沃森生物(300142.SZ)：擬向“愛嬰行動(dòng)——愛嬰醫(yī)院出院健康指導(dǎo)”項(xiàng)目捐贈(zèng)545萬元
格隆匯12月7日丨沃森生物公布，公司擬向中國(guó)紅十字基金會(huì)組織開展的“愛嬰行動(dòng)——愛嬰醫(yī)院出院健康指導(dǎo)”項(xiàng)目捐贈(zèng)資金人民幣545萬元，以支...
2022-12-07 18:57:49
獨(dú)立博客閱讀： https://thiscute.world/posts/nixos-and-flake-basics/
長(zhǎng)文警告??
(資料圖)
目錄零、為什么選擇 Nix一、Nix 簡(jiǎn)介Nix 的優(yōu)點(diǎn)Nix 的缺點(diǎn)簡(jiǎn)單總結(jié)下二、安裝三、Nix Flakes 與舊的 Nix四、NixOS 的 Flakes 包倉(cāng)庫(kù)五、Nix 語言基礎(chǔ)1. 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型一覽2. let ... in ...3. attribute set 說明4. with 語句5. 繼承 inherit ...6. ${ ... } 字符串插值7. 文件系統(tǒng)路徑8. 搜索路徑9. 多行字符串10. 函數(shù)內(nèi)置函數(shù)import 表達(dá)式pkgs.lib 函數(shù)包11. 不純（Impurities）12. Fetchers13. Derivations六、以聲明式的方式管理系統(tǒng)1. 使用本文的目標(biāo) NixOS 版本為 22.11，Nix 版本為 2.13.3，在此環(huán)境下 Nix Flakes 仍然為實(shí)驗(yàn)性功能。
/etc/nixos/configuration.nix配置系統(tǒng)2. 啟用 NixOS 的 Flakes 支持3. 將系統(tǒng)配置切換到 flake.nix4. 通過 Flakes 來管理系統(tǒng)軟件5. 為 Flake 添加國(guó)內(nèi) cache 源6. 安裝 home-manager7. 模塊化 NixOS 配置8. 更新系統(tǒng)9. 回退個(gè)別軟件包的版本10. 使用 Git 管理 NixOS 配置11. 查看與清理歷史數(shù)據(jù)七、Nix Flakes 的使用1. Flake 的 inputs2. Flake 的 outputs3. Flake 命令行的使用八、Nixpkgs 的高級(jí)用法OverridingOverlays模塊化 overlays 配置進(jìn)階玩法總結(jié)參考零、為什么選擇 Nix好幾年前就聽說過 Nix 包管理器，它用 Nix 語言編寫配置來管理系統(tǒng)依賴，此外基于 Nix 包管理器設(shè)計(jì)的 Linux 發(fā)行版 NixOS，還能隨時(shí)回滾到任一歷史狀態(tài)。雖然聽著很牛，但是不僅要多學(xué)一門語言，裝個(gè)包還得寫代碼，當(dāng)時(shí)覺得太麻煩就沒研究。但是最近搞系統(tǒng)遷移遇到兩件麻煩事，使我決定嘗試下 Nix.
第一件事是在新組裝的 PC 主機(jī)上安裝 EndeavourOS（Arch Linux 的一個(gè)衍生發(fā)行版），因?yàn)榕f系統(tǒng)也是 EndeavourOS 系統(tǒng)，安裝完為了省事，我就直接把舊電腦的 Home 目錄 rsync 同步到了新 PC 上。這一同步就出了問題，所有功能都工作正常，但是視頻播放老是卡住，firefox/chrome/mpv 都會(huì)卡住，網(wǎng)上找各種資料都沒解決，還是我靈光一閃想到是不是 Home 目錄同步的鍋，清空了 Home 目錄，問題立馬就解決了...后面又花好長(zhǎng)時(shí)間從舊電腦一點(diǎn)點(diǎn)恢復(fù) Home 目錄下的東西。
第二件事是，我最近想嘗鮮 wayland，把桌面從 i3wm 換成了 sway，但是因?yàn)橛闷饋韰^(qū)別不明顯，再加上諸多不便（hidpi、sway 配置調(diào)優(yōu)都要花時(shí)間精力），嫌麻煩就還是回退到了 i3wm。結(jié)果回退后，每次系統(tǒng)剛啟動(dòng)時(shí)，有一段時(shí)間 firefox/thunar 等 GUI 程序會(huì)一直卡著，要大概 1 分鐘后才能正常啟動(dòng)...
發(fā)生第二件事時(shí)我就懶得折騰了，想到歸根結(jié)底還是系統(tǒng)沒有版本控制跟回滾機(jī)制，導(dǎo)致出了問題不能還原，裝新系統(tǒng)時(shí)各種軟件包也全靠自己手工從舊機(jī)器導(dǎo)出軟件包清單，再在新機(jī)器安裝恢復(fù)。就打算干脆換成 NixOS.
我折騰的第一步是在我 Homelab 上開了臺(tái) NixOS 虛擬機(jī)，在這臺(tái)虛擬機(jī)里一步步調(diào)試，把我物理機(jī)的 EndeavourOS i3 配置遷移到 NixOS + Flakes，還原出了整個(gè)桌面環(huán)境。在虛擬機(jī)里搞定后問題就不大了，直接備份好我辦公電腦的 Home 目錄、軟件清單，然后將系統(tǒng)重裝為 NixOS，再 git clone 我調(diào)試好的 NixOS 配置，改一改硬盤掛載相關(guān)的參數(shù)，額外補(bǔ)充下 Nvidia 顯卡相關(guān)的 NixOS 配置，最后一行命令部署配置。幾行命令就在我全新的 NixOS 系統(tǒng)上還原出了整個(gè) i3 桌面環(huán)境跟我的常用軟件，那一刻真的很有成就感！
NixOS 的回滾能力給了我非常大的底氣——再也不怕把系統(tǒng)搞掛了，于是我前幾天我又進(jìn)一步遷移到了 hyprland 桌面，確實(shí)比 i3 香多了，它的動(dòng)畫效果我吹爆?。ㄔ谝郧?EndeavourOS 上我肯定是不太敢做這樣的切換的，原因前面已經(jīng)解釋過了——萬一把系統(tǒng)搞出問題，會(huì)非常麻煩。）
補(bǔ)充：v2ex 上有 v 友反饋 btrfs 文件系統(tǒng)的快照功能，也能提供類似的回滾能力，而且簡(jiǎn)單很多。我研究了下發(fā)現(xiàn)確實(shí)如此，btrfs 甚至也可以像 NixOS 一樣配置 grub 從快照啟動(dòng)。所以如果你只是想要系統(tǒng)回滾能力，那么基于 btrfs 快照功能的 btrbk 也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。當(dāng)然如果你仍然對(duì) Nix 感興趣，那學(xué)一學(xué)也絕對(duì)不虧，畢竟 Nix 的能力遠(yuǎn)不止于此，系統(tǒng)快照只是它能力的一部分而已～
在學(xué)了大半個(gè)月的 NixOS 與 Nix Flakes 后，我終于將我的 PC 從 EndeavouOS 系統(tǒng)切換到了 NixOS，這篇文章就脫胎于我這段時(shí)間的折騰筆記，希望能對(duì)你有所幫助～
前因后果交代完畢，那么下面開始正文！
一、Nix 簡(jiǎn)介Nix 包管理器，跟 DevOps 領(lǐng)域當(dāng)前流行的 pulumi/terraform/kubernetes 類似，都是聲明式配置管理工具，用戶需要在某些配置文件中聲明好期望的系統(tǒng)狀態(tài)，而 Nix 負(fù)責(zé)達(dá)成目標(biāo)。區(qū)別在于 Nix 的管理目標(biāo)是軟件包，而 pulumi/terraform 的管理目標(biāo)是云上資源。
簡(jiǎn)單解釋下什么是「聲明式配置」，它是指用戶只需要聲明好自己想要的結(jié)果——比如說希望將 i3 桌面替換成 sway 桌面，Nix 就會(huì)幫用戶達(dá)成這個(gè)目標(biāo)。用戶不需要關(guān)心底層細(xì)節(jié)（比如說 sway 需要安裝哪些軟件包，哪些 i3 相關(guān)的軟件包需要卸載掉，哪些系統(tǒng)配置或環(huán)境變量需要針對(duì) sway 做調(diào)整、如果使用了 Nvidia 顯卡 Sway 參數(shù)要做什么調(diào)整才能正常運(yùn)行等等），Nix 會(huì)自動(dòng)幫用戶處理這些細(xì)節(jié)。
基于 Nix 構(gòu)建的 Linux 發(fā)行版 NixOS，可以簡(jiǎn)單用 OS as Code 來形容，它通過聲明式的 Nix 配置文件來描述整個(gè)操作系統(tǒng)的狀態(tài)。
NixOS 的配置只負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)層面的狀態(tài)，用戶目錄不受它管轄。有另一個(gè)重要的社區(qū)項(xiàng)目 home-manager 專門用于管理用戶目錄，將 home-manager 與 NixOS、Git 結(jié)合使用，就可以得到一個(gè)完全可復(fù)現(xiàn)、可回滾的系統(tǒng)環(huán)境。
因?yàn)?Nix 聲明式、可復(fù)現(xiàn)的特性，Nix 不僅可用于管理桌面電腦的環(huán)境，也有很多人用它管理開發(fā)編譯環(huán)境、云上虛擬機(jī)、容器鏡像構(gòu)建，Nix 官方的 NixOps 與社區(qū)的 deploy-rs 都是基于 Nix 實(shí)現(xiàn)的運(yùn)維工具。
Nix 的優(yōu)點(diǎn)聲明式配置，Environment as Code，可以直接用 Git 管理配置，只要配置文件不丟，系統(tǒng)就可以隨時(shí)還原到任一歷史狀態(tài)（理想情況下）。這跟一些編程語言中 cargo.lock/go.mod 等文件鎖定依賴庫(kù)版本以確保構(gòu)建結(jié)果可復(fù)現(xiàn)的思路是一致的。與 Docker 相比，Dockerfile 實(shí)際是命令式的配置，而且也不存在版本鎖這樣的東西，所以 Docker 的可復(fù)現(xiàn)能力遠(yuǎn)不如 Nix.高度便捷的系統(tǒng)自定義能力通過改幾行配置，就可以簡(jiǎn)單地更換系統(tǒng)的各種組件。這是因?yàn)?Nix 將底層的復(fù)雜操作全部封裝在了 nix package 包中，只給用戶提供了簡(jiǎn)潔且必要的聲明式參數(shù)。而且這種修改非常安全，例證之一是有 v 友表示「nixos 切換不同桌面非常簡(jiǎn)單干凈，而且很安全，我就經(jīng)常 gnome/kde/sway 來回?fù)Q著用?！箍苫貪L：可以隨時(shí)回滾到任一歷史環(huán)境，NixOS 甚至默認(rèn)將所有舊版本都加入到了啟動(dòng)項(xiàng)，確保系統(tǒng)滾掛了也能隨時(shí)回退。所以 Nix 也被認(rèn)為是最穩(wěn)定的包管理方式。沒有依賴沖突問題：因?yàn)?Nix 中每個(gè)軟件包都擁有唯一的 hash，其安裝路徑中也會(huì)包含這個(gè) hash 值，因此可以多版本共存。社區(qū)很活躍，第三方項(xiàng)目也挺豐富，官方包倉(cāng)庫(kù) nixpkgs 貢獻(xiàn)者眾多，也有很多人分享自己的 Nix 配置，一遍瀏覽下來，整個(gè)生態(tài)給我一種發(fā)現(xiàn)新大陸的興奮感。Nix 的缺點(diǎn)學(xué)習(xí)成本高：如果你希望系統(tǒng)完全可復(fù)現(xiàn)，并且避免各種不當(dāng)使用導(dǎo)致的坑，那就需要學(xué)習(xí)了解 Nix 的整個(gè)設(shè)計(jì)，并以聲明式的方式管理系統(tǒng)，不能無腦Home 目錄下文件眾多，行為也不一，因此不可能對(duì)其中的所有文件進(jìn)行版本控制，代價(jià)太高。一般僅使用 home-manager 管理一些重要的配置文件，而其他需要備份的文件可以用 rsync/synthing 等手段做備份同步，或者用 btrbk 之類的工具對(duì) home 目錄做快照。
nix-env -i（這類似 apt-get install）。文檔混亂：首先 Nix Flakes 目前仍然是實(shí)驗(yàn)性特性，介紹它本身的文檔目前比較匱乏。 其次 Nix 社區(qū)絕大多數(shù)文檔都只介紹了舊的 nix-env/nix-channel，想直接從 Nix Flakes 開始學(xué)習(xí)的話，需要參考大量舊文檔，從中提取出自己需要的內(nèi)容。另外一些 Nix 當(dāng)前的核心功能，官方文檔都語焉不詳（比如 imports跟 Nixpkgs Module System），想搞明白基本只能看源碼了...nix-collect-garbage來手動(dòng)清理舊的歷史環(huán)境，也還是建議配置個(gè)更大的硬盤...報(bào)錯(cuò)信息比較隱晦：一般的報(bào)錯(cuò)提示還是比較清楚的，但是遇到好幾次依賴版本有問題或者傳參錯(cuò)誤提示不出原因，--show-trace直接輸出一堆的內(nèi)部堆棧，都花了很長(zhǎng)時(shí)間才定位到，通過升級(jí)依賴版本或者修正參數(shù)后問題解決。猜測(cè)導(dǎo)致這個(gè)問題的原因有兩個(gè)，一是 Nix 是動(dòng)態(tài)語言，各種參數(shù)都是運(yùn)行時(shí)才確定類型。二是我用到的 flake 包的錯(cuò)誤處理邏輯寫得不太好，錯(cuò)誤提示不清晰，一些隱晦的錯(cuò)誤甚至通過錯(cuò)誤堆棧也定位不到原因。簡(jiǎn)單總結(jié)下總的來說，我覺得 NixOS 適合那些有一定 Linux 使用經(jīng)驗(yàn)與編程經(jīng)驗(yàn)，并且希望對(duì)自己的系統(tǒng)擁有更強(qiáng)掌控力的開發(fā)者。
另外一條信息：在開發(fā)環(huán)境搭建方面 Nix 與相對(duì)流行的 Dev Containers 也有些競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，它們的具體區(qū)別還有待我發(fā)掘~
二、安裝Nix 有多種安裝方式，支持以包管理器的形式安裝到 MacOS/Linux/WSL 三種系統(tǒng)上，Nix 還額外提供了 NixOS ——一個(gè)使用 Nix 管理整個(gè)系統(tǒng)環(huán)境的 Linux 發(fā)行版。
我選擇了直接使用 NixOS 的 ISO 鏡像安裝 NixOS 系統(tǒng)，從而最大程度上通過 Nix 管理整個(gè)系統(tǒng)的環(huán)境。
安裝很簡(jiǎn)單，這里不多介紹，僅列一下我覺得比較有用的參考資料：
國(guó)內(nèi)鏡像源說明：https://mirrors.bfsu.edu.cn/help/nix/Nix 的官方安裝方式: 使用 bash 腳本編寫, 目前（2023-04-23）為止nix-command& flakes仍然是實(shí)驗(yàn)性特性，需要手動(dòng)開啟。你需要參照 Enable flakes - NixOS Wiki 的說明啟用 nix-command& flakes官方不提供任何卸載手段，要在 Linux/MacOS 上卸載 Nix，你需要手動(dòng)刪除所有相關(guān)的文件、用戶以及用戶組The Determinate Nix Installer: 第三方使用 Rust 編寫的 installer, 默認(rèn)啟用 nix-command& flakes，并且提供了卸載命令。三、Nix Flakes 與舊的 NixNix 于 2020 年推出了 nix-command& flakes兩個(gè)新特性，它們提供了全新的命令行工具、標(biāo)準(zhǔn)的 Nix 包結(jié)構(gòu)定義、類似 cargo/npm 的 flake.lock版本鎖文件等等。這兩個(gè)特性極大地增強(qiáng)了 Nix 的能力，因此雖然至今（2023/5/5）它們?nèi)匀皇菍?shí)驗(yàn)性特性，但是已經(jīng)被 Nix 社區(qū)廣泛使用，是強(qiáng)烈推薦使用的功能。
目前 Nix 社區(qū)的絕大多數(shù)文檔仍然只介紹了傳統(tǒng) Nix，不包含 Nix Flakes 相關(guān)的內(nèi)容，但是從可復(fù)現(xiàn)、易于管理維護(hù)的角度講，舊的 Nix 包結(jié)構(gòu)與命令行工具已經(jīng)不推薦使用了，因此本文檔也不會(huì)介紹舊的 Nix 包結(jié)構(gòu)與命令行工具的使用方法，也建議新手直接忽略掉這些舊的內(nèi)容，從 nix-command& flakes學(xué)起。
這里列舉下在 nix-command& flakes中已經(jīng)不需要用到的舊的 Nix 命令行工具與相關(guān)概念，在查找資料時(shí)，如果看到它們直接忽略掉就行：
nix-channel: nix-channel 與 apt/yum/pacman 等其他 Linux 發(fā)行版的包管理工具類似，通過 stable/unstable/test 等 channel 來管理軟件包的版本。Nix Flakes 在 flake.nix 中通過 inputs 聲明依賴包的數(shù)據(jù)源，通過 flake.lock 鎖定依賴版本，完全取代掉了 nix-channel 的功能。nix-env: 用于管理用戶環(huán)境的軟件包，是傳統(tǒng) Nix 的核心命令行工具。它從 nix-channel 定義的數(shù)據(jù)源中安裝軟件包，所以安裝的軟件包版本受 channel 影響。通過 nix-env安裝的包不會(huì)被自動(dòng)記錄到 Nix 的聲明式配置中，是完全脫離掌控的，無法在其他主機(jī)上復(fù)現(xiàn)，因此不推薦使用。在 Nix Flakes 中對(duì)應(yīng)的命令為 nix profilenix-shell: nix-shell 用于創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)的 shell 環(huán)境在 Nix Flakes 中它被 nix develop與 nix shell取代了。nix-build: 用于構(gòu)建 Nix 包，它會(huì)將構(gòu)建結(jié)果放到 /nix/store路徑下，但是不會(huì)記錄到 Nix 的聲明式配置中。在 Nix Flakes 中對(duì)應(yīng)的命令為 nix build...四、NixOS 的 Flakes 包倉(cāng)庫(kù)跟 Arch Linux 類似，Nix 也有官方與社區(qū)的軟件包倉(cāng)庫(kù)：
nixpkgs 是一個(gè)包含了所有 Nix 包與 NixOS 模塊/配置的 Git 倉(cāng)庫(kù)，其 master 分支包含最新的 Nix 包與 NixOS 模塊/配置。比如 qq 就直接包含在 nixpkgs 中了NUR: 類似 Arch Linux 的 AUR，NUR 是 Nix 的一個(gè)第三方的 Nix 包倉(cāng)庫(kù)，算是 nixpkgs 的一個(gè)增補(bǔ)包倉(cāng)庫(kù)。這些常用國(guó)產(chǎn)軟件，都可以通過 NUR 安裝：qqmusicwechat-uosdingtalk更多程序，可以在這里搜索：Nix User RepositoriesNix Flakes 也可直接從 Git 倉(cāng)庫(kù)中安裝軟件包，這種方式可以用于安裝任何人提供的 Flakes 包此外一些沒有 Nix 支持或者支持不佳的軟件，也可以考慮通過 Flatpak 或者 AppImage 的方式安裝使用，這兩個(gè)都是在所有 Linux 發(fā)行版上可用的軟件打包與安裝手段，詳情請(qǐng)自行搜索，這里就不介紹細(xì)節(jié)了。
五、Nix 語言基礎(chǔ)https://nix.dev/tutorials/first-steps/nix-language
Nix 語言是 Nix 的基礎(chǔ)，要想玩得轉(zhuǎn) NixOS 與 Nix Flakes，享受到它們帶來的諸多好處，就必須學(xué)會(huì)這門語言。
Nix 是一門比較簡(jiǎn)單的函數(shù)式語言，在已有一定編程基礎(chǔ)的情況下，過一遍這些語法用時(shí)應(yīng)該在 2 個(gè)小時(shí)以內(nèi)，本文假設(shè)你具有一定編程基礎(chǔ)（也就是說寫得不會(huì)很細(xì)）。
這一節(jié)主要包含如下內(nèi)容：
數(shù)據(jù)類型let...in... with inherit 等特殊語法函數(shù)的聲明與調(diào)用語法內(nèi)置函數(shù)與庫(kù)函數(shù)inputs 的不純性（Impurities）用于描述 Build Task 的 DerivationOverriding 與 Overlays...先把語法過一遍，有個(gè)大概的印象就行，后面需要用到時(shí)再根據(jù)右側(cè)目錄回來復(fù)習(xí)。
1. 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型一覽下面通過一個(gè) attribute set （這類似 json 或者其他語言中的 map/dict）來簡(jiǎn)要說明所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型：
{ string = "hello"; integer = 1; float = 3.141; bool = true; null = null; list = [ 1 "two" false ]; attribute-set = { a = "hello"; b = 2; c = 2.718; d = false; }; # comments are supported}以及一些基礎(chǔ)操作符（普通的算術(shù)運(yùn)算、布爾運(yùn)算就跳過不介紹了）：
# 列表拼接[ 1 2 3 ] ++ [ 4 5 6 ] # [ 1 2 3 4 5 6 ]# 將 // 后面的 attribut set 中的內(nèi)容，全部更新到 // 前面的 attribute set 中{ a = 1; b = 2; } // { b = 3; c = 4; } # 結(jié)果為 { a = 1; b = 3; c = 4; }# 邏輯隱含，等同于 !b1 || b2.bool -> boolNix 的 let ... in ...語法被稱作「let 表達(dá)式」或者「let 綁定」，它用于創(chuàng)建臨時(shí)使用的局部變量：
let a = 1;ina + a # 結(jié)果是 2let 表達(dá)式中的變量只能在 in之后的表達(dá)式中使用，理解成臨時(shí)變量就行。
花括號(hào) {}用于創(chuàng)建 attribute set，也就是 key-value 對(duì)的集合，類似于 JSON 中的對(duì)象。
attribute set 默認(rèn)不支持遞歸引用，如下內(nèi)容會(huì)報(bào)錯(cuò)：
{ a = 1; b = a + 1; # error: undefined variable "a"}不過 Nix 提供了 rec關(guān)鍵字（recursive attribute set），可用于創(chuàng)建遞歸引用的 attribute set：
rec { a = 1; b = a + 1; # ok}在遞歸引用的情況下，Nix 會(huì)按照聲明的順序進(jìn)行求值，所以如果 a在 b之后聲明，那么 b會(huì)報(bào)錯(cuò)。
可以使用 .操作符來訪問 attribute set 的成員：
let a = { b = { c = 1; }; };ina.b.c # 結(jié)果是 1.操作符也可直接用于賦值：
{ a.b.c = 1; }此外 attribute set 還支持一個(gè) has attribute 操作符，它可用于檢測(cè) attribute set 中是否包含某個(gè)屬性，返回 bool 值：
let a = { b = { c = 1; }; };ina?b # 結(jié)果是 true，因?yàn)?a.b 這個(gè)屬性確實(shí)存在has attribute 操作符在 nixpkgs 庫(kù)中常被用于檢測(cè)處理 args?system等參數(shù)，以 (args?system)或 (! args?system)的形式作為函數(shù)參數(shù)使用（嘆號(hào)表示對(duì) bool 值取反，是常見 bool 值運(yùn)算符）。
with 語句的語法如下：
with ; with語句會(huì)將
let a = { x = 1; y = 2; z = 3; };inwith a; [ x y z ] # 結(jié)果是 [ 1 2 3 ], 等價(jià)于 [ a.x a.y a.z ]inherit語句用于從 attribute set 中繼承成員，同樣是一個(gè)簡(jiǎn)化代碼的語法糖，比如：
let x = 1; y = 2;in{ inherit x y;} # 結(jié)果是 { x = 1; y = 2; }inherit 還能直接從某個(gè) attribute set 中繼承成員，語法為 inherit (，比如：
let a = { x = 1; y = 2; z = 3; };in{ inherit (a) x y;} # 結(jié)果是 { x = 1; y = 2; }${ ... }用于字符串插值，懂點(diǎn)編程的應(yīng)該都很容易理解這個(gè)，比如：
let a = 1;in"the value of a is ${a}" # 結(jié)果是 "the value of a is 1"Nix 中不帶引號(hào)的字符串會(huì)被解析為文件系統(tǒng)路徑，路徑的語法與 Unix 系統(tǒng)相同。
8. 搜索路徑請(qǐng)不要使用這個(gè)功能，它會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)期的行為。
Nix 會(huì)在看到 NIX_PATH環(huán)境變量中指定的路徑中搜索該路徑。
因?yàn)榄h(huán)境變量 NIX_PATH是可變更的值，所以這個(gè)功能是不純的，會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)期的行為。
在這里做個(gè)介紹，只是為了讓你在看到別人使用類似的語法時(shí)不至于抓瞎。
9. 多行字符串多行字符串的語法為 ""，比如：
"" this is a multi-line string""函數(shù)的聲明語法為：
: 舉幾個(gè)常見的例子：
# 單參數(shù)函數(shù)a: a + a# 嵌套函數(shù)a: b: a + b# 雙參數(shù)函數(shù){ a, b }: a + b# 雙參數(shù)函數(shù)，帶默認(rèn)值。問號(hào)后面的是參數(shù)的默認(rèn)值{ a ? 1, b ? 2 }: a + b# 帶有命名 attribute set 作為參數(shù)的函數(shù)，并且使用 ... 收集其他可選參數(shù)# 命名 args 與 ... 可選參數(shù)通常被一起作為函數(shù)的參數(shù)定義使用args@{ a, b, ... }: a + b + args.c# 如下內(nèi)容等價(jià)于上面的內(nèi)容,{ a, b, ... }@args: a + b + args.c# 但是要注意命名參數(shù)僅綁定了輸入的 attribute set，默認(rèn)參數(shù)不在其中，舉例let f = { a ? 1, b ? 2, ... }@args: argsin f {} # 結(jié)果是 {}，也就說明了 args 中包含默認(rèn)值# 函數(shù)的調(diào)用方式就是把參數(shù)放在后面，比如下面的 2 就是前面這個(gè)函數(shù)的參數(shù)a: a + a 2 # 結(jié)果是 4# 還可以給函數(shù)命名，不過必須使用 let 表達(dá)式let f = a: a + a;in f 2 # 結(jié)果是 4Nix 內(nèi)置了一些函數(shù)，可通過 builtins.來調(diào)用，比如：
builtins.add 1 2 # 結(jié)果是 3詳細(xì)的內(nèi)置函數(shù)列表參見 Built-in Functions - Nix Reference Mannual
import 表達(dá)式import表達(dá)式以其他 Nix 文件的路徑作為參數(shù)，返回該 Nix 文件的執(zhí)行結(jié)果。
import的參數(shù)如果為文件夾路徑，那么會(huì)返回該文件夾下的 default.nix文件的執(zhí)行結(jié)果。
舉個(gè)例子，首先創(chuàng)建一個(gè) file.nix文件：
$ echo "x: x + 1" > file.nix然后使用 import 執(zhí)行它：
import ./file.nix 1 # 結(jié)果是 2除了 builtins 之外，Nix 的 nixpkgs 倉(cāng)庫(kù)還提供了一個(gè)名為 lib的 attribute set，它包含了一些常用的函數(shù)，它通常被以如下的形式被使用：
let pkgs = import {};inpkgs.lib.strings.toUpper "search paths considered harmful" # 結(jié)果是 "SEARCH PATHS CONSIDERED HARMFUL" 可以通過 Nixpkgs Library Functions - Nixpkgs Manual 查看 lib 函數(shù)包的詳細(xì)內(nèi)容。
11. 不純（Impurities）Nix 語言本身是純函數(shù)式的，是純的，「純」是指它就跟數(shù)學(xué)中的函數(shù)一樣，同樣的輸入永遠(yuǎn)得到同樣的輸出。
Nix 有兩種構(gòu)建輸入，一種是從文件系統(tǒng)路徑等輸入源中讀取文件，另一種是將其他函數(shù)作為輸入。
Nix 唯一的不純之處在這里：從文件系統(tǒng)路徑或者其他輸入源中讀取文件作為構(gòu)建任務(wù)的輸入，這些輸入源參數(shù)可能沒變化，但是文件內(nèi)容或數(shù)據(jù)源的返回內(nèi)容可能會(huì)變化，這就會(huì)導(dǎo)致輸入相同，Nix 函數(shù)的輸出卻可能不同——函數(shù)變得不純了。
12. FetchersNix 中的搜索路徑與
builtins.currentSystem也是不純的，但是這兩個(gè)功能都不建議使用，所以這里略過了。
構(gòu)建輸入除了直接來自文件系統(tǒng)路徑之外，還可以通過 Fetchers 來獲取，F(xiàn)etcher 是一種特殊的函數(shù)，它的輸入是一個(gè) attribute set，輸出是 Nix Store 中的一個(gè)系統(tǒng)路徑。
Nix 提供了四個(gè)內(nèi)置的 Fetcher，分別是：
builtins.fetchurl：從 url 中下載文件builtins.fetchTarball：從 url 中下載 tarball 文件builtins.fetchGit：從 git 倉(cāng)庫(kù)中下載文件builtins.fetchClosure：從 Nix Store 中獲取 Derivation舉例：
builtins.fetchurl "https://github.com/NixOS/nix/archive/7c3ab5751568a0bc63430b33a5169c5e4784a0ff.tar.gz"# result example => "/nix/store/7dhgs330clj36384akg86140fqkgh8zf-7c3ab5751568a0bc63430b33a5169c5e4784a0ff.tar.gz"builtins.fetchTarball "https://github.com/NixOS/nix/archive/7c3ab5751568a0bc63430b33a5169c5e4784a0ff.tar.gz"# result example(auto unzip the tarball) => "/nix/store/d59llm96vgis5fy231x6m7nrijs0ww36-source"一個(gè)構(gòu)建動(dòng)作的 Nix 語言描述被稱做一個(gè) Derivation，它描述了如何構(gòu)建一個(gè)軟件包，它的構(gòu)建結(jié)果是一個(gè) Store Object
Store Object 的存放路徑格式為 /nix/store/，其中
/nix/store被稱為 Store，存放所有的 Store Objects，這個(gè)路徑被設(shè)置為只讀，只有 Nix 本身才能修改這個(gè)路徑下的內(nèi)容，以保證系統(tǒng)的可復(fù)現(xiàn)性。
在 Nix 語言的最底層，一個(gè)構(gòu)建任務(wù)就是使用 builtins 中的不純函數(shù) derivation創(chuàng)建的，我們實(shí)際使用的 stdenv.mkDerivation就是它的一個(gè) wrapper，屏蔽了底層的細(xì)節(jié)，簡(jiǎn)化了用法。
https://nixos.wiki/wiki/Overview_of_the_NixOS_Linux_distribution
了解了 Nix 語言的基本用法之后，我們就可以開始使用 Nix 語言來配置 NixOS 系統(tǒng)了。NixOS 的系統(tǒng)配置路徑為 /etc/nixos/configuration.nix，它包含系統(tǒng)的所有聲明式配置，如時(shí)區(qū)、語言、鍵盤布局、網(wǎng)絡(luò)、用戶、文件系統(tǒng)、啟動(dòng)項(xiàng)等。
如果想要以可復(fù)現(xiàn)的方式修改系統(tǒng)的狀態(tài)（這也是最推薦的方式），就需要手工修改 /etc/nixos/configuration.nix文件，然后執(zhí)行 sudo nixos-rebuild switch命令來應(yīng)用配置，此命令會(huì)根據(jù)配置文件生成一個(gè)新的系統(tǒng)環(huán)境，并將新的環(huán)境設(shè)為默認(rèn)環(huán)境。同時(shí)上一個(gè)系統(tǒng)環(huán)境會(huì)被保留，而且會(huì)被加入到 grub 的啟動(dòng)項(xiàng)中，這確保了即使新的環(huán)境不能啟動(dòng)，也能隨時(shí)回退到舊環(huán)境。
另一方面，/etc/nixos/configuration.nix是傳統(tǒng)的 Nix 配置方式，它依賴 nix-channel配置的數(shù)據(jù)源，也沒有任何版本鎖定機(jī)制，實(shí)際無法確保系統(tǒng)的可復(fù)現(xiàn)性。更推薦使用的是 Nix Flakes，它可以確保系統(tǒng)的可復(fù)現(xiàn)性，同時(shí)也可以很方便地管理系統(tǒng)的配置。
我們下面首先介紹下通過 NixOS 默認(rèn)的配置方式來管理系統(tǒng)，然后再過渡到更先進(jìn)的 Nix Flakes.
1. 使用/etc/nixos/configuration.nix配置系統(tǒng)前面提過了這是傳統(tǒng)的 Nix 配置方式，也是當(dāng)前 NixOS 默認(rèn)使用的配置方式，它依賴 nix-channel配置的數(shù)據(jù)源，也沒有任何版本鎖定機(jī)制，實(shí)際無法確保系統(tǒng)的可復(fù)現(xiàn)性。
簡(jiǎn)單起見我們先使用這種方式來配置系統(tǒng)，后面會(huì)介紹 Flake 的使用。
比如要啟用 ssh 并添加一個(gè)用戶 ryan，只需要在 /etc/nixos/configuration.nix中添加如下配置：
# Edit this configuration file to define what should be installed on# your system. Help is available in the configuration.nix(5) man page# and in the NixOS manual (accessible by running ‘nixos-help’).{ config, pkgs, ... }:{ imports = [ # Include the results of the hardware scan. ./hardware-configuration.nix ]; # 省略掉前面的配置...... # 新增用戶 ryan users.users.ryan = { isNormalUser = true; description = "ryan"; extraGroups = [ "networkmanager" "wheel" ]; openssh.authorizedKeys.keys = [ # replace with your own public key "ssh-ed25519 ryan@ryan-pc" ]; packages = with pkgs; [ firefox # thunderbird ]; }; # 啟用 OpenSSH 后臺(tái)服務(wù) services.openssh = { enable = true; permitRootLogin = "no"; # disable root login passwordAuthentication = false; # disable password login openFirewall = true; forwardX11 = true; # enable X11 forwarding }; # 省略其他配置......} 這里我啟用了 openssh 服務(wù)，為 ryan 用戶添加了 ssh 公鑰，并禁用了密碼登錄。
現(xiàn)在運(yùn)行 sudo nixos-rebuild switch部署修改后的配置，之后就可以通過 ssh 密鑰遠(yuǎn)程登錄到我的這臺(tái)主機(jī)了。
這就是 NixOS 默認(rèn)的聲明式系統(tǒng)配置，要對(duì)系統(tǒng)做任何可復(fù)現(xiàn)的變更，都只需要修改 /etc/nixos/configuration.nix文件，然后運(yùn)行 sudo nixos-rebuild switch部署變更即可。
/etc/nixos/configuration.nix的所有配置項(xiàng)，可以在這幾個(gè)地方查到：
Chrome NixOS就能找到 Chrome 相關(guān)的配置項(xiàng)，一般 NixOS Wiki 或 nixpkgs 倉(cāng)庫(kù)源碼的排名會(huì)比較靠前。在 NixOS Options Search 中搜索關(guān)鍵字系統(tǒng)級(jí)別的配置，可以考慮在 Configuration - NixOS Manual 找找相關(guān)文檔直接在 nixpkgs 倉(cāng)庫(kù)中搜索關(guān)鍵字，讀相關(guān)的源碼。2. 啟用 NixOS 的 Flakes 支持與 NixOS 默認(rèn)的配置方式相比，Nix Flakes 提供了更好的可復(fù)現(xiàn)性，同時(shí)它清晰的包結(jié)構(gòu)定義原生支持了以其他 Git 倉(cāng)庫(kù)為依賴，便于代碼分享，因此更建議使用 Nix Flakes 來管理系統(tǒng)配置。
但是目前 Nix Flakes 作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的功能，仍未被默認(rèn)啟用。所以我們需要手動(dòng)啟用它，修改 /etc/nixos/configuration.nix文件，在函數(shù)塊中啟用 flakes 與 nix-command 功能：
# Edit this configuration file to define what should be installed on# your system. Help is available in the configuration.nix(5) man page# and in the NixOS manual (accessible by running ‘nixos-help’).{ config, pkgs, ... }:{ imports = [ # Include the results of the hardware scan. ./hardware-configuration.nix ]; # 省略掉前面的配置...... # 啟用 Nix Flakes 功能，以及配套的新 nix-command 命令行工具 nix.settings.experimental-features = [ "nix-command" "flakes" ]; environment.systemPackages = with pkgs; [ git # Nix Flakes 通過 git 命令從數(shù)據(jù)源拉取依賴，所以必須先安裝好 git vim wget ]; # 省略其他配置......}然后運(yùn)行 sudo nixos-rebuild switch應(yīng)用修改后，即可使用 Nix Flakes 來管理系統(tǒng)配置。
額外還有個(gè)好處就是，現(xiàn)在你可以通過 nix repl打開一個(gè) nix 交互式環(huán)境，有興趣的話，可以使用它復(fù)習(xí)測(cè)試一遍前面學(xué)過的所有 Nix 語法。
在啟用了 Nix Flakes 特性后，sudo nixos-rebuild switch命令會(huì)優(yōu)先讀取 /etc/nixos/flake.nix文件，如果找不到再嘗試使用 /etc/nixos/configuration.nix。
可以首先使用官方提供的模板來學(xué)習(xí) flake 的編寫，先查下有哪些模板：
nix flake show templates其中有個(gè) templates#full模板展示了所有可能的用法，可以看看它的內(nèi)容：
nix flake init -t templates#fullcat flake.nix我們參照該模板創(chuàng)建文件 /etc/nixos/flake.nix并編寫好配置內(nèi)容，后續(xù)系統(tǒng)的所有修改都將全部由 Nix Flakes 接管，示例內(nèi)容如下：
{ description = "Ryan"s NixOS Flake"; # 這是 flake.nix 的標(biāo)準(zhǔn)格式，inputs 是 flake 的依賴，outputs 是 flake 的輸出 # inputs 中的每一項(xiàng)依賴都會(huì)在被拉取、構(gòu)建后，作為參數(shù)傳遞給 outputs 函數(shù) inputs = { # flake inputs 有很多種引用方式，應(yīng)用最廣泛的是 github:owner/name/reference，即 github 倉(cāng)庫(kù)地址 + branch/commit-id/tag # NixOS 官方軟件源，這里使用 nixos-unstable 分支 nixpkgs.url = "github:NixOS/nixpkgs/nixos-unstable"; # home-manager，用于管理用戶配置 home-manager = { url = "github:nix-community/home-manager/release-22.11"; # `follows` 是 inputs 中的繼承語法 # 這里使 sops-nix 的 `inputs.nixpkgs` 與當(dāng)前 flake 的 `inputs.nixpkgs` 保持一致， # 避免依賴的 nixpkgs 版本不一致導(dǎo)致問題 inputs.nixpkgs.follows = "nixpkgs"; }; }; # outputs 即 flake 的所有輸出，其中的 nixosConfigurations 即 NixOS 系統(tǒng)配置 # 一個(gè) flake 可以有很多用途，也可以有很多種不同的輸出，nixosConfigurations 只是其中一種 # # outputs 的參數(shù)都是 inputs 中定義的依賴項(xiàng)，可以通過它們的名稱來引用。 # 不過 self 是個(gè)例外，這個(gè)特殊參數(shù)指向 outputs 自身（自引用），以及 flake 根目錄 # 這里的 @ 語法將函數(shù)的參數(shù) attribute set 取了個(gè)別名，方便在內(nèi)部使用 outputs = { self, nixpkgs, ... }@inputs: { # 名為 nixosConfigurations 的 outputs 會(huì)在執(zhí)行 `sudo nixos-rebuild switch` 時(shí)被使用 # 默認(rèn)情況下上述命令會(huì)使用與主機(jī) hostname 同名的 nixosConfigurations # 但是也可以通過 `--flake /path/to/flake/direcotry#nixos-test` 來指定 # 在 flakes 配置文件夾中執(zhí)行 `sudo nixos-rebuild switch --flake .#nixos-test` 即可部署此配置 # 其中 `.` 表示使用當(dāng)前文件夾的 Flakes 配置，`#` 后面的內(nèi)容則是 nixosConfigurations 的名稱 nixosConfigurations = { # hostname 為 nixos-test 的主機(jī)會(huì)使用這個(gè)配置 # 這里使用了 nixpkgs.lib.nixosSystem 函數(shù)來構(gòu)建配置，后面的 attributes set 是它的參數(shù) # 在 nixos 系統(tǒng)上使用如下命令即可部署此配置：`nixos-rebuild switch --flake .#nixos-test` "nixos-test" = nixpkgs.lib.nixosSystem { system = "x86_64-linux"; # Nix 模塊系統(tǒng)可將配置模塊化，提升配置的可維護(hù)性 # # modules 中每個(gè)參數(shù)，都是一個(gè) Nix Module，nixpkgs manual 中有半份介紹它的文檔： # # 說半份是因?yàn)樗奈臋n不全，只有一些簡(jiǎn)單的介紹（Nix 文檔現(xiàn)狀...） # Nix Module 可以是一個(gè) attribute set，也可以是一個(gè)返回 attribute set 的函數(shù) # 如果是函數(shù)，那么它的參數(shù)就是當(dāng)前的 NixOS Module 的參數(shù). # 根據(jù) Nix Wiki 對(duì) Nix modules 的描述，Nix modules 函數(shù)的參數(shù)可以有這幾個(gè)： # # lib: nixpkgs 自帶的函數(shù)庫(kù)，提供了許多操作 Nix 表達(dá)式的實(shí)用函數(shù) # 詳見 https://nixos.org/manual/nixpkgs/stable/#id-1.4 # config: 當(dāng)前 flake 的所有 config 參數(shù)的集何 # options: 當(dāng)前 flake 中所有 NixOS Modules 中定義的所有參數(shù)的集合 # pkgs: 一個(gè)包含所有 nixpkgs 包的集合 # 入門階段可以認(rèn)為它的默認(rèn)值為 `nixpkgs.legacyPackages."${system}"` # 可通過 `nixpkgs.pkgs` 這個(gè) option 來自定義 pkgs 的值 # modulesPath: 默認(rèn) nixpkgs 的內(nèi)置 Modules 文件夾路徑，常用于從 nixpkgs 中導(dǎo)入一些額外的模塊 # 這個(gè)參數(shù)通常都用不到，我只在制作 iso 鏡像時(shí)用到過 # # 默認(rèn)只能傳上面這幾個(gè)參數(shù)，如果需要傳其他參數(shù)，必須使用 specialArgs，你可以取消注釋如下這行來啟用該參數(shù) # specialArgs = inputs # 將 inputs 中的參數(shù)傳入所有子模塊 modules = [ # 導(dǎo)入之前我們使用的 configuration.nix，這樣舊的配置文件仍然能生效 # 注: /etc/nixos/configuration.nix 本身也是一個(gè) Nix Module，因此可以直接在這里導(dǎo)入 ./configuration.nix ]; }; }; };} 這里我們定義了一個(gè)名為 nixos-test的系統(tǒng)，它的配置文件為 ./configuration.nix，這個(gè)文件就是我們之前的配置文件，這樣我們?nèi)匀豢梢匝赜门f的配置。
現(xiàn)在執(zhí)行 sudo nixos-rebuild switch應(yīng)用配置，系統(tǒng)應(yīng)該沒有任何變化，因?yàn)槲覀儍H僅是切換到了 Nix Flakes，配置內(nèi)容與之前還是一致的。
切換完畢后，我們就可以通過 Flakes 來管理系統(tǒng)了。管系統(tǒng)最常見的需求就是裝軟件，我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)見識(shí)過如何通過 environment.systemPackages來安裝 pkgs中的包，這些包都來自官方的 nixpkgs 倉(cāng)庫(kù)。
現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)下如何通過 Flakes 安裝其他來源的軟件包，這比直接安裝 nixpkgs 要靈活很多，最顯而易見的好處是你可以很方便地設(shè)定軟件的版本。以 helix 編輯器為例，我們首先需要在 flake.nix中添加 helix 這個(gè) inputs 數(shù)據(jù)源：
{ description = "NixOS configuration of Ryan Yin"; # ...... inputs = { # ...... # helix editor, use tag 23.05 helix.url = "github:helix-editor/helix/23.05" }; outputs = inputs@{ self, nixpkgs, ... }: { nixosConfigurations = { nixos-test = nixpkgs.lib.nixosSystem { system = "x86_64-linux"; # 將所有 inputs 參數(shù)設(shè)為所有子模塊的特殊參數(shù)，這樣就能在子模塊中使用 helix 這個(gè) inputs 了 specialArgs = inputs; modules = [ ./configuration.nix ]; }; }; };}接下來在 configuration.nix中就能引用這個(gè) flake input 數(shù)據(jù)源了：
# Edit this configuration file to define what should be installed on# your system. Help is available in the configuration.nix(5) man page# and in the NixOS manual (accessible by running ‘nixos-help’).# Nix 會(huì)通過名稱匹配，自動(dòng)將 specialArgs 中的 helix 注入到此函數(shù)的第三個(gè)參數(shù){ config, pkgs, helix, ... }:{ # 省略掉前面的配置...... environment.systemPackages = with pkgs; [ git # Nix Flakes 通過 git 命令從數(shù)據(jù)源拉取依賴，所以必須先安裝好 git vim wget # 這里從 helix 這個(gè) inputs 數(shù)據(jù)源安裝了 helix 程序 helix."${pkgs.system}".packages.helix ]; # 省略其他配置......}改好后再 sudo nixos-rebuild switch部署，就能安裝好 helix 程序了，可直接在終端使用 helix命令測(cè)試驗(yàn)證。
Nix 為了加快包構(gòu)建速度，提供了 https://cache.nixos.org 提前緩存構(gòu)建結(jié)果提供給用戶，但是在國(guó)內(nèi)訪問這個(gè) cache 地址非常地慢，如果沒有全局代理的話，基本上是無法使用的。另外 Flakes 的數(shù)據(jù)源基本都是某個(gè) Github 倉(cāng)庫(kù)，在國(guó)內(nèi)從 Github 下載 Flakes 數(shù)據(jù)源也同樣非常非常慢。
在舊的 NixOS 配置方式中，可以通過 nix-channel命令添加國(guó)內(nèi)的 cache 鏡像源以提升下載速度，但是 Nix Flakes 會(huì)盡可能地避免使用任何系統(tǒng)級(jí)別的配置跟環(huán)境變量，以確保其構(gòu)建結(jié)果不受環(huán)境的影響，因此在使用了 Flakes 后 nix-channel命令就失效了。
為了自定義 cache 鏡像源，我們必須在 flake.nix中添加相關(guān)配置，這就是 nixConfig參數(shù)，示例如下：
{ description = "NixOS configuration of Ryan Yin"; # 為了確保夠純，F(xiàn)lake 不依賴系統(tǒng)自身的 /etc/nix/nix.conf，而是在 flake.nix 中通過 nixConfig 設(shè)置 # 但是為了確保安全性，flake 默認(rèn)僅允許直接設(shè)置少數(shù) nixConfig 參數(shù)，其他參數(shù)都需要在執(zhí)行 nix 命令時(shí)指定 `--accept-flake-config`，否則會(huì)被忽略 # # 注意：即使添加了國(guó)內(nèi) cache 鏡像，如果有些包國(guó)內(nèi)鏡像下載不到，它仍然會(huì)走國(guó)外。 # 我的解法是使用 openwrt 旁路由 + openclash 加速下載。 # 臨時(shí)修改系統(tǒng)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為我的旁路由 IP: # sudo ip route add default via 192.168.5.201 # 還原路由規(guī)則: # sudo ip route del default via 192.168.5.201 nixConfig = { experimental-features = [ "nix-command" "flakes" ]; substituters = [ # replace official cache with a mirror located in China "https://mirrors.bfsu.edu.cn/nix-channels/store" "https://cache.nixos.org/" ]; # nix community"s cache server extra-substituters = [ "https://nix-community.cachix.org" ]; extra-trusted-public-keys = [ "nix-community.cachix.org-1:mB9FSh9qf2dCimDSUo8Zy7bkq5CX+/rkCWyvRCYg3Fs=" ]; }; inputs = { # 省略若干配置... }; outputs = { # 省略若干配置... };} 改完后使用 sudo nixos-rebuild switch應(yīng)用配置即可生效，后續(xù)所有的包都會(huì)優(yōu)先從國(guó)內(nèi)鏡像源查找緩存。
6. 安裝 home-manager注：上述手段只能加速部分包的下載，許多 inputs 數(shù)據(jù)源仍然會(huì)從 Github 拉取，另外如果找不到緩存，會(huì)執(zhí)行本地構(gòu)建，這通常仍然需要從國(guó)外下載源碼與構(gòu)建依賴，因此仍然會(huì)很慢。為了完全解決速度問題，仍然建議使用旁路由等局域網(wǎng)全局代理方案。
前面簡(jiǎn)單提過，NixOS 自身的配置文件只能管理系統(tǒng)級(jí)別的配置，而用戶級(jí)別的配置則需要使用 home-manager 來管理。
根據(jù)官方文檔 Home Manager Manual，要將 home manager 作為 NixOS 模塊安裝，首先需要?jiǎng)?chuàng)建 /etc/nixos/home.nix，配置方法如下：
{ config, pkgs, ... }:{ # 注意修改這里的用戶名與用戶目錄 home.username = "ryan"; home.homeDirectory = "/home/ryan"; # 直接將當(dāng)前文件夾的配置文件，鏈接到 Home 目錄下的指定位置 # home.file.".config/i3/wallpaper.jpg".source = ./wallpaper.jpg; # 遞歸將某個(gè)文件夾中的文件，鏈接到 Home 目錄下的指定位置 # home.file.".config/i3/scripts" = { # source = ./scripts; # recursive = true; # 遞歸整個(gè)文件夾 # executable = true; # 將其中所有文件添加「執(zhí)行」權(quán)限 # }; # 直接以 text 的方式，在 nix 配置文件中硬編碼文件內(nèi)容 # home.file.".xxx".text = "" # xxx # ""; # set cursor size and dpi for 4k monitor xresources.properties = { "Xcursor.size" = 16; "Xft.dpi" = 172; }; # git 相關(guān)配置 programs.git = { enable = true; userName = "Ryan Yin"; userEmail = "xiaoyin_c@qq.com"; }; # Packages that should be installed to the user profile. home.packages = [ pkgs.htop pkgs.btop ]; # 啟用 starship，這是一個(gè)漂亮的 shell 提示符 programs.starship = { enable = true; settings = { add_newline = false; aws.disabled = true; gcloud.disabled = true; line_break.disabled = true; }; }; # alacritty 終端配置 programs.alacritty = { enable = true; env.TERM = "xterm-256color"; font = { size = 12; draw_bold_text_with_bright_colors = true; }; scrolling.multiplier = 5; selection.save_to_clipboard = true; }; # This value determines the Home Manager release that your # configuration is compatible with. This helps avoid breakage # when a new Home Manager release introduces backwards # incompatible changes. # # You can update Home Manager without changing this value. See # the Home Manager release notes for a list of state version # changes in each release. home.stateVersion = "22.11"; # Let Home Manager install and manage itself. programs.home-manager.enable = true;}添加好 /etc/nixos/home.nix后，還需要在 /etc/nixos/flake.nix中導(dǎo)入該配置，它才能生效，可以使用如下命令，在當(dāng)前文件夾中生成一個(gè)示例配置以供參考：
nix flake new example -t github:nix-community/home-manager#nixos調(diào)整好參數(shù)后的 /etc/nixos/flake.nix內(nèi)容示例如下：
{ description = "NixOS configuration"; inputs = { nixpkgs.url = "github:nixos/nixpkgs/nixos-unstable"; home-manager.url = "github:nix-community/home-manager"; home-manager.inputs.nixpkgs.follows = "nixpkgs"; }; outputs = inputs@{ nixpkgs, home-manager, ... }: { nixosConfigurations = { # 這里的 nixos-test 替換成你的主機(jī)名稱 nixos-test = nixpkgs.lib.nixosSystem { system = "x86_64-linux"; modules = [ ./configuration.nix # 將 home-manager 配置為 nixos 的一個(gè) module # 這樣在 nixos-rebuild switch 時(shí)，home-manager 配置也會(huì)被自動(dòng)部署 home-manager.nixosModules.home-manager { home-manager.useGlobalPkgs = true; home-manager.useUserPackages = true; # 這里的 ryan 也得替換成你的用戶名 # 這里的 import 函數(shù)在前面 Nix 語法中介紹過了，不再贅述 home-manager.users.ryan = import ./home.nix; # 使用 home-manager.extraSpecialArgs 自定義傳遞給 ./home.nix 的參數(shù) # 取消注釋下面這一行，就可以在 home.nix 中使用 flake 的所有 inputs 參數(shù)了 # home-manager.extraSpecialArgs = inputs; } ]; }; }; };}然后執(zhí)行 sudo nixos-rebuild switch應(yīng)用配置，即可完成 home-manager 的安裝。
安裝完成后，所有用戶級(jí)別的程序、配置，都可以通過 /etc/nixos/home.nix管理，并且執(zhí)行 sudo nixos-rebuild switch時(shí)也會(huì)自動(dòng)應(yīng)用 home-manager 的配置。
home.nix中 Home Manager 的配置項(xiàng)有這幾種查找方式：
到這里整個(gè)系統(tǒng)的骨架基本就配置完成了，當(dāng)前我們 /etc/nixos中的系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)應(yīng)該如下：
$ tree.├── flake.lock├── flake.nix├── home.nix└── configuration.nix下面分別說明下這四個(gè)文件的功能：
flake.lock: 自動(dòng)生成的版本鎖文件，它記錄了整個(gè) flake 所有輸入的數(shù)據(jù)源、hash 值、版本號(hào)，確保系統(tǒng)可復(fù)現(xiàn)。flake.nix: 入口文件，執(zhí)行 sudo nixos-rebuild switch時(shí)會(huì)識(shí)別并部署它。configuration.nix: 在 flake.nix 中被作為系統(tǒng)模塊導(dǎo)入，目前所有系統(tǒng)級(jí)別的配置都寫在此文件中。此配置文件中的所有配置項(xiàng)，參見官方文檔 Configuration - NixOS Manualhome.nix: 在 flake.nix 中被 home-manager 作為 ryan 用戶的配置導(dǎo)入，也就是說它包含了 ryan 這個(gè)用戶的所有 Home Manager 配置，負(fù)責(zé)管理其 Home 文件夾。此配置文件的所有配置項(xiàng)，參見 Appendix A. Configuration Options - Home Manager通過修改上面幾個(gè)配置文件就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)與 Home 目錄狀態(tài)的修改。但是隨著配置的增多，單純依靠 configuration.nix跟 home.nix會(huì)導(dǎo)致配置文件臃腫，難以維護(hù)，因此更好的解決方案是通過 Nix 的模塊機(jī)制，將配置文件拆分成多個(gè)模塊，分門別類地編寫維護(hù)。
在前面的 Nix 語法一節(jié)有介紹過：「import的參數(shù)如果為文件夾路徑，那么會(huì)返回該文件夾下的 default.nix文件的執(zhí)行結(jié)果」，實(shí)際 Nix 還提供了一個(gè) imports參數(shù)，它可以接受一個(gè) .nix文件列表，并將該列表中的所有配置合并（Merge）到當(dāng)前的 attribute set 中。注意這里的用詞是「合并」，它表明 imports如果遇到重復(fù)的配置項(xiàng)，不會(huì)簡(jiǎn)單地按執(zhí)行順序互相覆蓋，而是更合理地處理。比如說我在多個(gè) modules 中都定義了 program.packages = [...]，那么 imports會(huì)將所有 modules 中的 program.packages這個(gè) list 合并。不僅 list 能被正確合并，attribute set 也能被正確合并，具體行為各位看官可以自行探索。
我只在 nixpkgs-unstable 官方手冊(cè) - evalModules parameters 中找到一句關(guān)于
imports的描述：A list of modules. These are merged together to form the final configuration.，可以意會(huì)一下...（Nix 的文檔真的一言難盡...這么核心的參數(shù)文檔就這么一句...）
我們可以借助 imports參數(shù)，將 home.nix與 configuration.nix拆分成多個(gè) .nix文件。
比如我之前的 i3wm 系統(tǒng)配置 ryan4yin/nix-config/v0.0.2，結(jié)構(gòu)如下：
├── flake.lock├── flake.nix├── home│ ├── default.nix # 在這里通過 imports = [...] 導(dǎo)入所有子模塊│ ├── fcitx5 # fcitx5 中文輸入法設(shè)置，我使用了自定義的小鶴音形輸入法│ │ ├── default.nix│ │ └── rime-data-flypy│ ├── i3 # i3wm 桌面配置│ │ ├── config│ │ ├── default.nix│ │ ├── i3blocks.conf│ │ ├── keybindings│ │ └── scripts│ ├── programs│ │ ├── browsers.nix│ │ ├── common.nix│ │ ├── default.nix # 在這里通過 imports = [...] 導(dǎo)入 programs 目錄下的所有 nix 文件│ │ ├── git.nix│ │ ├── media.nix│ │ ├── vscode.nix│ │ └── xdg.nix│ ├── rofi # rofi 應(yīng)用啟動(dòng)器配置，通過 i3wm 中配置的快捷鍵觸發(fā)│ │ ├── configs│ │ │ ├── arc_dark_colors.rasi│ │ │ ├── arc_dark_transparent_colors.rasi│ │ │ ├── power-profiles.rasi│ │ │ ├── powermenu.rasi│ │ │ ├── rofidmenu.rasi│ │ │ └── rofikeyhint.rasi│ │ └── default.nix│ └── shell # shell 終端相關(guān)配置│ ├── common.nix│ ├── default.nix│ ├── nushell│ │ ├── config.nu│ │ ├── default.nix│ │ └── env.nu│ ├── starship.nix│ └── terminals.nix├── hosts│ ├── msi-rtx4090 # PC 主機(jī)的配置│ │ ├── default.nix # 這就是之前的 configuration.nix，不過大部分內(nèi)容都拆出到 modules 了│ │ └── hardware-configuration.nix # 與系統(tǒng)硬件相關(guān)的配置，安裝 nixos 時(shí)自動(dòng)生成的│ └── nixos-test # 測(cè)試用的虛擬機(jī)配置│ ├── default.nix│ └── hardware-configuration.nix├── modules # 從 configuration.nix 中拆分出的一些通用配置│ ├── i3.nix│ └── system.nix└── wallpaper.jpg # 桌面壁紙，在 i3wm 配置中被引用詳細(xì)結(jié)構(gòu)與內(nèi)容，請(qǐng)移步前面提供的 github 倉(cāng)庫(kù)鏈接，這里就不多介紹了。
8. 更新系統(tǒng)在使用了 Nix Flakes 后，要更新系統(tǒng)也很簡(jiǎn)單，先更新 flake.lock 文件，然后部署即可。在配置文件夾中執(zhí)行如下命令：
# 更新 flake.locknix flake update# 部署系統(tǒng)sudo nixos-rebuild switch另外有時(shí)候安裝新的包，跑 sudo nixos-rebuild switch時(shí)可能會(huì)遇到 sha256 不匹配的報(bào)錯(cuò)，也可以嘗試通過 nix flake update更新 flake.lock 來解決（原理暫時(shí)不太清楚）。
在使用 Nix Flakes 后，目前大家用得比較多的都是 nixos-unstable分支的 nixpkgs，有時(shí)候就會(huì)遇到一些 bug，比如我最近（2023/5/6）就遇到了 chrome/vscode 閃退的問題。
這時(shí)候就需要退回到之前的版本，在 Nix Flakes 中，所有的包版本與 hash 值與其 input 數(shù)據(jù)源的 git commit 是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此回退某個(gè)包的到歷史版本，就需要鎖定其 input 數(shù)據(jù)源的 git commit.
為了實(shí)現(xiàn)上述需求，首先修改 /etc/nixos/flake.nix，示例內(nèi)容如下（主要是利用 specialArgs參數(shù)）：
{ description = "NixOS configuration of Ryan Yin" inputs = { # 默認(rèn)使用 nixos-unstable 分支 nixpkgs.url = "github:nixos/nixpkgs/nixos-unstable"; # 最新 stable 分支的 nixpkgs，用于回退個(gè)別軟件包的版本，當(dāng)前最新版本為 22.11 nixpkgs-stable.url = "github:nixos/nixpkgs/nixos-22.11"; # 另外也可以使用 git commit hash 來鎖定版本，這是最徹底的鎖定方式 nixpkgs-fd40cef8d.url = "github:nixos/nixpkgs/fd40cef8d797670e203a27a91e4b8e6decf0b90c"; }; outputs = inputs@{ self, nixpkgs, nixpkgs-stable, nixpkgs-fd40cef8d, ... }: { nixosConfigurations = { nixos-test = nixpkgs.lib.nixosSystem rec { system = "x86_64-linux"; # 核心參數(shù)是這個(gè)，將非默認(rèn)的 nixpkgs 數(shù)據(jù)源傳到其他 modules 中 specialArgs = { # 注意每次 import 都會(huì)生成一個(gè)新的 nixpkgs 實(shí)例 # 這里我們直接在 flake.nix 中創(chuàng)建實(shí)例， 再傳遞到其他子 modules 中使用 # 這樣能有效重用 nixpkgs 實(shí)例，避免 nixpkgs 實(shí)例泛濫。 pkgs-stable = import nixpkgs-stable { system = system; # 這里遞歸引用了外部的 system 屬性 # 為了拉取 chrome 等軟件包，需要允許安裝非自由軟件 config.allowUnfree = true; }; pkgs-fd40cef8d = import nixpkgs-fd40cef8d { system = system; config.allowUnfree = true; }; }; modules = [ ./hosts/nixos-test # 省略其他模塊配置... ]; }; }; };}然后在你對(duì)應(yīng)的 module 中使用該數(shù)據(jù)源中的包，一個(gè) Home Manager 的子模塊示例：
{ pkgs, config, # nix 會(huì)從 flake.nix 的 specialArgs 查找并注入此參數(shù) pkgs-stable, # pkgs-fd40cef8d, # 也可以使用固定 hash 的 nixpkgs 數(shù)據(jù)源 ...}:{ # 這里從 pkg-stable 中引用包 home.packages = with pkgs-stable; [ firefox-wayland # chrome wayland support was broken on nixos-unstable branch, so fallback to stable branch for now # https://github.com/swaywm/sway/issues/7562 google-chrome ]; programs.vscode = { enable = true; package = pkgs-stable.vscode; # 這里也一樣，從 pkgs-stable 中引用包 };}配置完成后，通過 sudo nixos-rebuild switch部署即可將 firefox/chrome/vscode 三個(gè)軟件包回退到 stable 分支的版本。
10. 使用 Git 管理 NixOS 配置根據(jù) @fbewivpjsbsby 補(bǔ)充的文章 1000 instances of nixpkgs，在子模塊中用
import來定制nixpkgs不是一個(gè)好的習(xí)慣，因?yàn)槊看?import都會(huì)重新求值并產(chǎn)生一個(gè)新的 nixpkgs 實(shí)例，在配置越來越多時(shí)會(huì)導(dǎo)致構(gòu)建時(shí)間變長(zhǎng)、內(nèi)存占用變大。所以這里改為了在flake.nix中創(chuàng)建所有 nixpkgs 實(shí)例。
NixOS 的配置文件是純文本，因此跟普通的 dotfiles 一樣可以使用 Git 管理。
此外 Nix Flakes 配置也不一定需要放在 /etc/nixos目錄下，可以放在任意目錄下，只要在部署時(shí)指定正確的路徑即可。
我們?cè)谇懊娴?3 小節(jié)的代碼注釋中有說明過，可以通過
sudo nixos-rebuild switch --flake .#xxx的--flake參數(shù)指定 Flakes 配置的文件夾路徑，并通過#后面的值來指定使用的 outputs 名稱。
比如我的使用方式是將 Nix Flakes 配置放在 ~/nixos-config目錄下，然后在 /etc/nixos目錄下創(chuàng)建一個(gè)軟鏈接：
sudo mv /etc/nixos /etc/nixos.bak # 備份原來的配置sudo ln -s ~/nixos-config/ /etc/nixos然后就可以在 ~/nixos-config目錄下使用 Git 管理配置了，配置使用普通的用戶級(jí)別權(quán)限即可，不要求 owner 為 root.
另一種方法是直接刪除掉 /etc/nixos，并在每次部署時(shí)指定配置文件路徑：
sudo mv /etc/nixos /etc/nixos.bak # 備份原來的配置cd ~/nixos-config# 通過 --flake .#nixos-test 參數(shù)，指定使用當(dāng)前文件夾的 flake.nix，使用的 nixosConfiguraitons 名稱為 nixos-testsudo nixos-rebuild switch --flake .#nixos-test兩種方式都可以，看個(gè)人喜好。
11. 查看與清理歷史數(shù)據(jù)如前所述，NixOS 的每次部署都會(huì)生成一個(gè)新的版本，所有版本都會(huì)被添加到系統(tǒng)啟動(dòng)項(xiàng)中，除了重啟電腦外，我們也可以通過如下命令查詢當(dāng)前可用的所有歷史版本：
nix profile history --profile /nix/var/nix/profiles/system以及清理歷史版本釋放存儲(chǔ)空間的命令：
# 清理 7 天之前的所有歷史版本sudo nix profile wipe-history --profile /nix/var/nix/profiles/system --older-than 7d# 清理歷史版本并不會(huì)刪除數(shù)據(jù)，還需要手動(dòng) gc 下sudo nix store gc --debug以及查看系統(tǒng)層面安裝的所有軟件包（這個(gè)貌似只能用 nix-env）：
nix-env -qa到這里我們已經(jīng)寫了不少 Nix Flakes 配置來管理 NixOS 系統(tǒng)了，這里再簡(jiǎn)單介紹下 Nix Flakes 更細(xì)節(jié)的內(nèi)容，以及常用的 nix flake 命令。
1. Flake 的 inputsflake.nix中的 inputs是一個(gè) attribute set，用來指定當(dāng)前 Flake 的依賴，inputs 有很多種類型，舉例如下：
{ inputs = { # 以 GitHub 倉(cāng)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，指定使用 master 分支，這是最常見的 input 格式 nixpkgs.url = "github:Mic92/nixpkgs/master"; # Git URL，可用于任何基于 https/ssh 協(xié)議的 Git 倉(cāng)庫(kù) git-example.url = "git+https://git.somehost.tld/user/path?ref=branch&rev=fdc8ef970de2b4634e1b3dca296e1ed918459a9e"; # 上面的例子會(huì)復(fù)制 .git 到本地, 如果數(shù)據(jù)量較大，建議使用 shallow=1 參數(shù)避免復(fù)制 .git git-directory-example.url = "git+file:/path/to/repo?shallow=1"; # 本地文件夾 (如果使用絕對(duì)路徑，可省略掉前綴 "path:") directory-example.url = "path:/path/to/repo"; # 如果數(shù)據(jù)源不是一個(gè) flake，則需要設(shè)置 flake=false bar = { url = "github:foo/bar/branch"; flake = false; }; sops-nix = { url = "github:Mic92/sops-nix"; # `follows` 是 inputs 中的繼承語法 # 這里使 sops-nix 的 `inputs.nixpkgs` 與當(dāng)前 flake 的 inputs.nixpkgs 保持一致， # 避免依賴的 nixpkgs 版本不一致導(dǎo)致問題 inputs.nixpkgs.follows = "nixpkgs"; }; # 將 flake 鎖定在某個(gè) commit 上 nix-doom-emacs = { url = "github:vlaci/nix-doom-emacs?rev=238b18d7b2c8239f676358634bfb32693d3706f3"; flake = false; }; # 使用 `dir` 參數(shù)指定某個(gè)子目錄 nixpkgs.url = "github:foo/bar?dir=shu"; }}flake.nix中的 outputs是一個(gè) attribute set，是整個(gè) Flake 的構(gòu)建結(jié)果，每個(gè) Flake 都可以有許多不同的 outputs。
一些特定名稱的 outputs 有特殊用途，會(huì)被某些 Nix 命令識(shí)別處理，比如：
Nix packages: 名稱為apps.. , packages.. 或 legacyPackages.. 的 outputs，都是 Nix 包，通常都是一個(gè)個(gè)應(yīng)用程序。可以通過 nix build .#name來構(gòu)建某個(gè) nix 包Nix Helper Functions: 名稱為 lib的 outputs 是 Flake 函數(shù)庫(kù)，可以被其他 Flake 作為 inputs 導(dǎo)入使用。Nix development environments: 名稱為 devShells的 outputs 是 Nix 開發(fā)環(huán)境可以通過 nix develop命令來使用該 Output 創(chuàng)建開發(fā)環(huán)境NixOS configurations: 名稱為 nixosConfigurations.的 outputs，是 NixOS 的系統(tǒng)配置。nixos-rebuild switch .#可以使用該 Output 來部署 NixOS 系統(tǒng)Nix templates: 名稱為 templates的 outputs 是 flake 模板可以通過執(zhí)行命令 nix flake init --template 使用模板初始化一個(gè) Flake 包其他用戶自定義的 outputs，可能被其他 Nix 相關(guān)的工具使用NixOS Wiki 中給出的使用案例：
{ self, ... }@inputs:{ # Executed by `nix flake check` checks.""."" = derivation; # Executed by `nix build .#` packages.""."" = derivation; # Executed by `nix build .` packages."".default = derivation; # Executed by `nix run .#` apps.""."" = { type = "app"; program = ""; }; # Executed by `nix run . -- ` apps."".default = { type = "app"; program = "..."; }; # Formatter (alejandra, nixfmt or nixpkgs-fmt) formatter."" = derivation; # Used for nixpkgs packages, also accessible via `nix build .#` legacyPackages.""."" = derivation; # Overlay, consumed by other flakes overlays."" = final: prev: { }; # Default overlay overlays.default = {}; # Nixos module, consumed by other flakes nixosModules."" = { config }: { options = {}; config = {}; }; # Default module nixosModules.default = {}; # Used with `nixos-rebuild --flake .#` # nixosConfigurations."".config.system.build.toplevel must be a derivation nixosConfigurations."" = {}; # Used by `nix develop .#` devShells.""."" = derivation; # Used by `nix develop` devShells."".default = derivation; # Hydra build jobs hydraJobs.""."" = derivation; # Used by `nix flake init -t #` templates."" = { path = ""; description = "template description goes here?"; }; # Used by `nix flake init -t ` templates.default = { path = ""; description = ""; };} 在啟用了 nix-command& flakes功能后，我們就可以使用 Nix 提供的新一代 Nix 命令行工具 New Nix Commands 了，下面列舉下其中常用命令的用法：
# 解釋下這條指令涉及的參數(shù)：# `nixpkgs#ponysay` 意思是 `nixpkgs` 這個(gè) flake 中的 `ponysay` 包。# `nixpkgs` 是一個(gè) flakeregistry ida,# nix 會(huì)從 中# 找到這個(gè) id 對(duì)應(yīng)的 github 倉(cāng)庫(kù)地址# 所以這個(gè)命令的意思是創(chuàng)建一個(gè)新環(huán)境，安裝并運(yùn)行 `nixpkgs` 這個(gè) flake 提供的 `ponysay` 包。# 注：前面已經(jīng)介紹過了，nix 包 是 flake outputs 中的一種。echo "Hello Nix" | nix run "nixpkgs#ponysay"# 這條命令和上面的命令作用是一樣的，只是使用了完整的 flake URI，而不是 flakeregistry id。echo "Hello Nix" | nix run "github:NixOS/nixpkgs/nixos-unstable#ponysay"# 這條命令的作用是使用 zero-to-nix 這個(gè) flake 中名 `devShells.example` 的 outptus 來創(chuàng)建一個(gè)開發(fā)環(huán)境，# 然后在這個(gè)環(huán)境中打開一個(gè) bash shell。nix develop "github:DeterminateSystems/zero-to-nix#example"# 除了使用遠(yuǎn)程 flake uri 之外，你也可以使用當(dāng)前目錄下的 flake 來創(chuàng)建一個(gè)開發(fā)環(huán)境。mkdir my-flake && cd my-flake## 通過模板初始化一個(gè) flakenix flake init --template "github:DeterminateSystems/zero-to-nix#javascript-dev"## 使用當(dāng)前目錄下的 flake 創(chuàng)建一個(gè)開發(fā)環(huán)境，并打開一個(gè) bash shellnix develop# 或者如果你的 flake 有多個(gè) devShell 輸出，你可以指定使用名為 example 的那個(gè)nix develop .#example# 構(gòu)建 `nixpkgs` flake 中的 `bat` 這個(gè)包# 并在當(dāng)前目錄下創(chuàng)建一個(gè)名為 `result` 的符號(hào)鏈接，鏈接到該構(gòu)建結(jié)果文件夾。mkdir build-nix-package && cd build-nix-packagenix build "nixpkgs#bat"# 構(gòu)建一個(gè)本地 flake 和 nix develop 是一樣的，不再贅述 此外 Zero to Nix - Determinate Systems 是一份全新的 Nix & Flake 新手入門文檔，寫得比較淺顯易懂，適合新手用來入門。
八、Nixpkgs 的高級(jí)用法callPackage、Overriding 與 Overlays 是在使用 Nix 時(shí)偶爾會(huì)用到的技術(shù)，它們都是用來自定義 Nix 包的構(gòu)建方法的。
我們知道許多程序都有大量構(gòu)建參數(shù)需要配置，不同的用戶會(huì)希望使用不同的構(gòu)建參數(shù)，這時(shí)候就需要 Overriding 與 Overlays 來實(shí)現(xiàn)。我舉幾個(gè)我遇到過的例子：
fcitx5-rime.nix: fcitx5-rime 的rimeDataPkgs默認(rèn)使用 rime-data包，但是也可以通過 override 來自定義該參數(shù)的值，以加載自定義的 rime 配置（比如加載小鶴音形輸入法配置）。vscode/with-extensions.nix: vscode 的這個(gè)包也可以通過 override 來自定義 vscodeExtensions參數(shù)的值來安裝自定義插件。nix-vscode-extensions: 就是利用該參數(shù)實(shí)現(xiàn)的 vscode 插件管理firefox/common.nix: firefox 同樣有許多可自定義的參數(shù)等等總之如果需要自定義上述這類 Nix 包的構(gòu)建參數(shù)，或者實(shí)施某些比較底層的修改，我們就得用到 Overriding 跟 Overlays。
OverridingChapter 4. Overriding - nixpkgs Manual
簡(jiǎn)單的說，所有 nixpkgs 中的 Nix 包都可以通過
pkgs.fcitx5-rime.override {rimeDataPkgs = [ ./rime-data-flypy];}上面這個(gè) Nix 表達(dá)式的執(zhí)行結(jié)果就是一個(gè)新的 Derivation，它的 rimeDataPkgs參數(shù)被覆蓋為 [./rime-data-flypy]，而其他參數(shù)則沿用原來的值。
除了覆寫參數(shù)，還可以通過 overrideAttrs來覆寫使用 stdenv.mkDerivation構(gòu)建的 Derivation 的屬性，比如：
helloWithDebug = pkgs.hello.overrideAttrs (finalAttrs: previousAttrs: { separateDebugInfo = true;});上面這個(gè)例子中，helloWithDebug就是一個(gè)新的 Derivation，它的 separateDebugInfo參數(shù)被覆蓋為 true，而其他參數(shù)則沿用原來的值。
Chapter 3. Overlays - nixpkgs Manual
前面介紹的 override 函數(shù)都會(huì)生成新的 Derivation，不影響 pkgs 中原有的 Derivation，只適合作為局部參數(shù)使用。但如果你需要覆寫的 Derivation 還被其他 Nix 包所依賴，那其他 Nix 包使用的仍然會(huì)是原有的 Derivation.
為了解決這個(gè)問題，Nix 提供了 overlays 能力。簡(jiǎn)單的說，Overlays 可以全局修改 pkgs 中的 Derivation。
在舊的 Nix 環(huán)境中，Nix 默認(rèn)會(huì)自動(dòng)應(yīng)用 ~/.config/nixpkgs/overlays.nix~/.config/nixpkgs/overlays/*.nix這類路徑下的所有 overlays 配置。
但是在 Flakes 中，為了確保系統(tǒng)的可復(fù)現(xiàn)性，它不能依賴任何 Git 倉(cāng)庫(kù)之外的配置，所以這種舊的方法就不能用了。
在使用 Nix Flakes 編寫 NixOS 配置時(shí)，Home Manager 與 NixOS 都提供了 nixpkgs.overlays這個(gè) option 來引入 overlays, 相關(guān)文檔：
nixpkgs.overlaysnixpkgs source code - nixpkgs.overlays舉個(gè)例子，如下內(nèi)容就是一個(gè)加載 Overlays 的 Module，它既可以用做 Home Manager Module，也可以用做 NixOS Module，因?yàn)檫@倆定義完全是一致的：
不過我使用發(fā)現(xiàn)，Home Manager 畢竟是個(gè)外部組件，而且現(xiàn)在全都用的 unstable 分支，這導(dǎo)致 Home Manager Module 有時(shí)候會(huì)有點(diǎn)小毛病，因此更建議以 NixOS Module 的形式引入 overlays
{ config, pkgs, lib, ... }:{ nixpkgs.overlays = [ # overlayer1 - 參數(shù)名用 self 與 super，表達(dá)繼承關(guān)系 (self: super: { google-chrome = super.google-chrome.override { commandLineArgs = "--proxy-server="https=127.0.0.1:3128;http=127.0.0.1:3128""; }; }) # overlayer2 - 還可以使用 extend 來繼承其他 overlay # 這里改用 final 與 prev，表達(dá)新舊關(guān)系 (final: prev: { steam = prev.steam.override { extraPkgs = pkgs: with pkgs; [ keyutils libkrb5 libpng libpulseaudio libvorbis stdenv.cc.cc.lib xorg.libXcursor xorg.libXi xorg.libXinerama xorg.libXScrnSaver ]; extraProfile = "export GDK_SCALE=2"; }; }) # overlay3 - 也可以將 overlay 定義在其他文件中 (import ./overlays/overlay3.nix) ];}這里只是個(gè)示例配置，參照此格式編寫你自己的 overlays 配置，將該配置作為 NixOS Module 或者 Home Manager Module 引入，然后部署就可以看到效果了。
模塊化 overlays 配置上面的例子說明了如何編寫 overlays，但是所有 overlays 都一股腦兒寫在一起，就有點(diǎn)難以維護(hù)了，寫得多了自然就希望模塊化管理這些 overlays.
這里介紹下我找到的一個(gè) overlays 模塊化管理的最佳實(shí)踐。
首先在 Git 倉(cāng)庫(kù)中創(chuàng)建 overlays文件夾用于存放所有 overlays 配置，然后創(chuàng)建 overlays/default.nix，其內(nèi)容如下：
args: # import 當(dāng)前文件夾下所有的 nix 文件，并以 args 為參數(shù)執(zhí)行它們 # 返回值是一個(gè)所有執(zhí)行結(jié)果的列表，也就是 overlays 的列表 builtins.map (f: (import (./. + "/${f}") args)) # map 的第一個(gè)參數(shù)，是一個(gè) import 并執(zhí)行 nix 文件的函數(shù) (builtins.filter # map 的第二個(gè)參數(shù)，它返回一個(gè)當(dāng)前文件夾下除 default.nix 外所有 nix 文件的列表 (f: f != "default.nix") (builtins.attrNames (builtins.readDir ./.)))后續(xù)所有 overlays 配置都添加到 overlays文件夾中，一個(gè)示例配置 overlays/fcitx5/default.nix內(nèi)容如下：
# 為了不使用默認(rèn)的 rime-data，改用我自定義的小鶴音形數(shù)據(jù)，這里需要 override# 參考 https://github.com/NixOS/nixpkgs/blob/e4246ae1e7f78b7087dce9c9da10d28d3725025f/pkgs/tools/inputmethods/fcitx5/fcitx5-rime.nix{pkgs, config, lib, ...}:(self: super: { # 小鶴音形配置，配置來自 flypy.com 官方網(wǎng)盤的鼠須管配置壓縮包「小鶴音形“鼠須管”for macOS.zip」 rime-data = ./rime-data-flypy; fcitx5-rime = super.fcitx5-rime.override { rimeDataPkgs = [ ./rime-data-flypy ]; };})我通過上面這個(gè) overlays 修改了 fcitx5-rime 輸入法的默認(rèn)數(shù)據(jù)，加載了我自定義的小鶴音形輸入法。
最后，還需要通過 nixpkgs.overlays這個(gè) option 加載 overlays/default.nix返回的所有 overlays 配置，在任一 NixOS Module 中添加如下參數(shù)即可：
{ config, pkgs, lib, ... } @ args:{ # ...... # 添加此參數(shù) nixpkgs.overlays = import /path/to/overlays/dir; # ......}比如說直接寫 flake.nix里：
{ description = "NixOS configuration of Ryan Yin"; # ...... inputs = { # ...... }; outputs = inputs@{ self, nixpkgs, ... }: { nixosConfigurations = { nixos-test = nixpkgs.lib.nixosSystem { system = "x86_64-linux"; specialArgs = inputs; modules = [ ./hosts/nixos-test # 添加如下內(nèi)嵌 module 定義 # 這里將 modules 的所有參數(shù) args 都傳遞到了 overlays 中 (args: { nixpkgs.overlays = import ./overlays args; }) # ...... ]; }; }; };}按照上述方法進(jìn)行配置，就可以很方便地模塊化管理所有 overlays 配置了，以我的配置為例，overlays 文件夾的結(jié)構(gòu)大致如下：
.├── flake.lock├── flake.nix├── home├── hosts├── modules├── ......├── overlays│ ├── default.nix # 它返回一個(gè)所有 overlays 的列表│ └── fcitx5 # fcitx5 overlay│ ├── default.nix│ ├── README.md│ └── rime-data-flypy # 自定義的 rime-data，需要遵循它的文件夾格式│ └── share│ └── rime-data│ ├── ...... # rime-data 文件└── README.md你可以在我的配置倉(cāng)庫(kù) ryan4yin/nix-config/v0.0.4 查看更詳細(xì)的內(nèi)容，獲取些靈感。
進(jìn)階玩法逐漸熟悉 Nix 這一套工具鏈后，可以進(jìn)一步讀一讀 Nix 的三本手冊(cè)，挖掘更多的玩法：
Nix Reference Manual: Nix 包管理器使用手冊(cè)，主要包含 Nix 包管理器的設(shè)計(jì)、命令行使用說明。nixpkgs Manual: 主要介紹 Nixpkgs 的參數(shù)、Nix 包的使用、修改、打包方法。NixOS Manual: NixOS 系統(tǒng)使用手冊(cè)，主要包含 Wayland/X11, GPU 等系統(tǒng)級(jí)別的配置說明。nix-pills: Nix Pills 對(duì)如何使用 Nix 構(gòu)建軟件包進(jìn)行了深入的闡述，寫得比官方文檔清晰易懂，而且也足夠深入，值得一讀。在對(duì) Nix Flakes 熟悉到一定程度后，你可以嘗試一些 Flakes 的進(jìn)階玩法，如下是一些比較流行的社區(qū)項(xiàng)目，可以試用：
flake-parts: 通過 Module 模塊系統(tǒng)簡(jiǎn)化配置的編寫與維護(hù)。flake-utils-plus:同樣是用于簡(jiǎn)化 Flake 配置的第三方包，不過貌似更強(qiáng)大些digga: 一個(gè)大而全的 Flake 模板，揉合了各種實(shí)用 Nix 工具包的功能，不過結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要一定經(jīng)驗(yàn)才能玩得轉(zhuǎn)。......以及其他許多實(shí)用的社區(qū)項(xiàng)目可探索，我比較關(guān)注的有這幾個(gè)：
devenv: 開發(fā)環(huán)境管理agenix: secrets 管理nixos-generator: 鏡像生成工具，從 nixos 配置生成 iso/qcow2 等格式的鏡像lanzaboote: 啟用 secure bootimpermanence: 用于配置無狀態(tài)系統(tǒng)。可用它持久化你指定的文件或文件夾，同時(shí)再將 /home 目錄掛載為 tmpfs 或者每次啟動(dòng)時(shí)用工具擦除一遍。這樣所有不受 impermanence 管理的數(shù)據(jù)都將成為臨時(shí)數(shù)據(jù)，如果它們導(dǎo)致了任何問題，重啟下系統(tǒng)這些數(shù)據(jù)就全部還原到初始狀態(tài)了！colmena: NixOS 主機(jī)部署工具總結(jié)這是本系列文章的第一篇，介紹了使用 Nix Flakes 配置 NixOS 系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，跟著這篇文章把系統(tǒng)配置好，就算是入門了。
我會(huì)在后續(xù)文章中介紹 NixOS & Nix Flakes 的進(jìn)階知識(shí)：開發(fā)環(huán)境管理、secrets 管理、軟件打包、遠(yuǎn)程主機(jī)管理等等，盡請(qǐng)期待。
參考如下是我參考過的比較有用的 Nix 相關(guān)資料：
Zero to Nix - Determinate Systems: 淺顯易懂的 Nix Flakes 新手入門文檔，值得一讀。NixOS 系列: 這是 LanTian 大佬的 NixOS 系列文章，寫得非常清晰明了，新手必讀。Nix Flakes Series: 官方的 Nix Flakes 系列文章，介紹得比較詳細(xì)，作為新手入門比較 OKNix Flakes - Wiki: Nix Flakes 的官方 Wiki，此文介紹得比較粗略。ryan4yin/nix-config: 我的 NixOS 配置倉(cāng)庫(kù)，README 中也列出了我參考過的其他配置倉(cāng)庫(kù)標(biāo)簽：
