设计一个包管理工具

背景

包管理工具影响了语言的使用体验，是语言生态的基础设施之一。
因此设计新语言时，包管理工具也是需要仔细设计的一个重要部分。

调研

在设计之前，必须先调研其他语言是怎么设计的。

语言 官方 / 主流包管理 官方仓库
Python pip PyPI
JavaScript / TypeScript npm、pnpm、Yarn npm Registry
Java Maven、Gradle Maven Central
C# NuGet NuGet Gallery
Go go modules proxy.golang.org
Rust Cargo crates.io
Swift Swift Package Manager Swift Package Index / Git
Kotlin Gradle / Maven Maven Central
PHP Composer Packagist
Dart pub pub.dev

包配置文件

每个语言都有一个包配置文件，配置文件里面一般都有：

  1. name
  2. version
  3. dependencies
  4. license
  5. authors
  6. repository

配置文件的文件名和格式各不相同：

语言 配置文件 格式
npm package.json JSON
Cargo Cargo.toml TOML
C# csproj YAML
Python pyproject.toml / requirements.txt TOML
Go go.mod 自定义
Java pom.xml / build.gradle XML / DSL
Swift Package.swift Swift 代码
Dart pubspec.yaml YAML

版本合并

每个语言都支持语义版本（SemVer），同个包的不同版本会被合并，依赖可以指定版本规则：

  1. >=1.2
  2. ^1.2
  3. ~1.2

只是符号略有区别。

Go 设计地更简单：只支持 >=1.2。

版本锁

大多有锁文件，以避免版本被自动更新：

  1. package-lock.json
  2. Cargo.lock
  3. poetry.lock
  4. pnpm-lock.yaml
  5. composer.lock

只有 Go 有区别，因为它不支持自动更新，相当于默认就是带锁的效果。

中央仓库

所有语言都有一个中央仓库，也允许私有仓库。

  1. PyPI
  2. npm
  3. crates.io
  4. NuGet
  5. Maven Central
  6. pub.dev
  7. Packagist

工作空间

工作空间可以将多个包打包为整体。

很多语言开始不支持，但新版本支持。

语言 / 工具 Monorepo / Workspace 配置方式 配置示例
Rust Cargo.toml 中的 workspace.members Cargo.toml
members = ["a", "b", "c"]
Go go.work go.work
JavaScript / npm package.json 中的 workspaces workspaces
pnpm pnpm-workspace.yaml pnpm-workspace.yaml
Yarn package.json 中的 workspaces workspaces
Gradle settings.gradle(.kts) 中使用 include(...) include("a", "b", "c")

几乎每个语言都设计为：当有工作空间时，包的配置依然独立，不会自动从工作空间继承。

没有语言设计为可以通过唯一的配置文件管理所有子包。

是否支持源码和二进制混编

语言 支持
Rust 可以
Go 基本源码
Java 可以
C# 可以
Python 可以（wheel）
npm 可以（native addon）
Dart 基本源码

设计决策

很多古老语言一开始都没有统一的包管理工具，直到后来才增加。
说明包管理是前人在项目实践中总结的重要经验。

其他现代新语言在设计时，也都将包管理工具作为一等公民进行考虑的。
总体上，包管理工具并不是只需一两个配置就能实现的，虽然很多人在实际项目中只用到少数配置。

Go 是所有设计方案中，我认为相对最简单的一种，而且实践证明够用。
因此，新设计时，我应该以 Go 的方案为基础进行设计。