为什么我用 Go 重写了 Portage：介绍 GRPM v0.1.0
Source: Dev.to
如果你曾经使用过 Gentoo Linux，你一定了解 Portage。它功能强大、灵活，而且……基于 Python。多年来——真的多年——我一直有一个念头：*如果 Portage 用 Go 来实现会怎样？*快速编译、单一二进制文件、无运行时依赖、原生并发。这个想法一直挥之不去。
去年春天，我终于不再只想而是开始编码。最初的“看看有多难”逐渐演变为 8 months 的高强度开发，约 60 000 行 Go 代码，以及对包管理器的完整重新实现。
今天，我发布 GRPM v0.1.0 (Go Resource Package Manager)——一个可直接替代 Portage 的工具，拥有现代化架构并保证冲突自由的依赖解析。
为什么使用基于 SAT 的解析器？
传统的依赖解析算法依赖于启发式方法。当它们遇到冲突时，往往会放弃或做出次优选择。Portage 的解析器虽然很复杂，但在面对包含循环依赖和槽冲突的复杂图时仍可能失败。
我想要一种 数学上有保证 的方式，只要存在解就能找到它。
核心思路
GRPM 在核心使用布尔可满足性（SAT）求解器。
- 每个软件包版本对应一个布尔变量。
- 每个依赖转化为一个逻辑子句。
// internal/solver/gophersat_adapter.go
type GophersatAdapter struct {
clauses [][]int
vars map[string]int // name@version -> var ID
packages map[string][]*pkg.Package // name -> []versions
}
func (g *GophersatAdapter) AddPackage(p *pkg.Package) {
key := p.Name + "@" + p.Version
g.packages[p.Name] = append(g.packages[p.Name], p)
g.getVarID(key)
}这将依赖解析转化为一个研究成熟的数学问题。如果存在有效的安装方案，SAT 求解器就会找到它。
| 属性 | 好处 |
|---|---|
| 完整性 | 如果存在解，它会找到 |
| 冲突处理 | 多版本槽、阻塞器、USE 标志约束 → SAT 子句 |
| 速度 | 现代 SAT 求解器可以处理数百万变量 |
| 依赖 | 使用 gophersat，一个纯 Go 的 SAT 求解器（无 CGO） |
架构（领域驱动设计）
┌─────────────────────────────────────┐
│ CLI / Daemon Layer │
├─────────────────────────────────────┤
│ Application Layer ← Use cases │
├─────────────────────────────────────┤
│ Domain Layer ← Business │
│ (pkg, solver) │
├─────────────────────────────────────┤
│ Infrastructure Layer ← Repos, sync, install │
└─────────────────────────────────────┘领域层不关心 Portage 文件格式或文件系统细节，从而使代码库易于测试和扩展。
包格式
GRPM 支持现代 GPKG (.gpkg.tar) 和传统 TBZ2 (.tbz2) 两种格式。
# Install from binary package
sudo grpm install --binpkg www-servers/nginx
# Build binary package from installed
sudo grpm build app-misc/hello-2.10二进制包子系统处理：
- 多种压缩格式（zstd、xz、gzip、bzip2）
- 包签名（GPG、SSH、RSA）
- 远程 binhost 支持
从源码构建
# Build from source with 8 parallel jobs
sudo grpm emerge --jobs 8 dev-lang/go
# Show build plan first
grpm emerge --pretend app-misc/hello输出
*** Dependency resolution (--pretend mode):
[ebuild N ] sys-libs/zlib-1.2.13 [0]
[ebuild N ] app-misc/hello-2.10 [0]
Total: 2 package(s)GRPM 实现了所有 PMS 阶段：pkg_setup、src_unpack、src_prepare、src_configure、src_compile、src_install。
同步仓库
不需要外部的 rsync 二进制文件——GRPM 使用 gokrazy/rsync，这是一个纯 Go 实现。
# Auto‑select best method
sudo grpm sync
# Use Git with GPG verification
sudo grpm sync --method git
# Native Go rsync (faster, no GPG)
sudo grpm sync --method rsync守护进程模式（gRPC 与 REST）
# Start daemon
sudo grpm daemon
# CLI auto‑connects to daemon if running
grpm status- gRPC 使用 Unix 套接字 (
/var/run/grpm.sock) - REST API 通过 HTTP (
127.0.0.1:8080) - 具备冲突检测的作业队列
- 支持并行操作
Btrfs/ZFS 上的快照
GRPM 会在执行软件包操作前自动创建快照。
# Snapshot created automatically
sudo grpm install --snapshot-dir /.snapshots sys-libs/zlib如果安装失败，您可以回滚到该快照。
正则性能提升
GRPM 使用 coregex 替代 Go 的标准 regexp 包。性能差异非常显著：
| 基准 | 标准库 regexp | coregex | 加速比 |
|---|---|---|---|
| 编译 | 5 100 ns | 23 ns | 221× |
| 匹配 | 185 ns | 1.5 ns | 123× |
所有正则表达式在包初始化时预编译：
// internal/repo/ebuild_parser.go
var (
ebuildVarRe = coregex.MustCompile(`(?m)^([A-Z_][A-Z0-9_]*)="([^"]*)"`)
ebuildAtomVersionRe = coregex.MustCompile(`^(.+?)-(\d.*)$`)
)命令参考（Portage‑familiar）
| Command | Description |
|---|---|
grpm resolve | 使用 SAT 求解器解析依赖 |
grpm install | 安装软件包（二进制或源码） |
grpm emerge | 从源码构建软件包 |
grpm remove | 移除已安装的软件包 |
grpm search | 搜索软件包 |
grpm info | 显示软件包信息 |
grpm sync | 同步仓库 |
grpm update | 更新 @world/@system 软件包 |
grpm depclean | 删除孤立软件包 |
grpm status | 显示守护进程状态 |
干运行 & 确认
# 显示将会发生的操作（干运行）
grpm install --pretend app-misc/hello
# 请求确认
sudo grpm install --ask app-misc/hello使用 --ask 的输出
*** 安装计划:
[ebuild N ] sys-libs/zlib-1.2.13 to / USE="..."
[ebuild N ] app-misc/hello-2.10 to / USE="..."
总计: 2 个软件包
您想合并这些软件包吗？[Yes/No]安装
# Download
wget https://github.com/grpmsoft/grpm/releases/download/v0.1.0/grpm_0.1.0_linux_x86_64.tar.gz
# Extract and install
tar -xzf grpm_0.1.0_linux_x86_64.tar.gz
sudo install -m 0755 grpm /usr/bin/grpm使用 GRPM，享受更快、无依赖冲突的 Gentoo 体验！
快速命令
| 操作 | 命令 |
|---|---|
| 同步仓库 | sudo grpm sync |
| 搜索软件包 | grpm search firefox |
| 显示软件包信息 | grpm info dev-lang/go |
| 从源码构建（模拟） | sudo grpm emerge --pretend app-misc/hello |
| 从源码构建（实际） | sudo grpm emerge app-misc/hello |
| 从二进制安装 | sudo grpm install --binpkg app-misc/hello |
项目概览
- 语言: Go 1.25+
- 许可证: Apache‑2.0
- 支持平台: Linux (x86_64, arm64, armv7, armv6, i386)
- 代码库规模: ~60 000 行 Go 代码
- 测试覆盖率: ~70 %
核心依赖
| 依赖 | 用途 |
|---|---|
gophersat | 用于依赖解析的 SAT 求解器 |
cobra | CLI 框架 |
grpc | 守护进程通信 |
gokrazy/rsync | 本地 rsync 实现 |
modernc.org/sqlite | 纯 Go SQLite 用于缓存 |
coregex | 高性能正则表达式 |
所有依赖均为纯 Go — 无需 CGO。
当前限制 (v0.1.0)
- Ebuild 执行仅限于 autotools 工作流 (
./configure && make) - eclass 支持受限 (
toolchain-funcs,eutils,multilib) - 不支持 EAPI 8 功能
- 不支持 CMake/Meson 构建系统
这些问题将在未来的版本中得到解决。
Roadmap – v1.0.0 (Q2 2026)
- 完成 Portage 命令兼容性
- 完整的 eclass 支持
- EAPI 8 功能
- 支持 CMake、Meson 和 Cargo 构建系统
- 对大型依赖图的性能优化
- 在真实 Gentoo 系统上进行生产验证
为什么要构建 GRPM？
- 学习 – 包管理器是非常有趣的系统。从零开始构建一个包管理器可以让你了解依赖图、约束求解、文件系统操作以及系统集成。
- 性能 – Go 的快速编译、高效的内存使用以及出色的并发特性，使其非常适合用于系统工具。
- 社区 – Gentoo 需要现代化的工具。如果 GRPM 能帮助哪怕少数用户，这份努力也是值得的。
试一试
- 代码仓库:
- 发布:
- 文档: CLI 参考（链接待添加）
贡献
欢迎贡献！无论是错误报告、功能请求，还是代码贡献——每一点帮助都很重要。
您尝试过构建自己的包管理器吗？或者在其他领域有使用 SAT 求解器的经验吗？欢迎在评论中分享。