软件包依赖关系分析工具
ssk-wh Lv4

原理

通过 apt 命令分析系统中安装的软件包的依赖关系,生成符合 mermaid 语法的配置文件,再通过 dot 命令生成 svg 图。

实现

确保电脑上安装了 dot 命令
sudo apt install graphviz

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#! /bin/bash

# Author: ssk-wh
# Date: 2024.01.29

# @para: null
# 输出帮助信息
function print_usage() {
echo "Usage:
用于分析软件包依赖的工具,最终在当前目录生成一张依赖关系图

-h 输出帮助手册
-a 输出所有已安装软件包的依赖关系 (不要用 -a 参数,生成的 svg 图恐怕没有电脑能流畅地查看)
-m : 对指定软件包进行mark,生成的svg图中会进行特殊标记
-d : 指定查找深度,默认不限制,仅当指定分析特定应用时生效,配合 -p 参数生效
-p : 分析指定软件包的被依赖关系图

用例:
分析dde-dock的被依赖关系图,递归查找深度为2,如果存在startdde,就加个颜色标记
generate_rdepends.sh -p dde-dock -d 2 -m startdde

分析所有已安装软件包的依赖关系
generate_rdepends.sh -a"
}

rdepends_file="/tmp/rdepends.tmp"

# @para:file 目标文件
# @para: text 传入的内容
# 将内容以追加的方式写入文件中
# @example: write_to_file "/tmp/tmp.file" "write strings"
function write_to_file() {
local _dest_file=$1
local _write_string=$2
echo $_write_string >> $_dest_file
}

# @para:null
# 获取已安装软件包列表,返回一个数组
function get_installed_packages() {
local _packages=() # 定义空数组存储软件包名称

# 使用 dpkg -l 命令获取已安装软件包列表,提取软件包名称并添加到数组中(排除带dbgsym或者dev的包)
mapfile -t _packages < <(dpkg -l | grep -vi "dbgsym"| awk '/^ii/ {print $2}')

# 返回软件包名称数组
printf '%s\n' "${_packages[@]}"
}


# @para: package 软件包名
# 分析此软件包被哪些软件包所依赖,返回一组包名列表(仅统计系统中安装的应用)
# @example: get_package_rdepends "dde-dock"
function get_package_rdepends() {
local _package=$1

local _limit_packages=($(get_installed_packages))
# echo "系统中安装的应用列表:"
# printf '%s\n' "${_limit_packages[@]}"

command_output=$(apt rdepends $_package)

output_list=()
while IFS= read -r line; do
# echo "line:" $line
# 分析包含"依赖"的行
if [[ "$line" == *"依赖: "* ]]; then
output_string="${line/依赖: /}"
# 去掉竖线
output_string=$(echo "$output_string" | tr -d '|')
# 去掉版本信息
while [[ $output_string == *'('* && $output_string == *')'* ]]; do
output_string="${output_string%%(*}${output_string#*)}"
done
fi

# 去除空格
output_string=$(echo "$output_string" | sed 's/ //g')
if ! [[ " ${_limit_packages[*]} " == *"$output_string"* ]]; then
# "未安装的软件包,忽略"
# echo "@@@"
continue;
fi

# 将结果添加到列表中(如果列表中不存在相同的内容)
if ! [[ " ${output_list[@]} " =~ " $output_string " ]]; then
output_list+=("$output_string")
# echo "###" $output_string
fi

done <<< "$command_output"

echo ${output_list[@]}
}

# 查过的软件包都记录下,避免重复查询
used_package_list=()
# 记录当前查询深度
depth=1

# @para: package 软件包名
# @para: package_rdepends_list 包名列表
# 递归函数:分析此软件包和package_rdepends_list中的包名间的被依赖关系,层层查找,将内容输出到配置文件中
# @example: generate_package_digraph "dde-dock" $package_list
function generate_package_digraph() {
local _package=$1
local _depth=$2
local _package_mark=$3
shift
shift
shift # 将参数向左移动一个位置以获得数组
local _package_rdepends_list=("$@") # 获取移动后的参数列表

depth=$((depth + 1))
if [ "$_depth" -ne -1 ] && [ "$depth" -gt $_depth ]; then
echo "^^^ 超出最大查询深度: $_depth"
else
# 已经进行过rdenpeds操作的包记录一下,避免重复统计
if ! [[ " ${used_package_list[@]} " =~ " $_package " ]]; then
used_package_list+=("$_package")

# 获取数组的大小
array_size="${#_package_rdepends_list[@]}"
# 判断数组是否为空并进行相应操作
if [[ $array_size -ne 0 ]]; then
echo "== 正在生成软件包的依赖数据:" $_package "被依赖软件包列表数量:" $array_size
# echo " depth:" $depth
# 遍历列表并输出每个字符串
for rdepends_package in "${_package_rdepends_list[@]}"; do
echo " handle package:" $rdepends_package
if [[ "$rdepends_package" == "$_package_mark" ]]; then
write_to_file $rdepends_file " node [shape=box,style=filled,color=\".7 .3 1.0\"];"
fi
write_to_file $rdepends_file " \"$_package\"->\"$rdepends_package\";"
if [[ "$rdepends_package" == "$_package_mark" ]]; then
write_to_file $rdepends_file " node [shape=\"\", style=\"\", color=\"\"];"
fi
done

# 递归一遍
for rdepends_package in "${_package_rdepends_list[@]}"; do
new_package_rdepends_list=($(get_package_rdepends "$rdepends_package"))
generate_package_digraph "$rdepends_package" "$_depth" "$_package_mark" ${new_package_rdepends_list[@]}
done

fi
else
echo "已查询过,忽略本次查询"
fi
fi
depth=$((depth - 1))
}


# 生成所有安装应用的的依赖关系图
function generate_all() {
local _package_mark=$1

# 1\清除旧的配置文件
rm -f $rdepends_file
touch $rdepends_file

# 2\生成head部分内容
write_to_file $rdepends_file "digraph basicGraph {"
write_to_file $rdepends_file "rankdir = LR "

# 3\逐个遍历已安装的应用
_installed_packages=($(get_installed_packages))
for package in "${_installed_packages[@]}"; do
echo "handle package:" $package
_rdepends_list=($(get_package_rdepends $package))
for rdepends_package in "${_rdepends_list[@]}"; do
write_to_file $rdepends_file " \"$package\"->\"$rdepends_package\";"
done
done

# 4\生成foot部分内容
write_to_file $rdepends_file "}"

# 5\将配置文件转换为svg图片
dot -Tsvg $rdepends_file -o rdepends.svg

echo "done"
}

# 生成指定包的关系图
function generate_by_package() {
local _package=$1
local _depth=$2
local _package_mark=$3

# 1\清除旧的配置文件
rm -f $rdepends_file
touch $rdepends_file

# 2\生成head部分内容
write_to_file $rdepends_file "digraph basicGraph {"
write_to_file $rdepends_file "rankdir = LR "

echo "开始查找软件包的被依赖关系:" $_package
# package_rdepends_list=($(get_package_rdepends "$_package" "$_installed_packages"))
# printf '%s\n' "${package_rdepends_list[@]}"
# exit 0

# 3\开始查询
# 查找被哪些包依赖,在递归这些被依赖的包又被哪些包依赖,递归一次层深加1,可以通过 -d 参数指定查询深度
# bash的第一个小坑,取list要加括号
package_rdepends_list=($(get_package_rdepends "$_package"))
# bash的第二个小坑,不要传入一个空的参数,会其他后面的参数受到影响
generate_package_digraph "$_package" "$_depth" "$_package_mark" "${package_rdepends_list[@]}"

# 4\生成foot部分内容
write_to_file $rdepends_file "}"

# 5\将配置文件转换为svg图片
dot -Tsvg $rdepends_file -o $_package".svg"

echo "done"
}


################################################ start ################################################

option_mark="dde"
option_depth=-1
option_package=""

option_mark_set=false
option_all_set=false

# 解析命令行参数
while getopts ":am:d:p:h" opt; do
case $opt in
a)
option_all_set=true
;;
m)
option_mark="$OPTARG"
option_mark_set=true
;;
d)
option_depth="$OPTARG"
;;
p)
option_package="$OPTARG"
;;
h)
print_usage
exit 0
;;
\?)
echo "Invalid option: -$OPTARG"
exit 1
;;
:)
echo "Option -$OPTARG requires an argument."
exit 1
;;
esac
done

# -a 则分析所有已安装软件包的依赖关系
if $option_all_set; then
# 默认mark dde项目
generate_all $option_mark
exit 0
fi

# 指定的软件包名不为空,分析此软件包的被依赖关系
if [ -n "$option_package" ]; then
if ! $option_mark_set; then
# 指定 -p 但未指定 -m,直接标记 -p 指向的软件包
option_mark=$option_package
fi

echo "package:" $option_package
echo "depth:" $option_depth
echo "mark:" $option_mark
generate_by_package $option_package $option_depth $option_mark
exit 0
else
print_usage
exit 0
fi

用法

可以给上述脚本添加可执行权限,运行时添加 -h 参数可输出帮助信息。
chmod +x generate_rdepends.sh
generate_rdepends.sh -h

实战

在 UOS 系统中运行以下命令
generate_rdepends.sh -p libdtkwidget5 -m dde-dock
得到的依赖图内容如下

image

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