apt update 如何工作

本文简单介绍了在ubuntu的命令行下运行apt update时，软件包管理工具apt所执行的实际动作，相信此文会让你对ubuntu的包管理系统有更好的了解。

1. 导言

众所周知，Linux有很多的发行版，Ubuntu是其中之一，Ubuntu使用一个软件包管理系统apt对软件进行维护，这些软件包包括硬件驱动、Linux内核以及应用软件，所有这些软件包放在一个在线的服务器上，这个服务器被称作软件仓库，使用apt命令行工具，可以访问软件仓库、建立本地软件仓库，并管理这些软件。本文将讨论在ubuntu上执行apt update命令所执行的具体操作。

2. 什么是 APT

apt是一个在Ubuntu、Debian以及其他Debian衍生发行版上使用的强大的命令行工具，用于软件包的管理。
APT是一个高级包管理工具，可以完成各种任务：

新软件安装
已安装包的升级
更新软件包索引清单(本地软件仓库)
甚至可以使用apt命令升级Ubuntu系统

3. 软件仓库和软件源

前面说过，存储ubuntu软件包的在线服务器就是软件仓库；Ubuntu会在本地磁盘中存放一个软件仓库中的软件包清单，这个清单又称为本地软件仓库；下面是一些软件仓库的地址：

http://cn.archive.ubuntu.com/ubuntu/
http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/
https://mirrors.163.com/ubuntu/

在一个ubuntu软件仓库中实际存储着各种版本的ubuntu发行版的软件包，还包括软件包的源代码；但是，我们实际正在使用的ubuntu其实只是其中的一个版本而已，而且大多数情况下我们也并不需要这些软件包的源代码，所以实际我们只是需要软件仓库中一部分的资源；在文件/etc/apt/sources.list中定义了我们需要软件仓库中的哪些资源，其中的每一行定义了一种资源，我们把每一个定义又称为软件源；
除了在/etc/apt/sources.list定义了软件源外，/etc/apt/sources.list.d目录下的文件中也会定义一些第三方的软件源或者叫PPA(Personal Package Archives)

4. apt update 是什么

apt update命令从软件仓库获取最新版的所需的软件包清单信息，并以此更新本地软件仓库

sudo apt update

图1：执行 apt update

运行apt update需要使用root用户登录，或者有sudo权限

5. ubuntu下执行apt update实际执行的操作

apt update命令会从所有软件源中下载最新的软件包信息，包括软件包的名称、版本信息和依赖关系等，并更新本地软件仓库；
apt upgrade这类的命令只会从本地软件仓库中获取信息，并不会直接从软件仓库中下载软件包信息，所以在更新软件前如果不更新本地软件仓库，有可能apt upgrade命令并不会把软件升级到最新版本；
在执行apt update时，针对每个软件源，会首先从软件仓库中下载一个InRelease文件，并通过电子签名验证其正确性，该文件中包含有所有软件包索引文件的hash校验值；
然后apt会下载每一类软件包的软件包索引文件Packages，下载前，apt会首先检查本地软件仓库中是否存在准备下载的文件，如果有则检查其Hash校验值并和InRelease中给出的值做比较，如果一致则不再下载该文件，否则从软件仓库中下载该文件；
计算从软件仓库中下载文件的hash校验值，并使用InRelease文件中给出的该文件的hash校验值验证其正确性，使用经验证正确的文件更新本地软件仓库；
InRelease、Packages和一些其它文件(比如国际版本用的Translation文件)组成了本地软件仓库；
apt update只会更新本地的软件包清单(本地软件仓库)，并不会升级任何软件，所以，运行apt update是绝对安全的，不会对你现有系统和应用软件做任何修改；即便是执行apt update时意外中断也不会出现问题，只需要再次执行即可；
在ubuntu系统中，本地软件清单(本地软件仓库)存放在/var/lib/apt/lists这个目录下，实际上，如果你删除这个目录下的所有文件(也就是清空了本地软件仓库)，运行apt update后会重建你的本地软件仓库。

6. 执行apt update时Hit、Ign、Err和Get分别代表什么

执行apt update更新本地软件仓库时，在终端上显示的信息中，每行的开头会有一个关键字(参见图1)，它们的含义如下：

Hit(命中)：
apt发现某个Packages文件(软件清单索引文件)的Hash校验值与最新的InRelease文件中给出的Hash校验值一致，所以无需再下载；
Ign(忽略)：
apt在下载一个文件时出错，但是，这个文件并不重要，所以这个错误被忽略掉，apt会继续下一个动作；
Err(错误)：
apt在下载一个文件时发现了一个严重错误，无法再继续执行命令，比如在验证InRelease文件的电子签名时找不到所需的公钥时就会出现这个错误；
Get(获取)：
apt已经从软件仓库下载了一个正确的软件包索引文件，并且更新了本地软件仓库。