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:

• 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:

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:

После чего в том же PowerShell или cmd выполните команду:

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

Разворачиваем наше окружение под Python/JS/Go.

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:

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:

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.

• 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:

• 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.

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

• 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.

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.

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.