
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接下来我们来重点说说apt，然后再一起尝试使用。因为我这次是用ubuntuLinux 给你教学，所以我以 apt 为例子，yum 的用法是差不多的，你可以自己 man 一下。
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apt全名是 Advanced Packaging Tools，是一个debian及其衍生 Linux 系统下的包管理器。由于advanced（先进）是相对于dpkg而言的，因此它也能够提供和yum类似的下载和依赖管理能力。比如在没有vim的机器上，我们可以用下面的指令安装vim。如下图所示：
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然后用dpkg指令查看 vim 的状态是ii。第一个i代表期望状态是已安装，第二个i代表实际状态是已安装。
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下面我们卸载vim，再通过dpkg查看，如下图所示：
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我们看到 vim 的状态从ii变成了rc，r是期望删除，c是实际上还有配置文件遗留。 如果我们想彻底删除配置文件，可以使用apt purge，就是彻底清除的意思，如下图所示：
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再使用dpkg -l时，vim已经清除了。
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期待结果是u就是 unkonw（未知）说明已经没有了。实际结果是n，就是 not-installed（未安装）。
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如果想查询mysql相关的包，可以使用apt serach mysql，这样会看到很多和mysql相关的包，如下图所示：
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如果我们想精确查找一个叫作mysql-server的包，可以用apt list。
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这里我们找到了mysql-server包。
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另外有时候国内的apt服务器速度比较慢，你可以尝试使用阿里云的镜像服务器。具体可参考我下面的操作：
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cat /etc/apt/sources.list
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--以下是文件内容--
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deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
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deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
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deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
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deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
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deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
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deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
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deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
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deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
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deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
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deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
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镜像地址可以通过/etc/apt/sources.list配置，注意focal是我用的ubuntu版本，你可以使用sudo lsb_release查看自己的 Ubuntu 版本。如果你想用我上面给出的内容覆盖你的sources.list，只需把版本号改成你自己的。注意，每个ubuntu版本都有自己的代号。
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通过上面的学习，相信你已经逐渐了解了包管理器的基本概念和使用。如果你是centos或者fedora，需要自己man一下yum。
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编译安装 Nginx
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接下来我们说说编译安装 Nginx（发音是 engine X），是一个家喻户晓的 Web 服务器。 它的发明者是俄国的伊戈尔·赛索耶夫。赛索耶夫 2002 年开始写 Nginx，主要目的是解决同一个互联网节点同时进入大量并发请求的问题。注意，大量并发请求不是大量 QPS 的意思，QPS 是吞吐量大，需要快速响应，而高并发时则需要合理安排任务调度。
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后来塞索耶夫成立了 Nginx 公司， 2018 年估值到达到 4.3 亿美金。现在基本上国内大厂的 Web 服务器都是基于 Nginx，只不过进行了特殊的修改，比如淘宝用 Tengine。
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下面我们再来看看源码安装，在 Linux 上获取nginx源码，可以去搜索 Nginx 官方网站，一般都会提供源码包。
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如上图所示，可以看到 nginx-1.18.0 的网址是：http://nginx.org/download/nginx-1.19.2.tar.gz。然后我们用 wget 去下载这个包。 wget 是 GNU 项目下的下载工具，GNU 是早期unix项目的一个变种。linux下很多工具都是从unix继承来的，这就是开源的好处，很多工具不用再次开发了。你可能很难想象windows下的命令工具可以在linux下用，但是linux下的工具却可以在任何系统中用。 因此，linux下面的工具发展速度很快，如今已成为最受欢迎的服务器操作系统。
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当然也有同学的机器上没有wget，那么你可以用apt安装一下。
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第一步：下载源码。我们使用wget下载nginx源码包：
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可以像我这样使用cd先切换到家目录。
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第二步：解压。我们解压下载好的nginx源码包。
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用ls发现包已经存在了，然后使用tar命令解压。
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tar是用来打包和解压用的。之所以叫作tar是有一些历史原因：t代表tape（磁带）；ar是 archive（档案）。因为早期的存储介质很小，人们习惯把文件打包然后存储到磁带上，那时候unix用的命令就是tar。因为linux是个开源生态，所以就沿袭下来继续使用tar。
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-x代表 extract（提取）。-z代表gzip，也就是解压gz类型的文件。-v代表 verbose（显示细节），如果你不输入-v，就不会打印解压过程了。-f代表 file，这里指的是要操作文件，而不是磁带。 所以tar解压通常带有x和f，打包通常是c就是 create 的意思。
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第三步：配置和解决依赖。解压完，我们进入nginx的目录看一看。 如下图所示：
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可以看到一个叫作configure的文件是绿色的，也就是可执行文件。然后我们执行 configure 文件进行配置，这个配置文件来自一款叫作autoconf的工具，也是 GNU 项目下的，说白了就是bash（Bourne Shell）下的安装打包工具（就是个安装程序）。这个安装程序支持很多配置，你可以用./configure --help看到所有的配置项，如下图所示：
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这里有几个非常重要的配置项，叫作prefix。prefix配置项决定了软件的安装目录。如果不配置这个配置项，就会使用默认的安装目录。sbin-path决定了nginx的可执行文件的位置。conf-path决定了nginx配置文件的位置。我们都使用默认，然后执行./configure，如下图所示：
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autoconf进行依赖检查的时候，报了一个错误，cc 没有找到。这是因为机器上没有安装gcc工具，gcc 是家喻户晓的工具套件，全名是 GNU Compiler Collection——里面涵盖了包括 c/c++ 在内的多门语言的编译器。
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我们用包管理器，安装gcc，如下图所示。安装gcc通常是安装build-essential这个包。
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安装完成之后，再执行./configure，如下图所示：
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我们看到配置程序开始执行。但是最终报了一个错误，如下图所示：
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报错的内容是，nginx的HTTP rewrite模块，需要PCRE库。 PCRE 是perl语言的兼容正则表达式库。perl语言一直以支持原生正则表达式，而受到广大编程爱好者的喜爱。我曾经看到过一个 IBM 的朋友用perl加上wget就实现了一个简单的爬虫。接下来，我们开始安装PCRE。
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一般这种依赖库，会叫pcre-dev或者libpcre。用apt查询了一下，然后grep。
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我们看到有pcre2也有pcre3。这个时候可以考虑试试pcre3。
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安装完成之后再试试./configure，提示还需要zlib。然后我们用类似的方法解决zlib依赖。
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zlib包的名字叫zlib1g不太好找，需要查资料才能确定是这个名字。
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我们再尝试配置，终于配置成功了。
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第四步：编译和安装。
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通常配置完之后，我们输入make && sudo make install进行编译和安装。make是linux下面一个强大的构建工具。autoconf也就是./configure会在当前目录下生成一个 MakeFile 文件。make会根据MakeFile文件编译整个项目。编译完成后，能够形成和当前操作系统以及 CPU 指令集兼容的二进制可执行文件。然后再用make install安装。&&符号代表执行完make再去执行make installl。
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你可以看到编译是个非常慢的活。等待了差不多 1 分钟，终于结束了。nginx被安装到了/usr/local/nginx中，如果需要让nginx全局执行，可以设置一个软连接到/usr/local/bin，具体如下：
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ln -sf /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/nginx
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为什么会有编译安装？
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学完整个编译安装 Ngnix 过程后，你可能会问，为什么会有编译安装这么复杂的事情。
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原来使用 C/C++ 写的程序存在一个交叉编译的问题。就是写一次程序，在很多个平台执行。而不同指令集的 CPU 指令，还有操作系统的可执行文件格式是不同的。因此，这里有非常多的现实问题需要解决。一般是由操作系统的提供方，比如 RedHat 来牵头解决这些问题。你可以用apt等工具提供给用户已经编译好的包。apt会自动根据用户的平台类型选择不同的包。
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但如果某个包没有在平台侧注册，也没有提供某个 Linux 平台的软件包，我们就需要回退到编译安装，通过源代码直接在某个平台安装。
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总结
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这节课我们学习了在 Linux 上安装软件，简要介绍了dpkg和rpm，然后介绍了能够解决依赖和帮助用户下载的yum和apt。重点带你使用了apt，在这个过程中看到了强大的包管理机制，今天的maven、npm、pip都继承了这样一个特性。最后我们还尝试了一件高难度的事情，就是编译安装nginx。
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那么通过这节课的学习，你现在可以来回答本节关联的面试题目：编译安装和包管理安装有什么优势和劣势了吗？
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老规矩，请你先在脑海里构思下给面试官的表述，并把你的思考写在留言区，然后再来看我接下来的分析。
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【解析】 包管理安装很方便，但是有两点劣势。
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第一点是需要提前将包编译好，因此有一个发布的过程，如果某个包没有发布版本，或者在某个平台上找不到对应的发布版本，就需要编译安装。
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第二点就是如果一个软件的定制程度很高，可能会在编译阶段传入参数，比如利用configure传入配置参数，这种时候就需要编译安装。
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