James Hsueh

Day 7：第一週複習 — 用 Git 管理你的 NixOS 配置，建立版本控制的好習慣

第一週總複習，回顧 Day 1 到 Day 6 的核心觀念，並學會用 Git 管理 NixOS 配置檔，建立良好的版本控制習慣。

Day 7：第一週複習 — 用 Git 管理你的 NixOS 配置，建立版本控制的好習慣

📘 系列：NixOS 30 天學習之旅
📦 階段：第一階段 — 基礎與生存守則（Day 1 – Day 7）
🎯 階段核心目標：理解聲明式（Declarative）配置與不可變性

前言：為什麼第一週複習這麼重要？

恭喜你撐過了第一週！🎉

在過去六天裡，我們從零開始認識 NixOS，一路從安裝、設定，到理解它的核心哲學。如果你現在回想起來，腦中浮現的是一堆零散的指令和概念，那完全正常 — 這正是為什麼我們需要一個「收束日」。

今天的目標很明確：

  1. 整理第一週的知識脈絡，讓零散的知識點串成一條線。
  2. 用 Git 管理你的 NixOS 配置，建立版本控制的習慣。
  3. 上傳到 GitHub，為日後的協作與備份打下基礎。

這不只是複習，更是一個里程碑 — 從「摸索 NixOS」邁向「有系統地管理 NixOS」。

第一週知識點總整理

讓我們快速回顧這六天走過的路：

Day 1：為什麼選擇 NixOS？

  • NixOS 是一個基於 Nix package manager 的 Linux 發行版
  • 核心特色：Declarative configuration（聲明式配置）與 Immutability（不可變性）
  • 傳統發行版是「一步步安裝設定」，NixOS 是「用一份文件描述整個系統狀態」

Day 2：安裝 NixOS

  • 下載 ISO、製作開機碟、完成安裝
  • 認識磁碟分割與基本的安裝流程
  • 第一次執行 nixos-install 的興奮（或崩潰）

Day 3：認識 configuration.nix

  • /etc/nixos/configuration.nix 是整個系統的「藍圖」
  • 理解 Nix 語言的基本語法：attribute set、list、string
  • 第一次修改設定並執行 sudo nixos-rebuild switch

Day 4：套件管理

  • 在 configuration.nix 中用 environment.systemPackages 安裝系統層級套件
  • 認識 nix-env 的 user-level 套件管理（以及為什麼不建議過度依賴它）
  • 學會用 nix search 或 search.nixos.org 查找套件

Day 5：Nix 語言入門

  • Nix 是一門 purely functional 的語言
  • 認識基本型別：string、integer、boolean、list、attribute set
  • 理解 let ... in ... 表達式與函式定義
  • import 的用法：拆分設定檔的第一步

Day 6：系統服務與基礎客製化

  • 用 services.xxx.enable = true 啟用系統服務
  • 設定網路、時區、locale 等基礎配置
  • 管理使用者帳號與群組
  • 理解 nixos-rebuild switch vs nixos-rebuild test vs nixos-rebuild boot 的差異

串起來的核心概念

回顧完每一天的內容後，我們可以歸納出第一階段的核心精神：

你的系統 = f(configuration.nix)

這就是 NixOS 的 Declarative 哲學：系統的狀態完全由配置文件決定。同一份 configuration.nix，在任何機器上執行 nixos-rebuild switch，都應該產生相同的系統狀態。

這也是為什麼接下來我們要用 Git 管理這份配置 — 因為它值得被版本控制。

用 Git 管理你的 NixOS 配置

為什麼要用 Git？

既然 configuration.nix 定義了你的整個系統，那它就是你最重要的資產之一。用 Git 管理它，你可以：

  • 追蹤每一次變更：知道自己什麼時候改了什麼，為什麼改
  • 安心實驗：改壞了？git checkout 一下就回來了
  • 跨機器同步：多台 NixOS 機器可以共享同一份配置
  • 協作與分享：把你的 dotfiles 公開，讓社群學習交流

初始化 Git Repository

首先，進入 NixOS 配置目錄並初始化 Git：

cd /etc/nixos
sudo git init

💡 注意：/etc/nixos 預設是 root 擁有的目錄，所以大部分操作需要 sudo。如果你覺得每次都要 sudo git 很麻煩，後面會介紹更好的做法。

建立合適的 .gitignore

在開始追蹤之前，先設定好 .gitignore，避免不必要的檔案進入版本控制：

sudo tee /etc/nixos/.gitignore << 'EOF'
# Hardware configuration is machine-specific
# 如果你想跨機器共用配置，建議忽略此檔
# hardware-configuration.nix

# Nix build results
result
result-*

# Backup files
*.swp
*.swo
*~
\#*\#

# OS generated files
.DS_Store
Thumbs.db
EOF

🤔 要不要忽略 hardware-configuration.nix？

這取決於你的使用情境：

  • 單機使用：建議一起追蹤，方便完整備份還原
  • 多機共用配置：建議忽略，因為每台機器的硬體配置不同

第一週我們先保留它，後續進階階段再來處理多機管理。

第一次 Commit

cd /etc/nixos
sudo git add .
sudo git commit -m "Initial commit: NixOS configuration after Day 7"

來看看我們追蹤了哪些檔案：

sudo git log --oneline
# a1b2c3d Initial commit: NixOS configuration after Day 7

sudo git show --stat HEAD
# configuration.nix       | 42 +++++++++++++++++++++
# hardware-configuration.nix | 28 ++++++++++++++
# .gitignore              |  15 ++++++++
# 3 files changed, 85 insertions(+)

恭喜！你的 NixOS 配置現在有版本控制了。

建立 GitHub Repository 並上傳

Step 1：在 GitHub 建立 Repository

前往 github.com/new，建立一個新的 repository：

  • Repository name：nixos-config（或你喜歡的名字）
  • Description：My NixOS configuration files
  • Visibility：建議先設為 Private（畢竟配置可能包含機敏資訊）
  • 不要勾選 Initialize with README（我們本地已有檔案）

Step 2：連結 Remote 並推送

如果你已經安裝了 gh（GitHub CLI），可以直接用指令建立：

# 方法一：使用 GitHub CLI（推薦）
cd /etc/nixos
sudo gh repo create nixos-config --private --source=. --push

# 方法二：手動設定 remote
cd /etc/nixos
sudo git remote add origin git@github.com:<your-username>/nixos-config.git
sudo git branch -M main
sudo git push -u origin main

⚠️ 安全提醒：推送前請再三確認你的配置中沒有明文密碼、API key 或其他 secret。如果有，務必先移除或改用 agenix、sops-nix 等 secret 管理工具。

Step 3：驗證上傳成功

sudo git remote -v
# origin  git@github.com:<your-username>/nixos-config.git (fetch)
# origin  git@github.com:<your-username>/nixos-config.git (push)

sudo git log --oneline --all
# a1b2c3d (HEAD -> main, origin/main) Initial commit: NixOS configuration after Day 7

更好的做法：將配置搬到 Home 目錄

每次都要 sudo git 其實不太方便，而且 Git 的使用者設定（user.name、user.email）在 root 底下管理也不直覺。社群中更常見的做法是：

# 1. 將配置複製到 home 目錄
cp -r /etc/nixos ~/nixos-config
cd ~/nixos-config

# 2. 在這裡初始化 Git（不需要 sudo）
git init
git add .
git commit -m "Initial commit: NixOS configuration"

# 3. 在 configuration.nix 中設定 NixOS 讀取路徑
#    或者在 rebuild 時指定路徑：
sudo nixos-rebuild switch -I nixos-config=$HOME/nixos-config

另一種更優雅的做法是透過 configuration.nix 中的 imports 指向你 home 目錄下的設定檔，但這涉及較進階的技巧，我們在第二階段再來探討。

配置管理的最佳實踐

經過第一週的學習，這裡整理幾個建議，幫你建立良好的 NixOS 配置管理習慣：

1. 每次修改都 commit

# 養成習慣：改完設定 → rebuild → 確認沒問題 → commit
sudo nixos-rebuild switch
sudo git add -A
sudo git commit -m "feat: enable OpenSSH and configure firewall"

使用有意義的 commit message，未來回顧時會感謝自己。

2. 善用 Git Branch 做實驗

# 想試試看新的桌面環境？開個 branch
sudo git checkout -b experiment/kde-desktop

# 修改 configuration.nix ...
sudo nixos-rebuild switch

# 不喜歡？切回去就好
sudo git checkout main
sudo nixos-rebuild switch

3. 拆分設定檔

隨著配置越來越複雜，建議將 configuration.nix 拆分成多個模組：

# configuration.nix
{ config, pkgs, ... }:

{
  imports = [
    ./hardware-configuration.nix
    ./packages.nix       # 套件清單
    ./services.nix       # 服務設定
    ./users.nix          # 使用者管理
    ./networking.nix     # 網路設定
  ];

  # 只保留最核心的系統設定
  system.stateVersion = "24.05";
}

這樣每個檔案職責清楚，Git diff 也更容易閱讀。

4. 定期推送到 Remote

# 養成每天結束前 push 的習慣
sudo git push origin main

萬一硬碟壞了，你的系統配置還安安穩穩躺在 GitHub 上。

5. 善用 NixOS 的 Generation 機制

NixOS 每次 nixos-rebuild switch 都會建立一個新的 generation。你可以隨時查看或回滾：

# 列出所有 generation
sudo nix-env --list-generations --profile /nix/var/nix/profiles/system

# 回滾到上一個 generation
sudo nixos-rebuild switch --rollback

# 或是在開機選單（GRUB）中選擇舊的 generation

Git 管理的是「配置的歷史」，而 generation 管理的是「系統狀態的歷史」。兩者相輔相成，讓你的系統管理萬無一失。

第一階段總結

讓我們用一張表來總結第一階段學到的核心概念：

概念說明
Declarative Configuration用 configuration.nix 描述系統「應該長什麼樣子」
Immutability系統狀態不可直接修改，只能透過 rebuild 產生新的 generation
Reproducibility同一份配置 → 同一個系統狀態
Rollback隨時回到任何一個歷史 generation
Nix Language用來撰寫配置的 purely functional 語言
nixos-rebuild將配置文件「實現」為系統狀態的核心指令
Version Control用 Git 管理配置，讓聲明式的優勢最大化

你現在擁有的能力

經過這一週，你已經能夠：

  • ✅ 安裝並啟動一個 NixOS 系統
  • ✅ 閱讀並修改 configuration.nix
  • ✅ 安裝套件與啟用系統服務
  • ✅ 理解 Nix 語言的基本語法
  • ✅ 使用 nixos-rebuild 的各種模式
  • ✅ 用 Git 管理你的系統配置

這些就是在 NixOS 上「生存」所需的基本技能。接下來，我們要進入更精彩的部分。

第二階段預告：模組化與 Flakes

第二階段（Day 8 – Day 14）的主題是 模組化與 Flakes。我們將深入探討：

  • Nix Modules 系統：NixOS 強大的模組化機制，讓你的配置更有組織
  • 自定義 Module：撰寫自己的 NixOS module，封裝可重用的配置
  • Flakes 入門：Nix 生態系的未來 — 更好的可重現性與依賴管理
  • flake.nix 實戰：將你的配置從傳統模式遷移到 Flakes
  • 開發環境管理：用 devShells 為不同專案建立隔離的開發環境

如果說第一階段是「學會走路」，那第二階段就是「學會跑步」。Flakes 是目前 NixOS 社群最熱門的話題，掌握它將大幅提升你的 Nix 使用體驗。

今日小作業

在進入第二階段之前，請確認你已經完成以下事項：

  • 將 /etc/nixos 用 Git 初始化並完成第一次 commit
  • 建立 GitHub repository 並成功推送
  • 確認 .gitignore 設定合理
  • 回顧 Day 1 到 Day 6 的筆記，確認沒有遺漏的概念
  • （選擇性）嘗試將配置拆分成至少 2 個檔案

完成這些，你就為第二階段做好了準備。明天見！🚀

📌 本篇重點回顧

  • NixOS 的核心哲學：系統 = f(配置)
  • Git 是管理 NixOS 配置的最佳夥伴
  • 每次修改都應該 commit，善用 branch 做實驗
  • Generation 與 Git 歷史相輔相成
  • 第二階段將進入 Modules 與 Flakes 的世界