打造 NixOS 开发环境 (1)：为什么选择 Nix

NixOS，一个用户评价两极分化相当严重的 Linux 发行版。

最近一个星期，我终于下定决心尝试在旧笔记本上安装使用 NixOS，打算将开发环境彻底迁移到这个声明式配置的操作系统上。事实上，从我的个人经验来看，配置使用 NixOS 的难度比我原先预想的要小，最终达到的效果十分令我满意，我终于开始理解为何知乎、Reddit 上不少资深 Linux 用户最后选择 NixOS"养老"了。NixOS 的声明式配置和原子化特性，完美解决了我多设备维护和更新的痛点。

这篇文章将作为后续一整个系列的开篇，详细讲述我选择尝试 NixOS 的目的和核心考量，以及从宏观角度谈谈这个操作系统适合的用户画像。

1. 问题描述

虽然说我觉得自己其实是有一定的 Linux 使用经验的，之前体验过多个不同的发行版，但从个人开发环境的角度说，除非有特殊的项目需要，我大部分的开发环境都在主力 Windows 笔记本上。

实际上，绝大多数时候 Windows 环境配置还是很容易的，对于资源比较充裕的语言和开发工具，支持 Windows 哪怕麻烦也值得尝试去做，绝大多数情况下往往不存在什么问题。但当我开始研究一些相对小众的语言，如 Haskell，或者涉及到底层 C 编译器的问题时，Windows 的解决方案要么不够简单优雅，要么完全不可能。手边有 Linux 开发环境就显得尤为重要了。

当然，你可能说这完全可以通过虚拟机和 WSL 配合完成。一方面，使用这些解决方案对日常携带的笔记本电脑有着不低的性能要求；另一方面，对一些特殊的开发需求，比如 GUI 软件开发，想要理顺开发环境同样是不轻松的。

考虑到我自己手边有一些相对老旧硬件，我当时非常自然的想法是把这些多年前淘汰下来的设备利用起来，把一些非 CPU 密集型任务迁移到这些设备上，同时通过物理机使用 Linux，倒逼自己提升 Linux 的实际使用能力。

事实上，我大一的时候就是这么做的，在家和学校各有一台配合使用的 Linux 设备，并将相当一部分开发环境从 Windows 主力机上迁移了出去。

但后来放假的时候又遇到了两个问题：

其一，在一台设备上配置好的环境，换到另一地的另一个设备 上工作时，自然发现完全没有同步配置。很多东西要么自己维护一个自动化配置脚本，要么就必须自己手动再踩坑配置一遍，完全是时间的浪费；

其二，在一地的时候另一地的设备处于不使用状态。对于个人开发机而言，选取滚动发行版并尽量追新软件是一个自然的选择，但滚动发行版的一个重要使用准则就是要紧跟发行版更新，长期不更新的设备突然更新可能会出现各种依赖解析错误。

我之前碰到过长期不更新 OpenSUSE Tumbleweed 再次更新后的 Python 依赖版本冲突问题，虽不致命，但很多时候被破坏的环境也要花不少时间修复，这在我看来同样是时间的浪费。对我一些使用 Arch Linux 的朋友而言，长期不更新的设备进行更新，往往体验会更"刺激"一些。

于是我开始思考：有没有一种解决方案，能够实现开发环境的一劳永逸 呢？至少，它应当在极大程度上降低切换设备的维护成本，并尽可能把开发环境的痛点问题提前暴露解决。

于是，我注意到了 NixOS。

2. 为什么选择 NixOS

事实上，NixOS 通过其高可复现性的特征，帮助我达成了"配置跟着人走"的目的，可以灵活决定更新的方式和频率。

我们来看看对于上文提到的两个问题，NixOS 的解决方式：

关于"配置跟着人走"的需求，NixOS 让我实现了通过前期打磨一套系统层、用户层和具体项目的配置文件 ，把整个操作系统中的各组件和开发环境清晰地、声明式地描述出来，这套配置文件是可以通过 git 版本管理跟着人走的。这意味着，换一台设备，只需安装系统时对硬件相关配置稍作调整，就可以实现环境的完美复刻。

关于滚动更新和长期停机更新的矛盾问题，NixOS 提供的解决方案同样很令人满意。即使用 Unstable 源，在 A 设备上能正常构建的配置，B 设备即便一段时间未更新，升级时也基本不会出现依赖冲突问题。即便真的有问题，NixOS 的原子化升级特性也可以兜底，确保了系统不至于陷入"升级了一半"这种尴尬境地，开发者有充分的时间慢慢排查配置错误。

总而言之，对于我自己特定的需求而言，NixOS 是一个远优于其他方案的解决方案。

3. NixOS 适合所有人吗？

NixOS 是一个适合我的选择，但这个发行版适合所有人吗？尽管我非常喜欢这个发行版，我仍然不觉得这是一个适合所有人的解决方案。原因有以下几点：

NixOS 并不简单。这显然不能完全称之为一个新手友好的发行版，我个人建议是至少要有一种别的发行版的使用经验，熟练使用命令行排查问题，对 Systemd 有着基本的了解，这种情况下迁移到 NixOS 的过程才会相对顺滑；
Nix 是一门函数式语言。这门语言其实语法很简单，官方文档看两个小时基本就能学个大概，但是毕竟需要一点函数式思维。如果你接触过 Clojure、Haskell 等函数式语言，上手 Nix 会相当简单。
NixOS 无法遵守 FHS 标准。为了达到 NixOS 无与伦比的可复现性，你会发现许多 Linux 系统目录内都是向 Nix store 内的只读软链接，而不是像传统发行版那样的真实文件。这个问题并非无解，绝大多数时候主要是开发者在打包一些软件 (尤其是闭源软件) 需要头疼，对终端用户是无感的。但如果你有特殊需求必须依赖 FHS 标准，NixOS 很可能不是一个方便的选择，需要你深入理解 Nix 打包软件的方法。

当然，如果你是一位 Linux 资深用户，我认为学习使用 NixOS 是完全值得的。

我一直觉得，一些需要付出一定的初始学习成本，但是后期可以获得高回报 的技能、工具都是值得学习 的，也就是坚持长期主义 。之前学习 Rust 语言，强迫自己适应内存安全的代码规范是如此；练习双拼输入法，提高博客写作效率也是如此；而 NixOS，我觉得是在操作系统层面提供的一个类似的"长期主义"路径。

这篇文章将作为一个系列文章的开篇，我将在后续文章中继续分享我是如何打造基于 NixOS + Niri 窗口管理器的桌面环境，使用 Flake 和 home-manager 分别管理系统层和用户层配置，开发环境配置，以及探讨一下在部署时 Nix 和 Docker 容器化技术关系等问题。