مدير الحزم

تتشارك أنظمة الحاسوب التي تعتمد على الربط الديناميكي للمكتبات ، بدلاً من الربط الثابت ، مكتبات تنفيذية لتعليمات الآلة عبر الحزم والتطبيقات. في هذه الأنظمة، تؤدي العلاقات المتضاربة بين الحزم المختلفة التي تتطلب إصدارات مختلفة من المكتبات إلى حالة تُعرف باسم " جحيم التبعيات" . في أنظمة مايكروسوفت ويندوز ، يُطلق على هذه الحالة أيضاً اسم "جحيم DLL" عند العمل مع المكتبات المرتبطة ديناميكياً. ^{[ 8 ]}

لقد حلت برامج إدارة الحزم الحديثة هذه المشاكل في الغالب من خلال السماح بالتثبيت المتوازي لإصدارات متعددة من المكتبات (مثل نظام Framework الخاص بـ OPENSTEP )، والتبعية من أي نوع (مثل الفتحات في Gentoo Portage )، وحتى الحزم التي تم تجميعها باستخدام إصدارات مختلفة من المترجم (مثل المكتبات الديناميكية التي تم إنشاؤها بواسطة مترجم Glasgow Haskell ، حيث لا يوجد ABI مستقر )، وذلك لتمكين الحزم الأخرى من تحديد الإصدار الذي يتم ربطها به أو تثبيتها عليه.

قد يقوم مسؤولو النظام بتثبيت البرامج وصيانتها باستخدام أدوات أخرى غير مديري الحزم. على سبيل المثال، قد يقوم مسؤول النظام المحلي بتنزيل شفرة مصدرية غير مُجمّعة، ثم تجميعها وتثبيتها. قد يؤدي ذلك إلى عدم تزامن النظام المحلي مع قاعدة بيانات مدير الحزم . وسيتعين على مسؤول النظام المحلي اتخاذ إجراءات إضافية، مثل إدارة بعض التبعيات يدويًا أو دمج التغييرات في مدير الحزم.

تتوفر أدوات لضمان دمج الحزم المُجمّعة محليًا مع نظام إدارة الحزم. بالنسبة لأنظمة التشغيل التي تعتمد على ملفات .deb و .rpm ، بالإضافة إلى نظام Slackware Linux ، يوجد CheckInstall ، أما بالنسبة للأنظمة القائمة على الوصفات مثل Gentoo Linux والأنظمة الهجينة مثل Arch Linux ، فيمكن كتابة وصفة أولًا، مما يضمن توافق الحزمة مع قاعدة بيانات الحزم المحلية.

قد تكون ترقية ملفات التكوين معقدة للغاية. فبما أن مديري الحزم، على الأقل في أنظمة يونكس ، نشأت كامتداد لبرامج أرشفة الملفات، فإنها عادةً ما تقتصر على استبدال ملفات التكوين أو الاحتفاظ بها، بدلاً من تطبيق قواعد عليها. وهناك استثناءات لهذه القاعدة، تنطبق عادةً على تكوين النواة (الذي يؤدي تلفه إلى تعطيل الكمبيوتر بعد إعادة التشغيل). ويمكن أن تنشأ مشاكل إذا تغير تنسيق ملف التكوين؛ على سبيل المثال، إذا لم يُعطّل الملف القديم صراحةً الخيارات الجديدة التي يجب تعطيلها. بعض مديري الحزم، مثل dpkg في دبيان ، يسمحون بالتكوين أثناء التثبيت. في حالات أخرى، تُثبّت الحزم بالتكوين الافتراضي، الذي يُستبدل لاحقًا، كما هو الحال في عمليات التثبيت بدون واجهة رسومية على عدد كبير من أجهزة الكمبيوتر. يدعم dpkg أيضًا هذا النوع من التثبيت المُعدّ مسبقًا.

لإعطاء المستخدمين مزيدًا من التحكم في البرامج التي يسمحون بتثبيتها على أنظمتهم، وأحيانًا لأسباب قانونية أو تتعلق بالراحة من جانب الموزعين، غالبًا ما يتم تنزيل الحزم من مستودعات البرامج . ^{[ 9 ]}

عندما يقوم المستخدم بترقية حزمة برمجية باستخدام برنامج إدارة الحزم، فمن المعتاد أن تُعرض عليه الإجراءات المطلوب تنفيذها (عادةً قائمة الحزم المراد ترقيتها، وربما أرقام الإصدارات القديمة والجديدة)، ويُتاح له خيار قبول الترقية دفعة واحدة، أو اختيار حزم فردية للترقية. يمكن تهيئة العديد من برامج إدارة الحزم بحيث لا تُرقّى حزم معينة مطلقًا، أو تُرقّى فقط عند اكتشاف ثغرات أمنية أو عدم استقرار حرج في الإصدار السابق، وفقًا لما يُحدده مُطوّر البرنامج. تُسمى هذه العملية "كبح الترقية" أو "تثبيت الإصدار" . على سبيل المثال، لمنع ترقيات برنامج OpenOffice :

• يدعم yum قمع الترقية باستخدام الصيغة exclude=openoffice*^{[ 10 ]}
• pacman مع IgnorePkg= openoffice^{[ 11 ]} (لمنع ترقية أوبن أوفيس في كلتا الحالتين)
• يدعم كل من dpkg و dselect خاصية الإخفاء الجزئي من خلال علامة hold في تحديد الحزم
• يقوم APT بتوسيع علامة الإيقاف من خلال آلية التثبيت، ^{[ 12 ]} ويمكن للمستخدمين أيضًا إدراج حزمة في القائمة السوداء ^{[ 13 ].}
• يستخدم برنامج aptitude علامات الحفظ والمنع : ^{[ 14 ]}
  • خاصية الإيقاف المؤقت : تمنع ترقية الحزمة أو تغييرها أثناء عمليات التثبيت/الترقية
  • المنع : يمنع تثبيت حزمة أو إعادة تثبيتها
• يدعم برنامج بورتاج خاصية كتم الصوت من خلال ملف تكوين package.mask

توفر بعض ميزات إدارة الحزم الأكثر تقدمًا إزالة الحزم المتتالية ، ^{[ 11 ]} حيث تتم إزالة جميع الحزم التي تعتمد على الحزمة المستهدفة وجميع الحزم التي تعتمد عليها فقط.

على الرغم من أن الأوامر خاصة بكل مدير حزم، إلا أنها قابلة للترجمة إلى حد كبير، حيث أن معظم مديري الحزم يقدمون وظائف متشابهة. يوفر موقع ويكي Arch Linux نظرة عامة شاملة على الأوامر. ^{[ 15 ]}

nix-channel --upgrade && \ nix-env -u && \ nix-collect-garbage 

brew uninstall ${ PKG } && brew autoremove 

يُطلق على مدير الحزم غالبًا اسم مدير التثبيت ، مما قد يُسبب خلطًا بين مديري الحزم وبرامج التثبيت . وتشمل الاختلافات ما يلي:

تتعامل معظم أنظمة إدارة تكوين البرمجيات مع بناء البرمجيات ونشرها كخطوتين منفصلتين ومستقلتين. عادةً ما تأخذ أداة أتمتة البناء ملفات التعليمات البرمجية المصدرية القابلة للقراءة الموجودة مسبقًا على جهاز الكمبيوتر، وتؤتمت عملية تحويلها إلى حزمة تنفيذية على نفس الجهاز أو على جهاز كمبيوتر آخر. لاحقًا، يقوم مدير الحزم، الذي يعمل عادةً على جهاز كمبيوتر آخر، بتنزيل الملف التنفيذي المُجهز مسبقًا وتثبيته.

ومع ذلك، فإن كلا النوعين من الأدوات يشتركان في العديد من الخصائص:

• يُستخدم الترتيب الطوبولوجي لمخطط التبعية المستخدم في مدير الحزم للتعامل مع التبعيات بين المكونات الثنائية أيضًا في مدير البناء للتعامل مع التبعيات بين مكونات المصدر.
• تدعم العديد من ملفات makefile ليس فقط بناء الملفات التنفيذية، ولكن أيضًا تثبيتها باستخدام make install.
• يدعم كل مدير حزم لتوزيع قائم على المصدر - مثل Portage أو Sorcery أو Homebrew - تحويل التعليمات البرمجية المصدرية إلى ملفات تنفيذية ثنائية وتثبيتها.  

تم تصميم بعض الأدوات، مثل Maak وAAP، للتعامل مع كل من البناء والنشر، ويمكن استخدامها كأدوات مساعدة لأتمتة البناء، أو مديري حزم، أو كليهما. ^{[ 22 ]}

يمكن اعتبار متاجر التطبيقات أيضًا بمثابة مديري حزم على مستوى التطبيق (دون القدرة على تثبيت جميع مستويات البرامج ^{[ 23 ] [ 24 ]} ). على عكس مديري الحزم التقليديين، صُممت متاجر التطبيقات لتمكين الدفع مقابل البرنامج نفسه (بدلاً من تطوير البرامج)، وقد لا تُقدم سوى حزم متكاملة بدون تبعيات أو حلول لها. ^{[ 25 ] [ 24 ]} عادةً ما تكون وظائف إدارتها محدودة، نظرًا لتركيزها على سهولة الاستخدام بدلاً من القوة أو التطور ، وهي شائعة في أنظمة التشغيل التجارية والأجهزة الذكية .

غالبًا ما تعتمد برامج إدارة الحزم على مراجعة بشرية فقط للبرمجيات. وتعتمد العديد من متاجر التطبيقات، مثل متجر جوجل بلاي ومتجر تطبيقات أبل، بشكل أساسي على أدوات آلية لفحص التطبيقات؛ إذ يمكن للبرمجيات الخبيثة اجتياز هذه الاختبارات من خلال رصد وقت اختبار التطبيق، وتأخير النشاط الخبيث. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]} مع ذلك ، توجد استثناءات: فقاعدة بيانات حزم npm ، على سبيل المثال، تعتمد كليًا على مراجعة برمجياتها بعد النشر، ^{[ 29 ] [ 30 ]} بينما تخضع قاعدة بيانات حزم دبيان لعملية مراجعة بشرية شاملة قبل إدخال أي حزمة إلى قاعدة البيانات الرئيسية. وقد استغلت ثغرة XZ Utils سنوات من بناء الثقة لإدخال باب خلفي، والذي تم اكتشافه رغم ذلك أثناء وجوده في قاعدة بيانات الاختبار.

يُعرف أيضًا باسم مدير مستودع الملفات الثنائية، وهو أداة برمجية مصممة لتحسين تنزيل وتخزين الملفات الثنائية، والقطع البرمجية، والحزم المستخدمة في عملية تطوير البرمجيات. ^{[ 31 ]} تهدف هذه الأدوات إلى توحيد طريقة تعامل المؤسسات مع جميع أنواع الحزم. فهي تمنح المستخدمين القدرة على تطبيق معايير الأمان والامتثال على جميع أنواع القطع البرمجية. وقد وُصفت أدوات إدارة الحزم الشاملة بأنها محور سلسلة أدوات DevOps. ^{[ 32 ]}

يعتمد كل مدير حزم على تنسيق وبيانات تعريف الحزم الموجودة في مستودعه. أي أن مديري الحزم يحتاجون إلى تجميع مجموعات من الملفات مع بيانات تعريف مناسبة، مثل التبعيات. غالبًا ما تتولى مجموعة أساسية من الأدوات المساعدة إدارة التثبيت الأساسي من هذه الحزم، ويستخدم العديد من مديري الحزم هذه الأدوات لتوفير وظائف إضافية.

على سبيل المثال، يعتمد برنامج yum على rpm كخادم خلفي . ويُوسّع yum وظائف rpm بإضافة ميزات مثل سهولة تهيئة النظام لإدارة شبكة من الأنظمة. كمثال آخر، يُوفّر مدير حزم Synaptic واجهة مستخدم رسومية باستخدام مكتبة أدوات التغليف المتقدمة (apt)، والتي بدورها تعتمد على dpkg للوظائف الأساسية.

Alien هو برنامج يقوم بالتحويل بين تنسيقات حزم Linux المختلفة ، ويدعم التحويل بين حزم .rpm المتوافقة مع Linux Standard Base (LSB) ، و .deb ، وStampede (.slp)، و Solaris (.pkg)، و Slackware ( .tgz ، .txz ، .tbz، .tlz).

بالنسبة لأنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة، يستخدم متجر جوجل بلاي تنسيق حزمة تطبيقات أندرويد (APK)، بينما يستخدم متجر مايكروسوفت تنسيقي APPX و XAP . ولكل من متجر جوجل بلاي ومتجر مايكروسوفت مدير حزم خاص به.

بحكم طبيعة البرمجيات الحرة والمفتوحة المصدر ، تتوفر الحزم المرخصة بتراخيص متشابهة ومتوافقة على العديد من أنظمة التشغيل. ويمكن دمج هذه الحزم وتوزيعها باستخدام أنظمة تغليف قابلة للتكوين للتعامل مع العديد من تركيبات البرامج وإدارة التبعيات والتعارضات الخاصة بكل إصدار. بعض برامج إدارة حزم البرمجيات الحرة والمفتوحة المصدر تُصدر كبرمجيات حرة ومفتوحة المصدر بحد ذاتها. يتمثل أحد الفروق الرئيسية بين إدارة الحزم في أنظمة التشغيل الاحتكارية، مثل Mac OS X وWindows، وتلك الموجودة في البرمجيات الحرة والمفتوحة المصدر، مثل Linux، في أن أنظمة البرمجيات الحرة والمفتوحة المصدر تسمح بتثبيت حزم الجهات الخارجية وترقيتها عبر الآلية نفسها، بينما تقتصر برامج إدارة الحزم في Mac OS X وWindows على ترقية البرامج التي توفرها Apple وMicrosoft على التوالي (باستثناء بعض برامج التشغيل الخارجية في Windows). تُضاف إمكانية الترقية المستمرة لبرامج الجهات الخارجية عادةً بإضافة عنوان URL للمستودع ذي الصلة إلى ملف تكوين إدارة الحزم.

إلى جانب مديري التطبيقات على مستوى النظام، هناك مديرو حزم إضافية لأنظمة التشغيل ذات القدرات المحدودة ولللغات البرمجية التي يحتاج فيها المطورون إلى أحدث المكتبات .

على عكس مديري الحزم على مستوى النظام، يركز مديرو الحزم على مستوى التطبيق على جزء صغير من نظام البرمجيات. وعادةً ما يتواجدون ضمن شجرة دليل لا يديرها مدير الحزم على مستوى النظام، مثل c:\cygwin أو /opt/sw . ^{[ 33 ]} قد لا ينطبق هذا على المديرين الذين يتعاملون مع مكتبات البرمجة، مما قد يؤدي إلى تعارضات، حيث قد يدّعي كلا المديرين ملكية ملف ما، مما قد يعطل عمليات التحديث.