2024-03-12
分类：新视野
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先来一段紧箍咒：nvm、fvm、gvm、sdkman、fnm、n、g、rvm、jenv、phpbrew、rustup、swiftenv、pyenv、rbenv...
这些都是用来解决编程语言多版本管理的工具，如果你是个程序员肯定认识或是用过几个，但是刚接触编程的小白，就会有些挠头了。
啥是编程语言版本管理工具？它们有什么用呢？
举个例子，用 Java 的开发者可能会遇见的问题，公司的项目是万年不变 JDK 8，但个人项目用的是最新的 JDK 21。这种情况下，在一台电脑上开发公司和个人项目的时候，就需要切换一下当前开发环境对应的 JDK 版本，否则项目跑不起来。编程语言版本管理工具就是用来**切换/管理编程语言不同版本的工具** ，比如 Java 语言对应的工具是 `jenv`。
每一种编程语言都有一个对应的版本管理工具，**对于多语言开发者来说就需要安装、配置、学习各种版本管理工具，记忆不同工具的使用命令** ，这和紧箍咒无异。那咋办啊?
莫慌，今天 HelloGitHub 带来的是一款跨平台版本、支持多语言的版本管理工具------vfox，让你无忧应对多编程语言、不同版本的开发环境。该项目由国人（99 年的小伙）开发，更贴合国内开发者的使用习惯。 GitHub 地址：https://github.com/version-fox/vfox
接下来，让我们一起走近 vfox 了解它的功能、上手使用、技术原理和强大的插件系统吧！
一、介绍
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vfox 是一个类 nvm、fvm、sdkman、asdf 的版本管理工具，具有**跨平台** 、**通用** 、**易拓展**的特性：
* 简单：安装简单，一套命令管理所有语言
* 跨平台：支持 **Windows**、Linux、macOS
* 人性化：换项目时**自动切换到对应编程语言**、支持自动补全
* 扩展性：容易上手的插件系统，添加冷门的编程语言
* 作用域：支持 Global、Project、Session 三种作用域
质疑声：同类型的项目挺多的啊，不能一个国人开发、开源就来求 Star 吧？
下面，我们就来**和在 GitHub 上有 20k Star 的同类型工具 asdf PK 一下**，看看 vfox 是不是重复造轮子，到底能不能打！
二、对比 asdf
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这里主要从**操作系统兼容性、性能和插件换源**三个方面进行对比。
### 2.1 兼容性
\| 兼容性 \| Windows \| Linux \| macOS \|
\|------\|---------\|-------\|-------\|
\| asdf \| ❌ \| ✅ \| ✅ \|
\| vfox \| ✅ \| ✅ \| ✅ \|
首先，asdf 是用 shell 脚本实现的工具，所以并**不支持原生 Windows 环境**。而 vfox 是用 Go + Lua 实现的，因此天生支持 Windows 和其他操作系统。
### 2.2 性能
上图是对两个工具最核心的切换版本功能进行基准测试的结果，很容易就能得出结论：vfox 比 asdf **快 5 倍**。
\| 速度 \| 平均 \| 最快 \| 最慢 \|
\|------\|----------\|---------\|----------\|
\| asdf \| 158.7 ms \| 154 ms \| 168.4 ms \|
\| vfox \| 28.1ms \| 27.1 ms \| 32.3 ms \|
**技术解析** ：asdf 执行切换版本的速度之所以较慢，主要是由于其**垫片机制** 。简单来说，当你尝试运行如 node 这样的命令时，asdf 会首先查找对应的垫片，然后根据 `.tool-versions` 文件或全局设置来确定使用哪个版本的 node 。这个查找和确定版本的过程会消耗一定的时间，从而影响了命令的执行速度。
相比之下，vfox 则采用了直接操作环境变量的方式来管理版本，它会直接设置和切换环境变量，从而避免了查找和确定版本的过程。因此，在执行速度上要比使用垫片机制的 asdf 快得多。
虽然 asdf 很强，但是它对 Windows 原生无能为力。虽然 vfox 很新，但在**性能和跨平台方面做得更好**。
### 2.3 插件换源
大多数时候，我们会被网络问题而困扰，所以切换下载源的操作是必不可少的。
下面以切换 Node.js 源为例，对比 asdf 和 vfox 在换源时的区别。
asdf 是通过 `asdf-vm/asdf-nodejs` 插件实现了对于 Node.js 的支持，但该插件是需要手动预定义一个环境变量来修改下载源，多语言换源还需要设置多个不同的环境变量。
* 优点：可以灵活切换任何镜像源
* 缺点：需要手动设置，操作不友好
vfox 选择了另一种方法，即一个镜像源对应一个插件。
```
$ vfox add nodejs/nodejs # 使用官方下载源
$ vfox add nodejs/npmmirror # 使用 npmmirror 镜像
$ vfox add python/python # 官方下载源
$ vfox add python/npmmirror
```
虽然这样会使仓库的插件变多，但使用起来降低了负担，也**没有乱七八糟的环境变量需要配置**，对用户非常友好!
三、上手
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说了这么多，还没上手玩一下简直忍不了。
### 3.1. 安装
**Windows** 用户只需要下载安装器进行安装即可，**Linux** 用户可以使用 APT 或 YUM 来快速安装，**macOS** 用户可以使用 Homebrew 安装。更详细的安装方式可查看文档
```
$ brew tap version-fox/tap
$ brew install vfox
```
安装完成之后，需要将 vfox 挂载到你的 shell 中，从下面条目中选择一条适合你 shell 的。
```
echo 'eval "$(vfox activate bash)"' >> ~/.bashrc
echo 'eval "$(vfox activate zsh)"' >> ~/.zshrc
echo 'vfox activate fish | source' >> ~/.config/fish/config.fish
# 对于 Powershell 用户，将下面行添加到你的 $PROFILE 文件中
Invoke-Expression "$(vfox activate pwsh)"
```
### 3.2 使用
安装好了，但你还做不了任何事情，因为 vfox 是使用插件作为扩展，按需安装。
> 不知道应该添加哪些插件，可以用 `vfox available` 命令查看所有可用插件
所以你还需要安装插件，以 Node.js 为例，为了获得更好的体验，我们添加 npmmirror 镜像源插件：`vfox add nodejs/npmmirror`。
在插件成功安装之后，你就可以玩起来了！
* 安装指定版本：`vfox install nodejs@`
* 安装最新版本：`vfox install nodejs@latest`
* 切换版本：`vfox use nodejs[@]`
文字表达远不如图片来的更直观，我们直接上效果图。
四、技术原理
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vfox 支持 Global、Session、Project 三种作用域，这三种作用域能够满足我们日常开发所需的场景。
\| 作用域 \| 命令 \| 说明 \|
\|---------\|--------------------------\|---------------\|
\| Global \| `vfox use -g ` \| 全局范围有效 \|
\| Session \| `vfox use -s ` \| 当前 shell 会话有效 \|
\| Project \| `vfox use -p ` \| 当前项目下有效 \|
那么你对它们的实现原理感兴趣吗？咱们废话不多说，直接看原理图！
vfox 是基于 shell 的 hook 机制实现的，hook 机制简单来说就是每当我们执行完命令之后，shell 都会调用一下你配置的钩子函数（hook），即 `vfox env ` 命令，我们后面解释这个命令是干什么的。
说回到作用域上来，vofox 是通过 `.tool-versions` 文件来记录每个 SDK 对应的版本号信息。对于三种作用域，会分别在不同的地方创建 `.tool-versions` 文件，用于记录作用域内所需要的 SDK 版本信息。
* `Global` -\> `$HOME/.version-fox/.tool-versions`
* `Project` -\> `当前项目目录`
* `Session` -\> `$HOME/.version-fox/tmp//.tool-versions`
代码如下：
```
func newSdkManagerWithSource(sources ...RecordSource) *Manager {
meta, err := newPathMeta()
if err != nil {
panic("Init path meta error")
}
var paths []string
for _, source := range sources {
// 根据不同的作用域选择性加载不同位置的.tool-versions文件
switch source {
case GlobalRecordSource:
paths = append(paths, meta.ConfigPath)
case ProjectRecordSource:
// 当前目录
curDir, err := os.Getwd()
if err != nil {
panic("Get current dir error")
}
paths = append(paths, curDir)
case SessionRecordSource:
// Shell会话临时目录
paths = append(paths, meta.CurTmpPath)
}
}
// env.Record是用来专门操作.tool-versions文件的, 增删改查
var record env.Record
if len(paths) == 0 {
record = env.EmptyRecord
} else if len(paths) == 1 {
r, err := env.NewRecord(paths[0])
if err != nil {
panic(err)
}
record = r
} else {
r, err := env.NewRecord(paths[0], paths[1:]...)
if err != nil {
panic(err)
}
record = r
}
// SdkManager是用来专门管理Sdk的组件, 到这里Manager就可以通过Record来获取和修改Sdk版本信息咯
return newSdkManager(record, meta)
}
```
上面提到，最核心的其实是 hook 机制调用的 `vfox env ` 命令，那它到底干了件什么事情呢?
```
func envCmd(ctx *cli.Context) error {
...
// 拿到对应shell的组件
s := shell.NewShell(shellName)
if s == nil {
return fmt.Errorf("unknow target shell %s", shellName)
}
// 上面提到的加载.tool-versions信息到Manager中
manager := internal.NewSdkManagerWithSource(internal.SessionRecordSource, internal.ProjectRecordSource)
defer manager.Close()
// 获取需要配置的环境变量信息
envKeys, err := manager.EnvKeys()
if err != nil {
return err
}
// 将环境变量信息, 翻译成符合对应shell的命令
exportStr := s.Export(envKeys)
fmt.Println(exportStr)
return nil
}
}
func (m *Manager) EnvKeys() (env.Envs, error) {
shellEnvs := make(env.Envs)
var paths []string
// 这里就是前面说的, Record包含了所有的版本信息, 只需要取出来即可
for k, v := range m.Record.Export() {
if lookupSdk, err := m.LookupSdk(k); err == nil {
if keys, err := lookupSdk.EnvKeys(Version(v)); err == nil {
for key, value := range keys {
if key == "PATH" {
paths = append(paths, *value)
} else {
shellEnvs[key] = value
}
}
}
}
}
...
return shellEnvs, nil
}
```
没看懂代码没关系，用一句话概括这段代码的功能：**将 `.tool-versions` 记录的 SDK 版本信息，翻译成具体 shell 可执行的命令**，其实核心技术就这么朴实无华。
五、插件系统
------
插件系统是 vfox 的核心，它赋予 vfox 无限的可能性，不仅仅局限于单一的 SDK。通过插件系统，vfox 能够灵活地适应任何 SDK 的需求，无论是现有的还是未来可能出现的。
更重要的是，插件系统使用 Lua 作为插件的开发语言，内置了一些常用模块，如 `http`、`json`、`html`、`file` 等，这使得插件系统不仅功能强大，而且**易于开发和自定义**。用户可以根据自己的需求，轻松编写和定制自己的脚本，从而实现更多的功能。
口说无凭，我们直接写一个简单的插件来体验一下，以写一个 **Windows 环境下可用的 Python 插件**为例。
### 5.1 插件模板结构
在开工之前，我们首先需要了解一下插件结构是什么样子，以及都提供了哪些钩子函数供我们实现。
```
--- 内置全局变量: 操作系统和架构类型
OS_TYPE = ""
ARCH_TYPE = ""
--- 描述当前插件的基本信息, 插件名称、版本、最低运行时版本等信息
PLUGIN = {
name = "xxx",
author = "xxx",
version = "0.0.1",
description = "xxx",
updateUrl = "https://localhost/xxx.lua",
minRuntimeVersion = "0.2.3",
}
--- 1.预安装钩子函数。vfox 会根据提供的元信息, 帮你提前下载好所需的文件(如果是压缩包,会帮你解压)放到指定目录。
function PLUGIN:PreInstall(ctx)
return {
version = "0.1.1",
sha256 = "xxx", --- 可选
sha1 = "xxx", --- 可选
url = "文件地址"
}
end
--- 2.后置钩子函数。这里主要是做一些额外操作, 例如编译源码。
function PLUGIN:PostInstall(ctx)
end
--- 3.可用钩子函数。 告诉 vfox 当前插件都有哪些可用版本。
function PLUGIN:Available(ctx)
end
--- 4.环境信息钩子函数。 告诉 vfox 当前SDK所需要配置的环境变量有哪些。
function PLUGIN:EnvKeys(ctx)
end
```
总共就 4 个钩子函数，是不是非常简单。
### 5.2 Python 插件实现
OK，万事俱备那我们正式开始实现 Python 插件咯\~
```
--- vfox 提供的库
local http = require("http") --- 发起 http 请求
local html = require("html") --- 解析 html
OS_TYPE = ""
ARCH_TYPE = ""
--- python 下载源地址信息
local PYTHON_URL = "https://www.python.org/ftp/python/"
local DOWNLOAD_SOURCE = {
--- ...
EXE = "https://www.python.org/ftp/python/%s/python-%s%s.exe",
SOURCE = "https://www.python.org/ftp/python/%s/Python-%s.tar.xz"
}
PLUGIN = {
name = "python",
author = "aooohan",
version = "0.0.1",
minRuntimeVersion = "0.2.3",
}
function PLUGIN:PreInstall(ctx)
--- 拿到用户输入版本号, 解析成具体版本号
local version = ctx.version
if version == "latest" then
version = self:Available({})[1].version
end
if OS_TYPE == "windows" then
local url, filename = checkAvailableReleaseForWindows(version)
return {
version = version,
url = url,
note = filename
}
else
--- 非 Windows 环境实现, 略
end
end
function checkAvailableReleaseForWindows(version)
--- 处理架构类型, 同一架构的不同名称
local archType = ARCH_TYPE
if ARCH_TYPE == "386" then
archType = ""
else
archType = "-" .. archType
end
--- 检查是否存在 exe 安装器, 当然 Python 还提供了其他安装器, 例如 msi、web-installer 等
local url = DOWNLOAD_SOURCE.EXE:format(version, version, archType)
local resp, err = http.head({
url = url
})
if err ~= nil or resp.status_code ~= 200 then
error("No available installer found for current version")
end
return url, "python-" .. version .. archType .. ".exe"
end
--- vfox 会在 PreInstall 执行完之后, 执行当前钩子函数.
function PLUGIN:PostInstall(ctx)
if OS_TYPE == "windows" then
return windowsCompile(ctx)
else
--- 略
end
end
function windowsCompile(ctx)
local sdkInfo = ctx.sdkInfo['python']
--- vfox 分配的安装路径
local path = sdkInfo.path
local filename = sdkInfo.note
--- exe 安装器路径
local qInstallFile = path .. "\\" .. filename
local qInstallPath = path
--- 执行安装器
local exitCode = os.execute(qInstallFile .. ' /quiet InstallAllUsers=0 PrependPath=0 TargetDir=' .. qInstallPath)
if exitCode ~= 0 then
error("error installing python")
end
--- 清理安装器
os.remove(qInstallFile)
end
--- 告诉 vfox 可用版本
function PLUGIN:Available(ctx)
return parseVersion()
end
function parseVersion()
--- 这里就是解析对应的 html 页面, 通过正则匹配具体版本号了
local resp, err = http.get({
url = PYTHON_URL
})
if err ~= nil or resp.status_code ~= 200 then
error("paring release info failed." .. err)
end
local result = {}
--- 解析 html 略
return result
end
--- 配置环境变量, 主要是 PATH, 但是注意 Windows 和 Unix-like 路径不一致, 所以要区分
function PLUGIN:EnvKeys(ctx)
local mainPath = ctx.path
if OS_TYPE == "windows" then
return {
{
key = "PATH",
value = mainPath
}
}
else
return {
{
key = "PATH",
value = mainPath .. "/bin"
}
}
end
end
```
至此，我们就完成了一个 Windows 环境下可用的 Python 插件啦～🎉
当然，这只是为了方便演示如何自己实现插件，vfox 目前已经提供了完善的 Python 插件，可以通过 `vfox add python/npmmirror` 命令直接安装使用哦。
vfox 目前已支持 12 种插件，还在努力丰富中💪💪💪
* Python ✅ -\> `python/npmmirror`
* Nodejs ✅ -\> `nodejs/npmmirror`
* Java ✅ -\> `java/adoptium-jdk`
* Golang ✅ -\> `golang/golang`
* Dart ✅ -\> `dart/dart`
* Flutter ✅ -\> `flutter/flutter-cn`
* .Net ✅ -\> `dotnet/dotnet`
* Deno ✅ -\> `deno/deno`
* Zig ✅ -\> `zig/zig`
* Maven ✅ -\> `maven/maven`
* Graalvm ✅ -\> `java/graalvm`
* Kotlin ✅ -\> `kotlin/kotlin`
* Ruby ⌛️
* PHP ⌛️
六、结束
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我的初衷是不管什么语言，只要是需要版本管理，只需要一个工具就能简单高效的完成。所以我创建了 vfox，它是一款专注于**多语言** 、**多版本** 管理的生态工具，目标只有一个：**让所有的编程语言版本管理变得简单易用**。无论你是 JavaScript、Java 还是 Python 的开发者，vfox 都能为你提供一站式的解决方案。
我们的愿景是创建一个适合国人使用的、简单易用的**多语言** 、**多版本** 管理工具。我们相信，只有真正理解开发者的需求，才能创造出真正有价值的工具。vfox 就是这样的工具，它是为了解决开发者在日常工作中遇到的**版本管理问题**而生。
> GitHub 地址：https://github.com/version-fox/vfox
标签：
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众生皆苦，唯有自渡！
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