Homebrew 教程：Mac 必备软件包管理器详解

对于 macOS 用户来说，高效管理各种软件包、开发工具和命令行实用程序至关重要。Homebrew 正是为此而生，它是一款强大且易用的软件包管理器，被誉为“macOS 缺少的软件包管理器”。本文将深入探讨 Homebrew 的方方面面，从安装、基本使用到高级技巧，带你全面掌握这款 Mac 必备神器。

一、Homebrew 是什么？

Homebrew 是一款基于 Ruby 和 Git 构建的自由开源软件包管理系统，专门为 macOS（以及 Linux）设计。它简化了在命令行中安装、更新、卸载和管理各种软件的过程。通过 Homebrew，你可以轻松获取数千个开源软件包，而无需手动下载、编译和配置。

Homebrew 的核心优势：

• 简单易用： Homebrew 的命令简洁直观，即使是命令行新手也能快速上手。
• 庞大的软件库： Homebrew 拥有庞大的软件仓库（称为“Formulae”），涵盖了各种开发工具、命令行实用程序、桌面应用等。
• 自动依赖管理： Homebrew 会自动处理软件包之间的依赖关系，确保所有组件都能正常工作。
• 版本控制： Homebrew 允许你轻松安装和切换不同版本的软件包，方便开发和测试。
• 社区支持： Homebrew 拥有活跃的社区，遇到问题可以快速获得帮助。
• 开源免费： Homebrew 本身是开源的，你可以免费使用和贡献。

Homebrew 的工作原理：

Homebrew 的核心是一个名为 "Formula" 的 Ruby 脚本，它描述了如何下载、编译和安装一个特定的软件包。当你使用 brew install 命令时，Homebrew 会：

1. 查找 Formula： 在 Homebrew 的仓库中查找与你指定的软件包名称相匹配的 Formula。
2. 下载源代码： 从 Formula 中指定的 URL 下载软件包的源代码。
3. 编译和安装： 根据 Formula 中的指令，编译源代码并将可执行文件、库文件等安装到系统中的特定位置（通常是 /usr/local/Cellar）。
4. 创建符号链接： 在 /usr/local/bin、/usr/local/lib 等目录中创建符号链接，指向安装的软件包，以便你可以在命令行中直接访问它们。
5. 处理依赖：自动安装所安装软件需要的其他软件。

二、安装 Homebrew

安装 Homebrew 非常简单，只需在终端中运行一条命令即可。

1. 打开终端： 你可以在“应用程序”->“实用工具”中找到“终端”，或者使用 Spotlight 搜索“终端”。

2. 运行安装脚本： 将以下命令复制并粘贴到终端中，然后按回车键执行：

   bash
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

   这条命令会从 Homebrew 的官方 GitHub 仓库下载安装脚本并执行。安装过程中，你可能需要输入你的 macOS 用户密码。

3. 按照提示操作： 安装脚本会提示你进行一些操作，例如确认安装路径、设置环境变量等。按照提示操作即可。

4. 验证安装： 安装完成后，运行以下命令来验证 Homebrew 是否安装成功：

   bash
brew --version

   如果看到 Homebrew 的版本号，则表示安装成功。

5. 配置环境变量(重要）
   安装成功后，需要配置环境变量。通常安装脚本会提示需要把Homebrew添加到PATH中，例如，对于基于Apple Silicon的Mac电脑，提示信息可能类似于：
   ```
   ==> Next steps:

   • Run these two commands in your terminal to add Homebrew to your PATH:
     echo 'eval "$(/opt/homebrew/bin/brew shellenv)"' >> /Users/yourusername/.zprofile
     eval "$(/opt/homebrew/bin/brew shellenv)"
     ``
对于基于Intel的Mac电脑，提示的路径可能是/usr/local/bin/brew`。
     务必按照安装完成时的提示操作!

   执行提示的命令即可。执行完毕后，关闭终端窗口并重新打开一个新的终端窗口，使更改生效。

三、Homebrew 基本用法

安装完成后，就可以开始使用 Homebrew 来管理软件包了。以下是一些常用的 Homebrew 命令：

1. 搜索软件包：

bash
brew search <keyword>

例如，要搜索与 Python 相关的软件包，可以运行：

bash
brew search python

Homebrew 会列出所有包含 "python" 关键字的软件包。

2. 安装软件包：

bash
brew install <formula>

例如，要安装 Git，可以运行：

bash
brew install git

Homebrew 会自动下载、编译和安装 Git，并处理所有依赖关系。

3. 卸载软件包：

bash
brew uninstall <formula>

例如，要卸载 Git，可以运行：

bash
brew uninstall git

4. 更新 Homebrew 自身：

bash
brew update

这个命令会更新 Homebrew 的本地仓库，获取最新的软件包信息。

5. 更新已安装的软件包：

bash
brew upgrade
这个命令会更新你通过Homebrew安装的所有软件包到最新版本。

bash
brew upgrade <formula>
更新指定的软件包。

6. 列出已安装的软件包：

bash
brew list
这个命令会列出所有你用Homebrew安装的软件包。

7. 查看软件包信息：

bash
brew info <formula>

例如，要查看 Git 的信息，可以运行：

bash
brew info git

这个命令会显示软件包的版本、依赖关系、安装路径等详细信息。

8. 清理旧版本软件包：

bash
brew cleanup

这个命令会删除已安装软件包的旧版本，释放磁盘空间。

bash
brew cleanup <formula>
删除指定软件的旧版本

9. 查看Homebrew帮助

bash
brew help
查看详细的帮助文档。

四、Homebrew Cask：安装图形界面应用

除了命令行工具和开发库，Homebrew 还提供了一个名为 "Cask" 的扩展，用于安装和管理 macOS 桌面应用程序（如 Chrome、Firefox、VS Code 等）。

Cask 的基本用法与 Homebrew 类似：

• 搜索应用：

  bash
brew search --casks <keyword>

• 安装应用：

  bash
brew install --cask <cask>
  例如：brew install --cask google-chrome

• 卸载应用：

  bash
brew uninstall --cask <cask>

• 更新应用:
  bash
brew upgrade --cask
  更新所有通过Cask安装的应用。
  bash
brew upgrade --cask <cask>
  更新指定的应用。

使用 Cask 安装的应用通常会被安装到 /Applications 目录，与手动下载安装的应用一样。

注意： brew install <formula> 和 brew install --cask <cask> 的区别在于，前者安装的是命令行工具或开发库，后者安装的是图形界面应用程序。 不加--cask通常会安装命令行版本（如果存在）。

五、Homebrew 进阶技巧

掌握了 Homebrew 的基本用法后，你还可以进一步探索一些高级技巧，以更高效地使用它。

1. 使用 Brewfile 管理软件包列表：

Brewfile 类似于 Python 的 requirements.txt 或 Node.js 的 package.json，它可以记录你安装的所有软件包（包括 Formula 和 Cask）。

• 创建 Brewfile：

  bash
brew bundle dump

  这个命令会在当前目录下创建一个名为 Brewfile 的文件，其中包含了你当前通过 Homebrew 安装的所有软件包。

• 从 Brewfile 安装软件包：

  bash
brew bundle

  这个命令会读取当前目录下的 Brewfile，并安装其中列出的所有软件包。这对于在新 Mac 上快速恢复你的开发环境非常有用。

• 手动编辑Brewfile:
  你也可以手动编辑Brewfile, 添加或删除软件包。

2. 使用 Tap 安装第三方仓库：

Homebrew 官方仓库包含了大量的软件包，但有时你可能需要安装一些不在官方仓库中的软件。这时，你可以使用 "Tap" 来添加第三方仓库。

• 添加 Tap：

  bash
brew tap <user>/<repo>

  例如，要添加 homebrew/cask-versions 这个 Tap，可以运行：

  bash
brew tap homebrew/cask-versions
  这个tap提供了很多软件的历史版本。

• 从 Tap 安装软件包：

  bash
brew install <user>/<repo>/<formula>

  或者，如果 Tap 中的 Formula 名称不与现有 Formula 冲突，你可以直接使用 brew install <formula>。

• 删除Tap
  bash
brew untap <user>/<repo>

3. 查看软件包的依赖关系：

bash
brew deps <formula>
这个命令可以查看指定软件包的依赖。

4. 固定软件包版本：

有时你可能需要阻止某个软件包被升级，例如，为了保持与特定项目的兼容性。你可以使用 brew pin 命令来固定软件包的版本：

bash
brew pin <formula>

取消固定：

bash
brew unpin <formula>

5. 使用不同的镜像源（中国大陆用户）：

由于网络原因，从 Homebrew 官方仓库下载软件包可能会比较慢。你可以更换为国内的镜像源，例如清华大学的镜像源：

更换 Homebrew 的核心仓库镜像：

bash
git -C "$(brew --repo)" remote set-url origin https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/homebrew/brew.git

更换 Homebrew 的 Bottles 镜像（预编译二进制包）：

对于 bash shell:
bash
echo 'export HOMEBREW_BOTTLE_DOMAIN=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/homebrew-bottles' >> ~/.bash_profile
source ~/.bash_profile

对于 zsh shell:
bash
echo 'export HOMEBREW_BOTTLE_DOMAIN=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/homebrew-bottles' >> ~/.zshrc
source ~/.zshrc

其他的国内镜像源，例如中科大，阿里云等也可以使用，只需要把上面命令中的网址替换即可。

六、常见问题解答

1. 安装软件包时出现错误怎么办？

   • 首先，确保你已经运行了 brew update 来更新 Homebrew 的本地仓库。
   • 仔细阅读错误信息，通常会提示问题的原因。
   • 尝试运行 brew doctor，它会检查你的 Homebrew 安装是否存在问题，并提供修复建议。
   • 如果问题仍然存在，可以在 Homebrew 的 GitHub 仓库或社区论坛中搜索或提问。

2. 如何卸载 Homebrew？

   运行以下命令：

   bash
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/uninstall.sh)"

3. Homebrew安装的软件在哪里？

   • 命令行工具和库： 通常安装在 /usr/local/Cellar 目录下，并通过符号链接链接到 /usr/local/bin、/usr/local/lib 等目录。
   • 图形界面应用（Cask）： 通常安装在 /Applications 目录。
   • 配置文件: 多数安装在/usr/local/etc。

4. Homebrew 和 MacPorts、Fink 有什么区别？

   Homebrew、MacPorts 和 Fink 都是 macOS 上的软件包管理器，但它们有一些区别：

   • Homebrew： 易用性、速度和社区支持方面表现出色，是目前最受欢迎的 macOS 软件包管理器。
   • MacPorts： 历史悠久，软件包数量较多，但有时安装过程可能比较复杂。
   • Fink： 基于 Debian 的 APT 软件包管理系统，软件包数量也较多，但更新速度可能较慢。

   一般来说，对于大多数用户，Homebrew 是最佳选择。

七、总结

Homebrew 是一款强大而易用的 macOS 软件包管理器，它极大地简化了软件安装、更新和管理的过程。通过本文的详细介绍，相信你已经对 Homebrew 有了全面的了解，并能够熟练地使用它来管理你的 Mac 上的各种软件。无论是开发者还是普通用户，Homebrew 都是一款值得掌握的必备工具。 尽情享受 Homebrew 带来的便利吧！