Conociendo Nix

Como ya comentaba en mi artículo anterior en español, tengo algunos recursos sobre Nix que he ido compilando en mi trabajo, construyendo sobre la documentación oficial y otras fuentes de documentación. La idea es llevar este contenido a nuestro idioma para dar a conocer este proyecto, así que sin más, ahí va.

¿Qué es Nix?

Esencialmente, Nix es un sistema de builds y un gestor de paquetes, tal y como lo puede ser el gestor de paquetes de Ubuntu con el que interactuamos via apt, Homebrew para macOS o scoop para Windows. También se denomina Nix al lenguaje de programación que se usa para describir cómo este gestor de paquetes realiza su trabajo. Nix puede usarse tanto en Linux como en macOS (y en cierta medida en Windows, a través de WSL).

Además, está relacionado con otros dos proyectos:

• Nixpkgs: el principal repositorio de paquetes disponibles para su ser instalados con Nix, donde cada paquete y función está descrita con el lenguaje de programación Nix. El equivalente en Ubuntu sería el lugar donde se definen qué paquetes pueden instalarse con apt. Nixpkgs cuenta con más de 100000 paquetes que se actualizan regularmente.
• NixOS: un sistema operativo gestionado de forma declarativa, cuya configuración también se realiza con el lenguaje de programación Nix.

Nix está fuertemente inspirado en la programación funcional y anima a adoptar una forma de trabajar con software declarativa y reproducible, de la que emerge lo que podríamos denominar “DevOps funcional”. La reproducibilidad se consigue en gran medida porque las builds de Nix se realizan de forma aislada, con sus dependencias explícitamente definidas, de forma que no pueda haber alguna dependencia oculta que influencie nuestra build (por ejemplo, una variable de entorno de nuestra shell fijada a un valor concreto).

En esta serie de artículos pretendo mostrar las ventajas que esto tiene y cómo puedes usarlo en tus proyectos.

Instalando Nix

Ahora mismo hay dos formas de instalar Nix en tu sistema. El primero es el instalador oficial, que ejecuta un script de Bash, y el segundo es el instalador desarrollado por Determinate Systems (DetSys). DetSys es un contribuidor principal del ecosistema (el creador de Nix, Eelco Dolstra, trabaja para esta compañía), y su instalador consiste en un programa escrito en Rust con algunas funcionalidades adicionales:

• Activa dos configuraciones experimentales que tienen ya bastante madurez, mejoran la experiencia de trabajar con Nix y en general están bastante recomendadas: la CLI unificada y Nix Flakes (la palabra nix significa nieve en latín, y la palabra flake significa copo en inglés).
• Puede deshacer los cambios realizados en tu sistema cuando instalas Nix, que dependen del sistema en cuestión y pueden no ser triviales, facilitando el proceso de desinstalación.
• Es más portable (¡puedes instalar Nix en tu Steam Deck!)

Llevo utilizando Nix desde antes de que el instalador de DetSys estuviera disponible, por lo que no lo he probado a conciencia. El instalador oficial funciona bien igualmente, aunque parece que el objetivo a largo plazo es que la versión de DetSys se convierta en el instalador oficial de alguna forma, por lo que podría merecer la pena empezar a usarlo.

¿Qué se puede hacer con Nix?

Tras haber instalado Nix, prueba a ejecutar un programa ¹ directamente, sin instalarlo:

$ echo "Hello, Nix\!" | nix run "nixpkgs#cowsay"
 _____________
< Hello, Nix! >
 -------------
        \   ^__^
         \  (oo)\_______
            (__)\       )\/\
                ||----w |
                ||     ||

¿Qué ha pasado?

Cuando ejecutas nix run "nixpkgs#cowsay" ocurre lo siguiente:

• La CLI utilizará la referencia nixpkgs, trayendo su código escrito en Nix, y ejecuta su salida cowsay. Más adelante veremos lo que significa esto.
• La salida cowsay representa un paquete, así que este paquete es construido o compilado, y el resultado de este proceso (el binario cowsay y sus dependencias, si las hay), se almacenan en una ubicación creada por Nix en el sistema: la Nix Store. La ubicación de la store es habitualmente /nix/store.
• El binario ejecutable para cowsay, que es el resultado de construir el paquete cowsay, es ejecutado.

Veamos en qué ubicación exacta de la Nix Store está el resultado de la compilación de este paquete:

$ nix build "nixpkgs#cowsay" --print-out-paths
/nix/store/yspq7q2as6pdg7jjaq1pphf81ym8ayy5-cowsay-3.7.0-man
/nix/store/qj79hvidddnc6z5nlpdw9bmybdmsjwpi-cowsay-3.7.0

Y parece que el resultado no es solo un binario, sino las man pages también. Veámoslo todo, también usando Nix para obtener un comando alternativo a tree:

$ nix run "nixpkgs#tre-command" -- /nix/store/qj79hvidddnc6z5nlpdw9bmybdmsjwpi-cowsay-3.7.0/
/nix/store/qj79hvidddnc6z5nlpdw9bmybdmsjwpi-cowsay-3.7.0/
├── bin
│   ├── cowsay
│   └── cowthink
└── share
    └── cowsay
        ├── cows
        │   ├── satanic.cow
        │   ├── telebears.cow
       ... ...
        │   ├── luke-koala.cow
        │   └── moofasa.cow
        └── site-cows

nix run "nixpkgs#tre-command" -- /nix/store/yspq7q2as6pdg7jjaq1pphf81ym8ayy5-cowsay-3.7.0-man
/nix/store/yspq7q2as6pdg7jjaq1pphf81ym8ayy5-cowsay-3.7.0-man
└── share
    └── man
        └── man1
            ├── cowthink.1.gz
            └── cowsay.1.gz

También fíjate en lo siguiente. Cuando ejecutaste nix build "nixpkgs#cowsay, los resultados que se almacenaron en la Nix Store quedan también enlazados a una ubicación en el mismo directorio donde ejecutaste el comando, dentro de unos directorios llamados result:

$ ls -lah result*
# Información irrelevante omitida
lrwxr-xr-x ... result ⇒ /nix/store/qj79hvidddnc6z5nlpdw9bmybdmsjwpi-cowsay-3.7.0
lrwxr-xr-x ... result-man ⇒ /nix/store/yspq7q2as6pdg7jjaq1pphf81ym8ayy5-cowsay-3.7.0-man

Sobre las referencias y salidas mencionadas anteriormente

Estos conceptos están directamente relacionados con una de las configuraciones que asumimos como activadas al principio: los flakes.

Un flake es una ubicación que expone expresiones de Nix (el lenguaje de programación), que pueden usarse para construir o compilar paquetes, ejecutar aplicaciones, crear entornos de desarrollo (que exploraremos en el siguiente artículo) o describir sistemas completos del sistema operativo NixOS o macOS (más sobre esto en el futuro). Estas expresiones expuestas por un flake son sus salidas. Los flakes pueden componerse, lo que siginifica que un flake puede declarar otros flakes como dependencias, y las expresiones expuestas por tu flake pueden ser usadas por otros flakes como dependencias, etc.

Cuando digo ubicación, me refiero a un directorio que contiene tanto un fichero flake.nix como un flake.lock. La referencia de un flake es, por tanto, una indicación de cómo y dónde está esta ubicación. Hay varios tipos de referencias, dejo algunos ejemplos:

Entonces, cuando hicimos nix run "nixpkgs#cowsay", utilizamos la revisión más reciente de la rama nixpkgs-unstable del repositorio NixOS/nixpkgs, buscamos allí la expresión llamada cowsay, y la ejecutamos. Pero, como ya hemos mencionado, ¡Nix no solo sirve para ejecutar binarios arbitrarios! En las siguientes entradas analizaremos en detalle más funcionalidades de Nix, en particular, cómo configurar entornos de desarrollo para tus proyectos en cualquier lenguaje.

Mientras llega esa próxima entrada, puedes echar un vistazo a un flake que mantengo en GitHub, Nix-Relic, para ver ejemplos de entradas y salidas.