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2017-11-29 16:21:41 +08:00

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怎么用源代码安装软件 … 以及如何卸载它

How to install software from source code

简介:这篇文章详细介绍了在 Linux 中怎么用源代码安装程序,以及怎么去卸载源代码安装的程序。

你的 Linux 分发版的其中一个最大的优点就是它的包管理器和相关的软件库。正是因为它们,你才可以去下载所需的工具和资源,以及在你的计算机上完全自动化地安装一个新软件。

但是,尽管他们付出了很多的努力,包维护者仍然没法做到处理好每个用到的依赖,也不可能将所有的可用软件都打包进去。因此,仍然存在需要你自已去编译和安装一个新软件的情形。对于我来说,到目前为止,最主要的原因是,当我需要去运行一个特定的版本时我还要编译一些软件。或者,我想去修改源代码或使用一些想要的编译选项。

如果你也属于后一种情况,那你已经知道你应该做什么了。但是,对于绝大多数的 Linux 用户来说,第一次从源代码中编译和安装一个软件看上去像是一个入门的仪式:它让很多人感到恐惧;但是,如果你能克服困难,你将可能进入一个全新的世界,并且,如果你做到了,那么你将成为社区中享有特权的一部分人。

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A. 在 Linux 中从源代码开始安装软件

这正是我们要做的。因为这篇文章的需要,我要在我的系统上安装 NodeJS 8.1.1。它是个完全真实的版本。这个版本在 Debian 仓库中不可用:

sh$ apt-cache madison nodejs | grep amd64
    nodejs | 6.11.1~dfsg-1 | http://deb.debian.org/debian experimental/main amd64 Packages
    nodejs | 4.8.2~dfsg-1 | http://ftp.fr.debian.org/debian stretch/main amd64 Packages
    nodejs | 4.8.2~dfsg-1~bpo8+1 | http://ftp.fr.debian.org/debian jessie-backports/main amd64 Packages
    nodejs | 0.10.29~dfsg-2 | http://ftp.fr.debian.org/debian jessie/main amd64 Packages
    nodejs | 0.10.29~dfsg-1~bpo70+1 | http://ftp.fr.debian.org/debian wheezy-backports/main amd64 Packages

第 1 步:从 GitHub 上获取源代码

像大多数开源项目一样NodeJS 的源代码可以在 GitHubhttps://github.com/nodejs/node 上找到。

所以,我们直接开始吧。

The NodeJS official GitHub repository

如果你不熟悉 GitHubgit 或者提到的其它的包含这个软件源代码的 版本管理系统,以及多年来对该软件的所有修改的历史,最终找到该软件的最早版本。对于开发者来说,保持它的历史版本有很多好处。对现在的我来说,其中一个好处是可以得到任何一个给定时间点的项目源代码。更准确地说,当我希望的 8.1.1 版发布时,我可以像他们一样第一时间得到源代码。即便他们有很多的修改。

Choose the v8.1.1 tag in the NodeJS GitHub repository

在 GitHub 上,你可以使用 “branch” 按钮导航到这个软件的不同版本。在 Git 中 “Branch” 和 “tags” 相关的一些概念。总的来说,开发者创建 “branch” 和 “tags” 在项目历史中对重要事件保持跟踪,就像当她们启用一个新特性或者发布一个新版本。在这里先不详细介绍了,所有你想知道的都可以看 tagged 的 “v8.1.1” 版本。

The NodeJS GitHub repository as it was at the time the v8.1.1 tag was created

在选择了 “v8.1.1” 标签后,页面被刷新,最显著的变化是标签现在作为 URL 的一部分出现。另外,你可能会注意到文件改变数据也不同。在源代码树上,你可以看到现在已经创建了 v8.1.1 标签。在某种意义上,你也可以认为像 git 这样的版本管理工具是一个时光穿梭机,允许你返回进入到以前的项目历史中。

NodeJS GitHub repository download as a ZIP button

在这个时候,我们可以下载 NodeJS 8.1.1 的源代码。你不要错过大的蓝色按钮,建议下载一个项目的 ZIP 压缩包。对于我来说,为讲解的目的,我从命令行中下载并解压这个 ZIP 压缩包。但是,如果你更喜欢使用一个 GUI 工具,不用担心,你可以这样做:

wget https://github.com/nodejs/node/archive/v8.1.1.zip
unzip v8.1.1.zip
cd node-8.1.1/

下载一个 ZIP 包它做的很好,但是如果你希望去做 “like a pro”我建议你直接使用 git 工具去下载源代码。它一点也不复杂 — 并且如果你是第一次使用一个工具,它将是一个很好的开端,你以后将经常用到它:

# first ensure git is installed on your system
sh$ sudo apt-get install git
# Make a shallow clone the NodeJS repository at v8.1.1
sh$ git clone --depth 1 \
              --branch v8.1.1 \
              https://github.com/nodejs/node
sh$ cd node/

顺便说一下,如果你想发布任何项目,正好可以考虑把这篇文章的第一部分做为一个总体介绍。后面,为了帮你排除常问题,我们将更详细地解释基于 Debian 和基于 ReadHat 的发布。

不管怎样,在你使用 git 或者作为一个 ZIP 压缩包下载了源代码后,你现在应该在当前的目录下提取源代码文件:

sh$ ls
android-configure  BUILDING.md            common.gypi      doc            Makefile   src
AUTHORS            CHANGELOG.md           configure        GOVERNANCE.md  node.gyp   test
benchmark          CODE_OF_CONDUCT.md     CONTRIBUTING.md  lib            node.gypi  tools
BSDmakefile        COLLABORATOR_GUIDE.md  deps             LICENSE        README.md  vcbuild.bat

第 2 步:理解程序的构建系统

构建系统就是我们通常所说的 "编译源代码”, 其实,编译只是从源代码中生成一个可使用的软件的其中一个阶段。一个构建系统是一套工具,在具体的实践中,为了完全构建一个软件,仅仅需要发出几个命令就可以自动并清晰地完成这些不同的任务。

虽然概念很简单,实际上编译做了很多事情。因为不同的项目或者编程语言可能要求不一样,或者是因为编程体验,或者因为支持的平台、或者因为历史的原因,或者 … 或者 … 选择或创建其它的构建系统的原因有很多。所有的这些都说明可用的不同的解决方案有很多。

NodeJS 使用一个 GNU 风格的构建系统。在开源社区中这是一个很流行的选择。一旦开始,将进入一段精彩的旅程。

写出和调优一个构建系统是一个非常复杂的任务。但是,作为 “终端用户” 来说, GNU 风格的构建系统使用两个工具来构建它们:configure 和 make

configure 文件是项目专用的脚本,为了确保项目可以被构建,它将检查目标系统配置和可用功能,最后使用当前平台专用的脚本来处理构建工作。

一个典型的 configure 作业的重要部分是去构建 Makefile。这个文件包含有效构建项目所需的指令。

make 工具),另一方面,一个 POSIX 工具可用于任何类 Unix 系统。它将读取项目专用的 Makefile 然后执行所需的操作去构建和安装你的程序。

但是,在 Linux 的世界中,你仍然有一些原因去定制你自己专用的构建。

./configure --help

configure -help 命令将展示所有你可用的配置选项。再强调一下,它是项目专用的。说实话,有时候,在你完全理解每个配置选项的作用之前,你需要深入到项目中去好好研究。

但是,这里至少有一个标准的 GNU 自动化工具选项,它就是众所周知的 --prefix 选项。它与文件系统的层次结构有关,它是你软件要安装的位置。

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第 3 步文件系统层次化标准FHS

大部分典型的 Linux 分发版的文件系统层次结构都遵从 文件系统层次化标准FHS

这个标准说明了你的系统中各种目录的用途,比如,/usr/tmp/var 等等。

当使用 GNU 自动化工具 和大多数其它的构建系统 时,它的默认安装位置都在你的系统的 /usr/local 目录中。依据 FHS 中 “/usr/local 层级是为系统管理员安装软件的位置使用的,它在系统软件更新时是覆盖安全的。它可以被用于一个主机组中,在 /usr 中找不到的、可共享的程序和数据” ,因此,它是一个非常好的选择。

/usr/local 层次以某种方式复制了 root 目录,并且你可以在 /usr/local/bin 这里找到可执行程序,在 /usr/local/lib 中是库,在 /usr/local/share 中是架构依赖文件,等等。

使用 /usr/local 树作为你定制安装的软件位置的唯一问题是,你的软件将在这里混杂在一起。尤其是你安装了多个软件之后,将很难去准确地跟踪 /usr/local/bin 和 /usr/local/lib 到底属于哪个软件。它虽然不足以在你的系统上产生问题。毕竟,/usr/bin 是很混乱的。但是,它在你想去手工卸载已安装的软件时会将成为一个问题。

去解决这个问题,我通常喜欢安装定制的软件到 /opt 子目录下。再次引用 FHS

/opt 是为安装应用程序插件软件包而保留的。一个包安装在 /opt 下必须在 /opt/<package> 或者 /opt/<provider> 目录中独立定位到它的静态文件,<package> 处是所说的那个软件名的名字,而 <provider> 处是提供者的 LANANA 注册名字。”译者注LANANA 是指 The Linux Assigned Names And Numbers Authorityhttp://www.lanana.org/

因此,我们将在 /opt 下创建一个子目录,用于我们定制的 NodeJS 的安装。并且,如果有一天我想去卸载它,我只是很简单地去删除那个目录:

sh$ sudo mkdir /opt/node-v8.1.1
sh$ sudo ln -sT node-v8.1.1 /opt/node
# What is the purpose of the symbolic link above?
# Read the article till the end--then try to answer that
# question in the comment section!

sh$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1
sh$ make -j9 && echo ok
# -j9 means run up to 9 parallel tasks to build the software.
# As a rule of thumb, use -j(N+1) where N is the number of cores
# of your system. That will maximize the CPU usage (one task per
# CPU thread/core + a provision of one extra task when a process
# is blocked by an I/O operation.

在你运行完成 make 命令之后,如果有任何的除了 “ok” 以外的信息,将意味着在构建过程中有错误。比如,我们使用一个 -j 选项去运行一个并行构建,在构建系统的大量输出过程中,检索错误信息并不是件很容易的事。

在这种情况下,只能是重新开始 make,并且不要使用 -j 选项。这样错误将会出现在输出信息的最后面:

sh$ make

最终,编译结束后,你可以运行这个命令去安装你的软件:

sh$ sudo make install

然后测试它:

sh$ /opt/node/bin/node --version
v8.1.1

B. 如果在源代码安装的过程中出现错误怎么办?

我上面介绍的是大多数的文档丰富的项目在“构建指令”页面上你所看到的。但是,本文的目标是让你从源代码开始去编译你的第一个软件,它可能要花一些时间去研究一些常见的问题。因此,我将再次重新开始一遍整个过程,但是,这次是在一个最新的、最小化安装的 Debian 9.0 和 CentOS 7.0 系统上。因此,你可能看到很多的错误和我怎么去解决它。

从 Debian 9.0 中 “Stretch” 开始

itsfoss@debian:~$ git clone --depth 1 \
                             --branch v8.1.1 \
                             https://github.com/nodejs/node
-bash: git: command not found

这个问题非常容易去诊断和解决。仅仅是去安装这个 git 包:

itsfoss@debian:~$ sudo apt-get install git
itsfoss@debian:~$ git clone --depth 1 \
                             --branch v8.1.1 \
                             https://github.com/nodejs/node && echo ok
[...]
ok
itsfoss@debian:~/node$ sudo mkdir /opt/node-v8.1.1
itsfoss@debian:~/node$ sudo ln -sT node-v8.1.1 /opt/node

现在没有问题了。

itsfoss@debian:~/node$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1/
WARNING: failed to autodetect C++ compiler version (CXX=g++)
WARNING: failed to autodetect C compiler version (CC=gcc)
Node.js configure error: No acceptable C compiler found!
        Please make sure you have a C compiler installed on your system and/or
        consider adjusting the CC environment variable if you installed
        it in a non-standard prefix.

很显然编译一个项目你需要一个编译器。NodeJS 是使用 C++ language 写的,我们需要一个 C++ 编译器。在这里我将安装 g++,它就是为这个目的写的 GNU C++ 编译器:

itsfoss@debian:~/node$ sudo apt-get install g++
itsfoss@debian:~/node$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1/ && echo ok
[...]
ok
itsfoss@debian:~/node$ make -j9 && echo ok
-bash: make: command not found

还差一个其它工具。同样的症状。同样的解决方案:

itsfoss@debian:~/node$ sudo apt-get install make
itsfoss@debian:~/node$ make -j9 && echo ok
[...]
ok
itsfoss@debian:~/node$ sudo make install
[...]
itsfoss@debian:~/node$ /opt/node/bin/node --version
v8.1.1

成功!

请注意:我将安装各种工具一步一步去展示怎么去诊断编译问题,以及展示怎么去解决这些问题。但是,如果你搜索关于这个主题的更多文档,或者读其它的教程,你将发现,很多分发版有一个 “meta-packages”它像一个伞一样去安装一系列的或者全部的常用工具用于编译软件。在基于 Debian 的系统上,你或许遇到过 构建要素 包,它就是这种用作。在基于 Red Hat 的分发版中,它将是  “开发工具” 组。

在 CentOS 7.0 上

[itsfoss@centos ~]$ git clone --depth 1 \
                               --branch v8.1.1 \
                               https://github.com/nodejs/node
-bash: git: command not found

命令没有找到?可以用 yum 包管理器去安装它:

[itsfoss@centos ~]$ sudo yum install git
[itsfoss@centos ~]$ git clone --depth 1 \
                               --branch v8.1.1 \
                               https://github.com/nodejs/node && echo ok
[...]
ok
[itsfoss@centos ~]$ sudo mkdir /opt/node-v8.1.1
[itsfoss@centos ~]$ sudo ln -sT node-v8.1.1 /opt/node
[itsfoss@centos ~]$ cd node
[itsfoss@centos node]$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1/
WARNING: failed to autodetect C++ compiler version (CXX=g++)
WARNING: failed to autodetect C compiler version (CC=gcc)
Node.js configure error: No acceptable C compiler found!

        Please make sure you have a C compiler installed on your system and/or
        consider adjusting the CC environment variable if you installed
        it in a non-standard prefix.

你知道的NodeJS 是使用 C++ 语言写的但是我的系统缺少合适的编译器。Yum 可以帮到你。因为,我不是一个合格的 CentOS 用户,在因特网上准确地找到包含 g++ 编译器的包的名字是很困难的。这个页面会指导我:https://superuser.com/questions/590808/yum-install-gcc-g-doesnt-work-anymore-in-centos-6-4

[itsfoss@centos node]$ sudo yum install gcc-c++
[itsfoss@centos node]$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1/ && echo ok
[...]
ok
[itsfoss@centos node]$ make -j9 && echo ok
[...]
ok
[itsfoss@centos node]$ sudo make install && echo ok
[...]
ok
[itsfoss@centos node]$ /opt/node/bin/node --version
v8.1.1

再次成功!

C. 从源代码中对要安装的软件做一些改变

你从源代码中安装一个软件,可能是因为你的分发仓库中没有一个可用的特定版本。或者因为你想去 修改 那个程序。也可能是修复一个 bug 或者增加一个特性。毕竟,开源软件这些都可以做到。因此,我将抓住这个机会,让你亲自体验怎么去编译你自己的软件。

在这里,我将在 NodeJS 源代码上生成一个主要的改变。然后,我们将看到我们的改变将被纳入到软件的编译版本中:

用你喜欢的 文本编辑器vim、nano、gedit、 … )打开文件 node/src/node.cc。然后,尝试找到如下的代码片段:

   if (debug_options.ParseOption(argv[0], arg)) {
      // Done, consumed by DebugOptions::ParseOption().
    } else if (strcmp(arg, "--version") == 0 || strcmp(arg, "-v") == 0) {
      printf("%s\n", NODE_VERSION);
      exit(0);
    } else if (strcmp(arg, "--help") == 0 || strcmp(arg, "-h") == 0) {
      PrintHelp();
      exit(0);
    }

它在 文件的 3830 行 附近。然后,修改包含 printf 的行,将它替换成如下内容:

      printf("%s (compiled by myself)\n", NODE_VERSION);

然后,返回到你的终端。在继续之前,为了对强大的 Git 支持有更多的了解,你可以去检查一下,你修改是文件是否正确:

diff --git a/src/node.cc b/src/node.cc
index bbce1022..a5618b57 100644
--- a/src/node.cc
+++ b/src/node.cc
@@ -3828,7 +3828,7 @@ static void ParseArgs(int* argc,
     if (debug_options.ParseOption(argv[0], arg)) {
       // Done, consumed by DebugOptions::ParseOption().
     } else if (strcmp(arg, "--version") == 0 || strcmp(arg, "-v") == 0) {
-      printf("%s\n", NODE_VERSION);
+      printf("%s (compiled by myself)\n", NODE_VERSION);
       exit(0);
     } else if (strcmp(arg, "--help") == 0 || strcmp(arg, "-h") == 0) {
       PrintHelp();

在你改变的行之前,你将看到一个 “-” (减号标志)。而在改变之后的行前面有一个 “+” (加号标志)。

现在可以去重新编译并重新安装你的软件了:

make -j9 && sudo make install && echo ok
[...]
ok

这个时候,可能失败的唯一原因就是你改变代码时的输入错误。如果就是这种情况,在文本编辑器中重新打开 node/src/node.cc 文件并修复错误。

一旦你管理的一个编译和安装的新修改版本的 NodeJS将可以去检查你的修改是否包含到软件中

itsfoss@debian:~/node$ /opt/node/bin/node --version
v8.1.1 (compiled by myself)

恭喜你!你生成了开源程序中你的第一个改变!

D. 让 shell 定位到定制构建的软件

到目前为止,你可能注意到,我通常启动我新编译的 NodeJS 软件是通过指定一个到二进制文件的绝对路径。

/opt/node/bin/node

这是可以正常工作的。但是,这样太麻烦。实际上有两种办法可以去解决这个问题。但是,去理解它们,你必须首先明白,你的 shell 定位可执行文件是进入到通过在环境变量PATH 中指定的目录去查找的。

itsfoss@debian:~/node$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games

在 Debian 系统上如果你不指定一个精确的目录做为命令名字的一部分shell 将首先在 /usr/local/bin 中查找可执行程序,如果没有找到,然后进入 /usr/bin 中查找,如果没有找到,然后进入 /bin查找,如果没有找到,然后进入 /usr/local/games 查找,如果没有找到,然后进入 /usr/games 查找如果没有找到那么shell 将报告一个错误,“command not found”

由此,我们可以知道有两种方法去确保命令可以被 shell 访问到:通过将它增加到已经配置好的 PATH 目录中,或者将包含可执行程序的目录添加到 PATH 中。

从 /usr/local/bin 中添加一个链接

仅从 /opt/node/bin 中 拷贝 节点二进制可执行文件到 /usr/local/bin 是将是一个错误的做法。因为,如果这么做,可执行程序将无法定位到在 /opt/node/ 中的其它需要的组件。(常见的做法是软件在它自己的位置去定位它所需要的资源文件)

因此,传统的做法是去使用一个符号链接:

itsfoss@debian:~/node$ sudo ln -sT /opt/node/bin/node /usr/local/bin/node
itsfoss@debian:~/node$ which -a node || echo not found
/usr/local/bin/node
itsfoss@debian:~/node$ node --version
v8.1.1 (compiled by myself)

这一个简单而有效的解决办法,尤其是,如果一个软件包是由好几个众所周知的可执行程序组成的,因为,你将为每个用户调用命令创建一个符号链接。例如,如果你熟悉 NodeJS你知道应用的 npm 组件,也是 /usr/local/bin 中的符号链接。这只是,我让你做了一个练习。

修改 PATH

首先,如果你尝试前面的解决方案,先移除前面创建的节点符号链接,去从一个干净的状态开始:

itsfoss@debian:~/node$ sudo rm /usr/local/bin/node
itsfoss@debian:~/node$ which -a node || echo not found
not found

现在,这里有一个不可思议的命令去改变你的 PATH

itsfoss@debian:~/node$ export PATH="/opt/node/bin:${PATH}"
itsfoss@debian:~/node$ echo $PATH
/opt/node/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games

简单说就是,我用前面的内容替换了环境变量 PATH 中原先的内容,但是通过一个 /opt/node/bin 的前缀。因此你可以想像一下shell 将先进入到 /opt/node/bin 目录中查找可执行程序。我们也可以使用 which 命令去确认一下:

itsfoss@debian:~/node$ which -a node || echo not found
/opt/node/bin/node
itsfoss@debian:~/node$ node --version
v8.1.1 (compiled by myself)

鉴于 “link” 解决方案是永久的,只要创建到 /usr/local/bin的符号链接就行了,而对 PATH 的改变仅对进入到当前的 shell 生效。你可以自己做一些研究,如何做到对 PATH 的永久改变。给你一个提示,可以将它写到你的 “profile” 中。如果你找到这个解决方案,不要犹豫,通过下面的评论区共享给其它的读者!

E. 怎么去卸载刚才从源代码中安装的软件

因为我们定制编译的 NodeJS 软件全部在 /opt/node-v8.1.1 目录中,卸载它不需要做太多的工作,仅使用 rm 命令去删除那个目录即可:

sudo rm -rf /opt/node-v8.1.1

注意:sudo 和 rm -rf 是 “非常危险的鸡尾酒!”,一定要在按下 “enter” 键之前多检查几次你的命令。你不会得到任何的确认信息,并且如果你删除了错误的目录它是不可恢复的 …

然后,如果你修改了你的 PATH,你可以去恢复这些改变。它一点也不复杂。

如果你从 /usr/local/bin 创建了一个符号链接,你应该去删除它们:

itsfoss@debian:~/node$ sudo find /usr/local/bin \
                                 -type l \
                                 -ilname "/opt/node/*" \
                                 -print -delete
/usr/local/bin/node

等等? 依赖地狱在哪里?

一个最终结论是,如果你读过有关的编译定制软件的文档,你可能听到关于 依赖地狱 的说法。那是在你能够成功编译一个软件之前,对那种烦人情况的一个呢称,你必须首先编译一个前提条件所需要的库,它又可能要求其它的库,而这些库有可能与你的系统上已经安装的其它软件不兼容。

作为你的分发版的包维护者的工作的一部分,去真正地解决那些依赖关系,确保你的系统上的各种软件都使用了可兼容的库,并且按正确的顺序去安装。

在这篇文章中,我特意选择了 NodeJS 去安装,是因为它几乎没有依赖。我说 “几乎” 是因为,实际上,它   依赖。但是,这些源代码的依赖已经预置到项目的源仓库中(在 node/deps 子目录下),因此,在你动手编译之前,你不用手动去下载和安装它们。

如果你有兴趣了解更多关于那个问题的知识和学习怎么去处理它。请在下面的评论区告诉我,它将是更高级别的文章的好主题!


作者简介:

充满激情的工程师,职业是教师,我的目标是:热心分享我所教的内容,并让我的学生自己培养它们的技能。你也可以在我的网站上联系到我。


via: https://itsfoss.com/install-software-from-source-code/

作者:Sylvain Leroux 译者:qhwdw 校对:校对者ID

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出