Baulk - HelloWorld开发者社区

前言

相对于其他操作系统，我更习惯使用 Windows，但一直以来 Windows 缺乏官方的包管理器，而第三方无论是 Scoop 还是 Chocolatey 都无法满足我独特的需求，我的要求很简单，所有的软件包都应该使用绿色解压模式，这包括了 MSI 安装包，另外安装软件时不应该修改系统和用户环境变量。包管理工具应该足够快，还要支持创建启动器等等。

从毕业工作以来，我开发了 clangbuilder，一个简化在 Windows 上使用 Visual Studio 构建 LLVM/Clang 的工具（含 GUI 工具），为了解决安装构建 LLVM 时所需工具依赖的问题，后来多次开坑编写各种软件，多年的失败经验与认知不断积累，于是在今年这个环球同此凉热的年份，我开始了新坑 ➡ baulk，baulk 花费了我半年的下班时间，现在基本可用，ReadMe 也写好了，应该可以给大家分享一下了。

安装和使用 Baulk

这个步骤只有四五步，下载 baulk 二进制包，解压 baulk 二进制包，点击 baulkterminal，更新元数据，安装你需要的软件，🆗，你可以使用 baulk 安装的软件了。

baulk update
# i 是 install 的别名
# baulk i cmake curl 7z ...
baulk install cmake curl 7z
cmake --version

baulk 升级命令可以使用如下命令：

baulk update
baulk upgrade

也可以使用别名：

# u 是特殊的别名，包含 update 和 upgrade 两个步骤
# baulk update and upgrade
baulk u

升级 baulk 自身可以使用帮助程序 baulk-update

baulk-update

卸载软件也很容易：

# r 是 uninstall 的别名
baulk uninstall 7z

在开发 baulk 时，我就决定只支持 Windows 10 1903 或更新的版本，好处显而易见，可以使用 Windows Terminal，利用 ANSI 转义输出颜色，体验非常不错：

Baulk

baulk 提供了 baulk-exec 在命令行中执行 baulk-exec 可以初始化 baulk 环境，还提供了 ssh-askpass-baulk，ssh-askpass-baulk 用于 TunnelSSH 某些 ssh 无法打开标准输入时请求输入密码，截图如下：

Baulk

在 baulk 中我引入了 VirtualEnv 机制，这种机制能够使得用户并行安装多个软件版本，在 baulk-exec，baulkterminal 中通过指定参数支持启动任意的 VENV，baulk 还提供了 baulk-dock 能够选择按照特定的 VENV 启动环境：

Baulk

在 Baulk 元数据存储库 bucket，收录了 OpenJDK8(Java)，OpenJDK9(Java)，GraalVM8(Java)，Zulu14(Java)，Go(golang)，DMD(dlang) 等支持 VENV 的包，如果有人想把 Ruby 收录一下，在 Windows 上实现类似 rbenv 功能也不是什么难事。

Baulk 的内幕

入门说完，可以稍稍讲一下 Baulk 的实现细节，baulk 的包管理类似于 Scoop，即将包的元数据存储在 Github 上，官方源为 baulk/bucket，baulk 还可以通过编写 $BAULK_ROOT/config/baulk.json 添加新的源，或者删除某个源，如果不同的源中存在相同名字的包，baulk 还能根据 bucket 的权重去选择使用哪个源，但目前为止，只有 baulk/bucket 一个源。

{
    "bucket": [
        {
            "description": "Baulk default bucket",
            "name": "Baulk",
            "url": "https://github.com/baulk/bucket",
            "weights": 100
        }
    ]
}

baulk update 命令更新 bucket，这里我们使用了 Github Atom RSS 机制，以官方源为例，通过 HTTP 请求项目的 commits/master.atom 获得当前的最新的 commitID，如果本地不存在或者与其不同，则说明 bucket 有更新，于是 baulk 下载对应的 bucket 的压缩包，解压完成元数据的更新。然后检测本地已安装的包是否存在更新版本，存在就输出提示。

GET https://github.com/baulk/bucket/commits/master.atom

当人们运行 baulk upgrade 时，就会真正的升级已安装的包，更新元数据和升级分开这种机制类似于 apt-get，为了简化操作，baulk 提供了 baulk u 别名将 update/upgrade 合并在一起简化升级。

在 Baulk 中，安装软件大的步骤只有解压和生成启动器（创建符号链接），不存在什么执行初始化脚本，修改注册表，关联文件打开方式等等等等等。我的想法是最好做到隔离互不影响，因此，在开发 baulk 的过程中，我一直时朝这个方向去设计。在 baulk 中的 package 中，存在 extension 的关键字，extension 用于描述 package 压缩包（安装包）如何被 baulk 解压缩， extension 支持 zip, msi, 7z, exe，tar，baulk 按照 extension 的类型执行相应的解压缩程序。扩展的解压程序如下：

扩展

解压程序

限制

exe

zip

内置，基于 minizip

支持 deflate/bzip2/zstd，不支持加密和 deflate64（deflate64 可以使用 7z）

msi

内置，基于 MSI API

此方式仅作解压，和在资源管理器点击安装不同

7z

优先级：
baulk7z - Baulk 发行版
7z - 使用 baulk install 安装的
7z - 环境变量中的

tar.* 之类格式解压不能一次完成，因此建议使用 tar 解压 tar.* 压缩包

tar

优先级：
baulktar - BaulkTar bsdtar 的现代重构
bsdtar - Baulk 构建版
MSYS2 tar - Git for Windows 携带的
Windows tar

Windows 内置的 tar 不支持 xz（基于 libarchive bsdtar），但 baulk 构建的 bsdtar 支持，解压 zip 时均不不支持 deflate64

baulk 的哲学是不要修改系统和用户环境变量，环境变量的生效应该是和终端关联或者启动器关联，因此，在 baulk 中，我编写了 baulkterminal 和 baulk-exec 以及 baulk-dock 程序，baulkterminal 主要用于用户通过创建桌面快捷方式或者将 baulkterminal 添加到桌面、文件夹右键菜单，通过用户点击快速打开初始化 Baulk 环境的 Windows Terminal（如果没有安装 Windows Terminal 则打开 Windows 控制台），而 baulk-exec 则是一个启动器，在运行 baulk-exec 时，根据输入的命令行参数 baulk-exec 初始化环境变量，然后启动相关的子命令，比如 Windows 操作系统中没有安装 cmake，而 baulk 安装了 cmake，以下命令就能够正常运行：

# 打印 cmake 版本信息
baulk-exec cmake --version

为了避免环境变量中 PATH 条目过多，降低 SearchPath 搜索相关命令的命中率，baulk 使用了 links 机制，对于一些不依赖自身目录下的 dll 的命令，我们使用创建符号链接的方式将其软连接到 baulk 根目录的 bin\links 目录，如果自身依赖发行携带的 dll，或者需要处理 GetModuleFileName 且没有正确处理符号链接行为的命令，我们使用 launchers 机制，根据命令的类型调用 MSVC 生成特定的启动器，启动器大小 5K 左右，体积能够接受。如果用户没有安装 Visual Studio，则使用 baulk-lnk 实现相关逻辑（baulk-lnk 需要解析 baulk.linkmeta.json，效率有一点点损失）。baulk 在环境变量和启动器这块做了很多事情，需要解析 PE 可执行文件的信息，还需要获得 PE 文件的版本信息，在之前使用 PowerShell 编写的 devi 中，同样是这样做的，但 PowerShell 脚本执行不太快，baulk 相比是一个巨大的效率提升。

baulk 使用 WinHTTP 实现 HTTP 下载功能，能够很好的处理代理的情况，另外，baulk 还会解析 HTTPS_PROXY 环境变量，还支持 --https-proxy 设置代理，但是，我们建议应该优先使用支持设置 Windows 系统代理的工具。

baulk 基于 minizip 内置了 zip 提取能力，支持使用 ZSTD 压缩算法的 ZIP 文件，这比市面上很多压缩软件要快一步。baulk 还内置了 bela::hash 支持 SHA2(SHA224, SHA256, SHA384, SHA512) SHA3(SHA3-224, SHA3-256, SHA3-384, SHA3-512)，以及 BLAKE3。由于安全问题不支持 MD5 和 SHA1，因此在 bucket 存储包哈希时应该选择使用这里列出的哈希算法，哈希字符串使用前缀匹配，默认即无前缀时为 SHA256。

  constexpr HashPrefix hnmaps[] = {
      {L"BLAKE3", hash_t::BLAKE3},     // BLAKE3
      {L"SHA224", hash_t::SHA224},     // SHA224
      {L"SHA256", hash_t::SHA256},     // SHA256
      {L"SHA384", hash_t::SHA384},     // SHA384
      {L"SHA512", hash_t::SHA512},     // SHA512
      {L"SHA3", hash_t::SHA3},         // SHA3 alias for SHA3-256
      {L"SHA3-224", hash_t::SHA3_224}, // SHA3-224
      {L"SHA3-256", hash_t::SHA3_256}, // SHA3-256
      {L"SHA3-384", hash_t::SHA3_384}, // SHA3-384
      {L"SHA3-512", hash_t::SHA3_512}, // SHA3-512
  };

Baulk VirtualEnv 介绍

这里需要重点说的时 Baulk VirtualEnv，很多时候，开发者不得不并行安装一个软件的多个版本以适配不同的开发需求，但这些软件在处理环境变量的时候并没有做的那么好，因此有了 VirtualEnv 这样的工具，比如 rbenv 。baulk 目前能够很好的大多数编程语言开发工具的 VirtualEnv，以下截图是加载 Zulu14(Java JDK) 和 Go 的截图：

Baulk