Windows Subsystem for Linux, или как разрабатывать приложения на Windows без боли

Как настроить полноценное окружение разработчика, привыкшего к Linux и Mac OS X.

Традиционно считается, что разработчики (в особенности связанные с бэкенд-разработкой) предпочитают использовать unix-like-системы. Причиной тому было немало. Ситуация начала несколько меняться в 2017 году — именно тогда вышел первый стабильный релиз Windows Subsystem for Linux (также известен под более ранним названием BashOnWindows), который дал разработчикам то, чего они так давно ждали, — полноценный Linux в качестве приложения в Windows!

Но не всё оказалось так просто — лишь к концу 2018 года WSL стало возможно использовать полноценно, при этом способ отнюдь не очевиден. О нём и пойдёт речь.

Для начала пара слов о том, что такое вообще Windows Subsystem for Linux, он же WSL в сокращённом варианте. Это прослойка между ядром Windows и приложениями для Linux, которая позволяет преобразовывать системные вызовы к ядру Linux в вызовы к ядру Windows. Благодаря тому, что виртуализация практически отсутствует, такое решение работает быстрее традиционной виртуализации, где эмулируется целый компьютер, как это происходит в Oracle VirtualBox и VMWare Player.

Кроме того, WSL включает в себя целый ряд утилит для интеграции с Windows — пути в файловой системе автоматически преобразовываются в нужный формат, из-под Linux можно запускать приложения в Windows (но не наоборот!), Linux в WSL имеет доступ ко всем портам и сервисам в Windows.

Для разработчика основное применение WSL сразу же видится в развёртывании среды разработки именно там. Всё же установка многих языков, компиляторов и интерпретаторов, утилит происходит в Linux куда проще — часто одной командой из репозитория. Да и привычная консоль под рукой.

В статье будет рассматриваться именно настройка среды разработки в WSL — для примера возьмём небольшой проект, написанный на Python/Angular/Go (а почему бы и нет?), разрабатываемый в Visual Studio Code. Однако описанные рекомендации в целом подойдут для любого другого редактора или IDE.

Важный момент: WSL официально поддерживается только в Windows 10 x64, начиная с Anniversary Update. Если у вас иная версия — альтернативное решение представлено в следующем разделе.

Инструкция по установке WSL имеется на официальном сайте Microsoft. Если же описать её кратко, то необходимо:

Включить поддержку Windows Subsystem for Unix, открыв PowerShell от администратора и выполнив команду:

PS C:\Windows\system32> Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux

Если у вас установлена десктопная редакция Windows 10: зайти в Microsoft Store и установить необходимый вам дистрибутив. Для нашего эксперимента будет использована Ubuntu 18.04 LTS. Затем вы сможете запустить ваш дистрибутив через меню «Пуск».
Если у вас установлена иная редакция Windows, без Microsoft Store (например, Windows 10 LTSC либо Windows Server): в PowerShell выполнить следующие команды:

PS C:\Windows\system32> cd ~ PS C:\Users\somebody> Rename-Item .\Ubuntu.appx .\Ubuntu.zip PS C:\Users\somebody> Expand-Archive .\Ubuntu.zip .\Ubuntu PS C:\Users\somebody> cd .\Ubuntu\ PS C:\Users\somebody> .\ubuntu1804.exe

При первом запуске необходимо задать ваши логин и пароль.

Далее уже вам откроется консоль с Ubuntu.

К сожалению, на этих редакциях WSL не поддерживается. Но мы можем без особого труда заменить его Vagrant — мощной утилитой для конфигурирования виртуальных машин. Vagrant работает поверх других сред виртуализации: VirtualBox, VMWare Player или Microsoft Hyper-V. Поэтому стоит понимать, что такой вариант будет по умолчанию медленнее, нежели WSL. А в случае с VirtualBox значительно медленнее из-за файловой системы vboxsf.

Установить Vagrant можно с официального сайта. Также вам потребуется VirtualBox и Git. После этого создайте папку для вашей виртуальной машины, в ней создайте файл Vagrantfile со следующим содержимым:

Vagrant.configure("2") do |config| config.vm.box = "bento/ubuntu-18.04" config.vm.synced_folder "c:/", "/windows" # Необходимо указать для каждого порта, который вы хотите расшарить из ВМ или в ВМ config.vm.network :forwarded_port, host: 5432, guest: 5432 config.vm.provider "virtualbox" do |vb| vb.memory = 2048 end end

После чего в том же PowerShell или cmd выполните команду:

vagrant up

После загрузки, настройки и запуска виртуальной машины вы попадёте в консоль Linux. Ура!

Разворачиваем наше окружение под Python/JS/Go.

:~$ sudo apt update :~$ sudo apt install build-essential :~$ sudo apt install -y git nodejs golang python-dev libreadline-dev libbz2-dev libssl-dev libsqlite3-dev libxslt1-dev libxml2-dev libffi-dev :~$ curl -L https://raw.githubusercontent.com/yyuu/pyenv-installer/master/bin/pyenv-installer | bash :~$ # Инсталлятор попросит вас добавить загрузку pyenv в ~/.bashrc :~$ source ~/.bashrc :~$ pyenv install 3.7.2 :~$ pyenv global 3.7.2

Отдельно хочу выразить благодарность Адилю Хашматову за хорошую инструкцию по использованию pyenv. Для чего он нам нужен? В этом случае — установить последнюю версию Python.

Быстро проверяем работоспособность версий и, собственно, версии:

:~$ nodejs -v v8.10.0 :~$ go version go version go1.10.4 linux/amd64 :~$ python -V Python 3.7.2 :~$

Конечно нет.

Сразу стоит отметить важный факт: ни Visual Studio Code, ни Sublime Text, ни даже ваша любимая IDE ничего не знают о существовании WSL. Из коробки более-менее с ним умеют работать только продукты от JetBrains. Лично мне Visual Studio Code по настройке, скорости работы нравится куда больше (но это текстовый редактор, о чём не стоит забывать).

И единственное, что вы можете сделать в Visual Studio Code, установленной на Windows, — подключить себе WSL вместо стандартного PowerShell в терминале. Это делается в User Settings:

{ "terminal.integrated.shell.windows": "C:\\Windows\\System32\\wsl.exe", # Добавьте сюда иные настройки по вашему усмотрению }

На этом всё. Про линтер, автодополнение кода из библиотек, подсветку ошибок можете забыть, по крайней мере для Python. Способа решения сообщество ждёт вот уже три года. Сейчас самый простой и действенный способ заставить его работать — установить в WSL.

Установите MobaXterm и Cmder. Конечно, вы можете по своему выбору заменить их на альтернативные приложения. MobaXterm — мощный SSH-терминал со встроенным X-сервером, что позволяет ему рендерить приложения, которые запускаются на удалённом X-сервере (в данном случае — внутри WSL). Cmder — локальный эмулятор терминала с поддержкой PowerShell, cmd, bash, WSL и не только, с нормальным копипастом.
Запустите Cmder. По умолчанию он запустит cmd, но при двойном клике на нижнюю панель покажет окно, где есть возможные варианты.

Windows Subsystem for Linux, или как разрабатывать приложения на Windows без боли

Нам нужен тот вариант, что отмечен как {WSL::bash}. Он запустит в новой вкладке консоль внутри WSL.
Запустите MobaXterm. Он сразу же увидит WSL, установленную в системе. Для запуска X-сервера нажмите выделенную на скриншоте кнопку.

Настроим WSL для запуска GUI-приложений. Для этого откройте файл ~/.bashrc и допишите в него:

export DISPLAY=:0

После этого выполните команду source ~/.bashrc для применения изменений.
Не обязательно, но желательно установить XFCE (или другой DE на ваш вкус), а также поставить шрифты, иначе от внешнего вида VS Code у вас, возможно, вытекут глаза. По крайней мере, люди жалуются.

:~$ sudo apt install -y xfce4 :~$ sudo apt install -y fonts-noto fonts-noto-hinted fonts-noto-mono fonts-noto-unhinted

Скачайте установщик Visual Studio Code с официального сайта.
Установите зависимости и сам VS Code:

:~$ sudo apt install libgtk2.0-0 libxss1 libasound2 :~$ sudo dpkg -i <code deb file> :~$ sudo apt install -f

Запустите VS Code при помощи команды code.

Вот теперь работает :) Ещё более кратко и по сути расписано вот тут.

Однако до совершенства есть ещё один штрих.

{ ... "window.titleBarStyle": "native", ... }

Добавьте приведённую выше настройку в User Settings. В противном случае окно VS Code не будет ресайзиться.

Именно для этого я форкнул чужой образец проекта на Django и Angular, чуточку перепилил структуру для наглядности, а также добавил парсер на Go. Взять его можно здесь.

Разворачивается оно стандартно для подобного рода проектов.

# You are on a project root :~$ python -m venv env/ :~$ source env/bin/activate :~$ pip install -r requirements.txt :~$ cd frontend :~$ npm install :~$ ng build outDir=../backend/microblog/static :~$ cd ../backend :~$ python manage.py runserver

Единственное существенное различие в контексте статьи — необходимость пробрасывать порты в хостовую файловую систему. По умолчанию Vagrant поднимает SSH-туннель на порту 2222 — именно туда вам будет необходимо логиниться из Cmder и добавить соответствующее соединение в MobaXterm.

Более подробно об использовании Vagrant с MobaXterm можно прочитать по ссылке.

Но стоит заметить, что даже подобные извращения могут помочь многим людям, вынужденно сталкивающимися с... не всегда очевидным поведением новой технологии от Microsoft.

Windows Subsystem for Linux, или как разрабатывать приложения на Windows без боли

Конечная цель

Установка для Windows 10 x64

Установка для 32-битных редакций Windows 10 и Windows 7, 8 и 8.1

Устанавливаем всякие скучные вещи

Неужели всё уже работает?

А ты ещё докажи, что работает

Отличия в настройке между Vagrant и WSL

Итоги