Nix入門パラダイム編

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Nix入門パラダイム編 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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謝辞 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 フィードバックや有料バッジを送ってくださった皆様ありがとうございます！

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$ Nixと! #$ パッケージマネージ Ç$ Nixのパラダイ ($ 実現される機能 Nix meetup #1 2024-10-26 asa1984 Nix入門パラダイム編

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01 Nixとは asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 Nixとは、既存ツールとは異なるパラダイムに基づくパッケージマネージャである

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歴史 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 2003 Eelco Dolstra氏の研究プロジェクトとして開発開始 2006 NixOSを発表 2015 NixOS Foundation 設立 2024 Nix meetup #1 開催

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背景 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 目的特徴 G 「正しいデプロイ」を行える安全・柔軟なシステムの実g G 「デプロイ」の定u G ソフトウェアを配置し、使用可能な状態にするこ9 G パッケージのインストールのことだと考えてよい完全な依存関係管ソフトウェアコンポーネントの干渉の回~ x 原子的なアップグレード / ダウングレー u ソースコード / バイナリデプロイの透明¢ 安全な削除（ガベージコレクション）

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3つの柱 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 Reproducible Declarative Reliable

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Nixとは？ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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Nixとは？ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 純粋関数型パッケージマネージャ

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Nixとは？ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 純粋関数型パッケージマネージャパラダイム（根幹的なモノの考え方・認識の枠組み）

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異なるパラダイムを学ぶには asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 難しさの原因 x パラダイムが異なるかh x 同じ言葉、違う意` x プリミティブな部分が別P x 既存のメンタルモデルが学習の妨げになる解決策 wi 比喩しな qi ボトムアップ式に学p i 受け入れ ni 記憶を消す急峻な学習曲線

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asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 純粋関数型パッケージマネージャこれは何？その前に…

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02 パッケージマネージャ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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コンピュータに何のソフトウェアがインストールされたかを記録しÉ 新しいソフトウェアのインストー2 新しいバージョンへのソフトウェアの更以前インストールしたソフトウェアの削除を容易に行えるようにするプログラムパッケージマネージャの定義 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 引用元: aptitudeユーザマニュアル「パッケージマネージャとは」debian.org

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多様化するパッケージマネージャ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 いっぱいある

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パッケージマネージャの比較 4! パッケージのスコー' 0! 管理のスコー' $! 権限領 ! インストール形式 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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1. パッケージのスコープ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ドメイン固有汎用複数の言語・ツールの管理に対e OSのアプリ、共有ライブラリなu 例: OSのパッケージマネージャ特定の言語・エコシステム専l 言語のライブラリなu 例: 言語固有のパッケージマネージャ

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2. 管理のスコープ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ローカルグローバル T システム or ユーザー単位で管理 T プロジェクト単位で管u T マニフェストファイルが存在すg T グローバルインストールにも対応していることが多い

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3. 権限領域 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ユーザー root U sudo必B U システムインストールを行F U ドライバやカーネルなどのインストールが可能 U sudo不t U ユーザーインストールを行う

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4. インストール形式 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ビルドバイナリ E バイナリを直接取得 E ソースコードを取T E ローカルでビルドハイブリッド

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Nixの場合 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 パッケージのスコープ汎用管理のスコープグローバル & ローカル権限領域ユーザー（※1）インストール形式常にビルド（※2） ※1. NixOSはroot領域を操作可能 ※2. バイナリキャッシュ（後述）を利用するとバイナリインストールが可能

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03 Nixのパラダイム asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 QI ビルドは純粋関数であE 8I ビルド成果物は不6 AI 全てはDerivationである

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純粋関数 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 入力に対して出力が一意に定まっている出力が一意でない u 数学的な関写像の定義を満たq 「入力」に対して「出力」が一意に定まU u 利 u 振る舞いが決定d u つまり、必ず再現する

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ビルドを関数に見立てe c ビルド成果物 = f (ビルド入力ビルド成果物はビルド入力から一意に導かれ4 ビルド入力: ソフトウェアコンポーネントを同定する全要ソースコービルド時依存・実行時依T プラットフォームの情3 ビルドスクリプその他純粋なビルド asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ビルド入力ビルド成果物ビルド

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C ビルドの副作c d 暗黙的依T d 外部の環境変@ d インターネットアクセE C ビルド環境をサンドボックス d ビルド入力を明示的に指定しないとビルドに失敗すÈ d 自動的に副作用が排除されるサンドボックスによる副作用の排除 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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V ビルド入力をハッシュ化して識別子として付4 V パッケージはハッシュでのみ区別され% パッケージのバージョンが意味を失Ç アップグレード = 異なるハッシュの算出一意なパッケージ識別 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ビルド入力ビルド成果物サンドボックスでビルドハッシュ計算 SHA-256

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3 ビルド成果物を一元管B 3 ハッシュをキー（ストアパス）として単一階層に格7 3 ストアオブジェクトは不Y 8 上書きが発生しな" 8 ハッシュで厳密に区別されるため、他のコンポーネントと干渉しなp 3 複数のバージョンが共存可能ビルド成果物の一元管理 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 Nixストアストアオブジェクトストアオブジェクトストアオブジェクト openssl-1.1 openssl-3.0 openssl-3.1 SHA-256 SHA-256 SHA-256 SHA-256 SHA-256 SHA-256

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e Nixにおける最小単U e ビルド入力とハッシュ（ストアパス）が記述された中間表 e Derivationはビルド成果物に一意に対応す Ã 実質、パッケージ = Derivation Derivation (導出) asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 Derivation ビルド成果物 Realise Realisation Derivationから実際にビルド成果物を生成する手順

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パッケージに相当するもの: Derivatiop 一般的な「パッケージ」という単位で管理していなE Derivationとビルド成果物を区別する意味はなE 成果物はレシピから一意に導かれ1 つまり、宣言7 パッケージをビルドするにはDerivationを扱う必要があ1 Ä Nix言語の登場 Nixにおける「パッケージ」の意味 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 Derivationの汎用性 Derivationは何でも導け1 実行可能ファイルでも、ただのテキストファイルでもよE あらゆるソフトウェアコンポーネントをDerivationとして扱える

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" Derivationを辿っていくと木構造にな' " 完全な依存関係ツリ " Closures（クロージャー）と呼ばれる完全な依存関係の特定 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 Derivation Derivation Derivation Derivation Derivation Derivation Derivation Derivation

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04 実現される機能 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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Nixの特徴的な機能 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 DS バイナリキャッシX IS リモートビルF WS ガベージコレクション

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2種類のデプロイ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ソースコードデプロイバイナリデプロイ t デプロイ先でビルg t 依存関係の整合性を確保できf t リソース消費が大きい t デプロイ前にビルg t 整合性を損なう可能性があf t リソース消費が小さいビルドビルド

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ビルドが決定的な場合 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ソースコードデプロイバイナリデプロイ v デプロイ先でビルi v 依存関係の整合性を確保できh v リソース消費が大きい v デプロイ前にビルi v 整合性を損なう可能性があh v リソース消費が小さいビルドビルド = 等価になる

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バイナリキャッシュ asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 Derivation ビルド成果物 Realise バイナリキャッシュサーバークラウドローカルハッシュを照会ビルド成果物を直接取得

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リモートビルド asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 Derivation ビルド成果物 Realise リモートマシンクラウドローカル Realisationを委任ビルド成果物だけ送信

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4 安全なアンインストー1 4 依存関係ツリーを利用した安全な削È 4 有効化されたパッケージから辿れないパッケージを自動的に削除ガベージコレクション asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ストアオブジェクト Derivation ストアオブジェクトストアオブジェクトストアオブジェクトストアオブジェクトストアオブジェクトストアオブジェクト有効なパッケージとしてマーク

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最後に asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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p パラダイムシフc p 今後、Nixのパラダイムが普及するのではないA p 安全・柔軟・正しいデプロv p 複雑性の高まりによる破綻の防 p （パラダイムが同じならNixでなくてもよい p Nixフレンドリーなプロジェクc p 言語・ツール・プロジェクトによってパッケージングの難易度は大きく変わる展望 asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1

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asa1984 2024-10-26 Nix meetup #1 ありがとうございました