Linux軟件安裝管理之——dpkg與apt-*詳解
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一、序言
上一篇文章《Linux軟件安裝管理之——源碼安裝詳解》詳細介紹了Linux平台下的源碼包安裝原理，雖然使用源代碼進行軟件編譯可以具有定制化的設置，但對於Linux distribution的發行商來說，則有軟件管理不晚的問題，畢竟不是每個人都會進行源代碼編譯的。這個問題將會嚴重的影響linux平台上軟件的發行與推廣。
為了解決上述的問題，廠商先在他們的系統上面編譯好了我們用戶所需要的軟件，然后將這個編譯好並可執行的軟件直接發布給用戶安裝。不同的 Linux 發行版使用不同的打包系統，一般而言，大多數發行版分別屬於兩大包管理技術陣營： Debian 的”.deb”，和 Red Hat的”.rpm”。也有一些重要的例外，比方說 Gentoo， Slackware，和 Foresight，但大多數會使用這兩個基本系統中的一個。
這里將要介紹的是Debian系列發行版的dpkg與apt-*的詳細使用方法，如需要了解Red Hat系列發行版的包管理系統可查看我的另一篇文章：《Linux軟件安裝管理之——RPM與YUM詳解》。
注：本人系統版本【Ubuntu 12.04 LTS】
二、dpkg
1、簡介
dpkg - package manager for Debian （debian系統的包管理工具）。
dpkg is a tool to install, build, remove and manage Debian packages，dpkg是Debian的一個底層包管理工具，主要用於對已下載到本地和已安裝的軟件包進行管理。
dpkg這個機制最早由Debian Linux社區所開發出來的，通過dpkg的機制，Debian提供的軟件就能夠簡單的安裝起來，同時能提供安裝后的軟件信息，實在非常不錯。只要派生於Debian的其它Linux distributions大多使用dpkg這個機制來管理，包括B2D，Ubuntu等。
2、deb軟件包名規則
格式為：Package_Version-Build_Architecture.deb
如：nano_1.3.10-2_i386.deb
* 軟件包名稱(Package Name): nano
* 版本(Version Number):1.3.10
* 修訂號(Build Number):2
* 平台(Architecture):i386
3、dpkg軟件包相關文件介紹
/etc/dpkg/dpkg.cfg dpkg包管理軟件的配置文件【Configuration file with default options】
/var/log/dpkg.log dpkg包管理軟件的日志文件【Default log file (see /etc/dpkg/dpkg.cfg(5) and option --log)】
/var/lib/dpkg/available 存放系統所有安裝過的軟件包信息【List of available packages.】
/var/lib/dpkg/status 存放系統現在所有安裝軟件的狀態信息
/var/lib/dpkg/info 記安裝軟件包控制目錄的控制信息文件
4、dpkg數據庫
dpkg 使用文本文件作為數據庫來維護系統中軟件，包括文件清單, 依賴關系, 軟件狀態, 等等詳細的內容,通常在 /var/lib/dpkg 目錄下。 通常在 status 文件中存儲軟件狀態和控制信息。 在 info/ 目錄下備份控制文件， 並在其下的 .list 文件中記錄安裝文件清單， 其下的 .mdasums 保存文件的 MD5 編碼。
例：查詢dpkg數據庫（顯示所有已安裝的Deb包）
如上圖，每條記錄對應一個軟件包，注意每條記錄的第一、二、三個字符，這就是軟件包的狀態標識，后邊依此是軟件包名稱、版本號和簡單描述。
1）第一字符為期望值(Desired=Unknown/Install/Remove/Purge/Hold)，它包括：
u Unknown狀態未知,這意味着軟件包未安裝,並且用戶也未發出安裝請求.
i Install用戶請求安裝軟件包.
r Remove用戶請求卸載軟件包.
p Purge用戶請求清除軟件包.
h Hold用戶請求保持軟件包版本鎖定.
2）第二列,是軟件包的當前狀態(Status=Not/Inst/Conf-files/Unpacked/halF-conf/Half-inst/trig-aWait/Trig-pend)
n Not軟件包未安裝.
i Inst軟件包安裝並完成配置.
c Conf-files軟件包以前安裝過,現在刪除了,但是它的配置文件還留在系統中.
u Unpacked軟件包被解包,但還未配置.
f halF-conf試圖配置軟件包,但是失敗了.
h Half-inst軟件包安裝,但是但是沒有成功.
w trig-aWait觸發器等待
t Trig-pend觸發器未決
3）第三列標識錯誤狀態,第一種狀態標識沒有問題,為空. 其它符號則標識相應問題（Err?=(none)/Reinst-required (Status,Err: uppercase=bad)）
h 軟件包被強制保持,因為有其它軟件包依賴需求,無法升級.
r Reinst-required，軟件包被破壞,可能需要重新安裝才能正常使用(包括刪除).
x 軟包件被破壞,並且被強制保持.
案例說明：
ii —— 表示系統正常安裝了該軟件
pn —— 表示安裝了該軟件，后來又清除了
un —— 表示從未安裝過該軟件
iu —— 表示安裝了該軟件，但是未配置
rc —— 該軟件已被刪除，但配置文件仍在
5、dpkg子命令
為了方便用戶使用，dpkg不僅提供了大量的參數選項, 同時也提供了許多子命令。
比如：
dpkg-deb、dpkg-divert、dpkg-query、dpkg-split、dpkg-statoverride、start-stop-daemon
這里將不會對dpkg的命令作詳細說明，如需了解可自行查閱資料。
三、dpkg使用手冊
1、安裝
1）安裝相關命令
dpkg -i package-name.deb # --install, 安裝軟件包，必須是deb包的完整名稱。（軟件的安裝可被拆分為兩個對立的過程“解包”和“配置”）
dpkg --unpack package-name.deb # “解包”：解開軟件包到系統目錄但不配置,如果和-R一起使用，參數可以是一個目錄
dpkg --configure package-name.deb #“配置”：配置軟件包
dpkg -c package-name.deb #列出 deb 包的內容
2）安裝相關選項
-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（遞歸地指向特定目錄的所有安裝包，可以結合-i, -A, --install, --unpack 與 --avail一起使用）
2、移除軟件包
dpkg -r package-name # --remove， 移除軟件包，但保留其配置文件
dpkg -P package-name # --purge， 清除軟件包的所有文件（removes everything, including conffiles）
3、查詢
dpkg -l package-name-pattern # --list, 查看系統中軟件包名符合pattern模式的軟件包
dpkg -L package-name # --listfiles, 查看package-name對應的軟件包安裝的文件及目錄
dpkg -p package-name # --print-avail, 顯示包的具體信息
dpkg -s package-name # --status, 查看package-name（已安裝）對應的軟件包信息
dpkg -S filename-search-pattern # --search, 從已經安裝的軟件包中查找包含filename的軟件包名稱
（Tip：也可使用子命令dpkg-query來進行查詢操作）
例1：列出系統上安裝的與dpkg相關的軟件包
dpkg -l \*dpkg*
例2：查看dpkg軟件包安裝到系統中的文件
dpkg -L dpkg
更多dpkg的使用方法可在命令行里使用man dpkg來查閱 或直接使用dpkg --help。
三、apt
1、apt簡介
雖然我們在使用dpkg時，已經解決掉了 軟件安裝過程中的大量問題，但是當依賴關系不滿足時，仍然需要手動解決，而apt這個工具解決了這樣的問題，linux distribution 先將軟件放置到對應的服務器中，然后分析軟件的依賴關系，並且記錄下來，然后當客戶端有安裝軟件需求時，通過清單列表與本地的dpkg以存在的軟件數據相比較，就能從網絡端獲取所有需要的具有依賴屬性的軟件了。
2、工作原理
Ubuntu采用集中式的軟件倉庫機制，將各式各樣的軟件包分門別類地存放在軟件倉庫中，進行有效地組織和管理。然后，將軟件倉庫置於許許多多的鏡像服務器中，並保持基本一致。這樣，所有的Ubuntu用戶隨時都能獲得最新版本的安裝軟件包。因此，對於用戶，這些鏡像服務器就是他們的軟件源（Reposity）
然而，由於每位用戶所處的網絡環境不同，不可能隨意地訪問各鏡像站點。為了能夠有選擇地訪問，在Ubuntu系統中，使用軟件源配置文件/etc/apt/sources.list列出最合適訪問的鏡像站點地址。
例1：apt-get的更新過程
1）執行apt-get update
2）程序分析/etc/apt/sources.list
3）自動連網尋找list中對應的Packages/Sources/Release列表文件，如果有更新則下載之，存入/var/lib/apt/lists/目錄
4）然后 apt-get install 相應的包 ，下載並安裝。
即使這樣，軟件源配置文件只是告知Ubuntu系統可以訪問的鏡像站點地址，但那些鏡像站點具體都擁有什么軟件資源並不清楚。若每安裝一個軟件包，就在服務器上尋找一遍，效率是很低的。因而，就有必要為這些軟件資源列個清單（建立索引文件），以便本地主機查詢。
用戶可以使用“apt-get update”命令刷新軟件源，建立更新軟件包列表。在Ubuntu Linux中，“apt-get update”命令會掃描每一個軟件源服務器，並為該服務器所具有軟件包資源建立索引文件，存放在本地的/var/lib/apt/lists/目錄中。 使用apt-get執行安裝、更新操作時，都將依據這些索引文件，向軟件源服務器申請資源。因此，在計算機設備空閑時，經常使用“apt-get update”命令刷新軟件源，是一個好的習慣。
例2：apt-get install原理圖
3、apt相關文件
var/lib/dpkg/available 文件的內容是軟件包的描述信息, 該軟件包括當前系統所使用的Debian 安裝源中的所有軟件包,其中包括當前系統中已安裝的和未安裝的軟件包.
/etc/apt/sources.list 記錄軟件源的地址（當你執行 sudo apt-get install xxx 時，Ubuntu 就去這些站點下載軟件包到本地並執行安裝）
/var/cache/apt/archives 已經下載到的軟件包都放在這里（用 apt-get install 安裝軟件時，軟件包的臨時存放路徑）
/var/lib/apt/lists 使用apt-get update命令會從/etc/apt/sources.list中下載軟件列表，並保存到該目錄
4、源文件
apt的源文件由配置文件/etc/apt/sources.list指定，該文件配置內存如下圖所示：
鏡像服務器的存放位置如：
通過解壓Packages.gz后我們可以看到所有軟件包的基本信息，並且Packages.gz 已經包含所有所依賴的軟件及其版本信息、以及下載地址。
四、apt使用手冊
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 是一個下載安裝軟件包的簡單命令行接口。最常用的命令是update(更新)和install(安裝)。
用法： apt-get [選項] 命令
常用選項：
-h 本幫助文件。
-q 輸出到日志 - 無進展指示
-qq 不輸出信息，錯誤除外
-d 僅下載 - 不安裝或解壓歸檔文件
-s 不實際安裝。模擬執行命令
-y 假定對所有的詢問選是，不提示
-f 嘗試修正系統依賴損壞處
-m 如果歸檔無法定位，嘗試繼續
-u 同時顯示更新軟件包的列表
-b 獲取源碼包后編譯
-V 顯示詳細的版本號
-c=? 閱讀此配置文件
-o=? 設置自定的配置選項，如 -o dir::cache=/tmp
常用命令：
1）apt-get update 更新源
【aptitude update】
2）apt-get dist-upgrade 升級系統到相應的發行版(根據 source.list 的配置)
【aptitude dist-upgrade】
3）apt-get upgrade 更新所有已經安裝的軟件包
【aptitude upgrade】
4）apt-get install package_name 安裝軟件包(加上 --reinstall重新安裝)
apt-get install package_name=version 安裝指定版本的軟件包
【aptitude install package_name】
5）apt-get remove package_name 卸載一個已安裝的軟件包（保留配置文件）
【aptitude remove package_name】
6）apt-get purge package_name 移除軟件包（刪除配置信息）
或apt-get --purge remove packagename
【aptitude purge package_name】
7）apt-get check 檢查是否有損壞的依賴
8）apt-get autoclean 刪除你已經刪掉的軟件（定期運行這個命令來清除那些已經卸載的軟件包的.deb文件。通過這種方式，您可以釋放大量的磁盤空間。如果您的需求十分迫切，可以使用apt-get clean以釋放更多空間。這個命令會將已安裝軟件包裹的.deb文件一並刪除。大多數情況下您不會再用到這些.debs文件，因此如果您為磁盤空間不足 而感到焦頭爛額，這個辦法也許值得一試）
【aptitude autoclean】
9）apt-get clean 把安裝的軟件的備份也刪除，不過這樣不會影響軟件的使用
【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 了解使用依賴
2）apt-cache rdepends packagename 是查看該包被哪些包依賴
3）apt-cache search packagename 搜索包
【aptitude search packagename】
4）apt-cache show packagename 獲取包的相關信息，如說明、大小、版本等
【aptitude show packagename】
5）apt-cache showpkg packagename 顯示軟件包的大致信息
（注：中括號【】內的aptitude也是類似於apt-*的一個包管理上層工具）
參考：
阿里雲開源鏡像站：http://mirrors.aliyun.com/
網易開源鏡像站：http://mirrors.163.com/
書籍：《The Linux Command Line》William E. Shotts, Jr.
Ubuntu官方網站：https://www.ubuntu.com
Debian官方網站：https://www.debian.org/doc/user-manuals
https://www.debian.org/doc/manuals/debian-handbook/apt.zh-cn.html
迷途的個人博客：http://blog.csdn.net/astraylinux/article/details/7039744