模块化 NixOS 配置
到这里整个系统的骨架基本就配置完成了，当前我们 /etc/nixos 中的系统配置结构应该如下：
$ tree
.
├── flake.lock
├── flake.nix
├── home.nix
└── configuration.nix下面分别说明下这四个文件的功能：
flake.lock: 自动生成的版本锁文件，它记录了整个 flake 所有输入的数据源、hash 值、版本号，确保系统可复现。flake.nix: 入口文件，执行sudo nixos-rebuild switch时会识别并部署它。configuration.nix: 在 flake.nix 中被作为系统模块导入，目前所有系统级别的配置都写在此文件中。- 此配置文件中的所有配置项，参见官方文档 Configuration - NixOS Manual
home.nix: 在 flake.nix 中被 home-manager 作为 ryan 用户的配置导入，也就是说它包含了 ryan 这个用户的所有 Home Manager 配置，负责管理其 Home 文件夹。- 此配置文件的所有配置项，参见 Appendix A. Configuration Options - Home Manager
通过修改上面几个配置文件就可以实现对系统与 Home 目录状态的修改。 但是随着配置的增多，单纯依靠 configuration.nix 跟 home.nix 会导致配置文件臃肿，难以维护。 更好的解决方案是通过 Nix 的模块机制，将配置文件拆分成多个模块，分门别类地编写维护。
在前面的 Nix 语法一节有介绍过：「import 的参数如果为文件夹路径，那么会返回该文件夹下的 default.nix 文件的执行结果」，实际 Nix 还提供了一个 imports 参数，它可以接受一个 .nix 文件列表，并将该列表中的所有配置合并（Merge）到当前的 attribute set 中。注意这里的用词是「合并」，它表明 imports 如果遇到重复的配置项，不会简单地按执行顺序互相覆盖，而是更合理地处理。比如说我在多个 modules 中都定义了 program.packages = [...]，那么 imports 会将所有 modules 中的 program.packages 这个 list 合并。不仅 list 能被正确合并，attribute set 也能被正确合并，具体行为各位看官可以自行探索。
我只在 nixpkgs-unstable 官方手册 - evalModules parameters 中找到一句关于
imports的描述：A list of modules. These are merged together to form the final configuration.，可以意会一下...（Nix 的文档真的一言难尽...这么核心的参数文档就这么一句...）
我们可以借助 imports 参数，将 home.nix 与 configuration.nix 拆分成多个 .nix 文件。
推荐一个非常好的模块化配置的例子，可以参考一下：
再举个更复杂一点的例子，如下是我之前 i3wm 配置的目录结构 ryan4yin/nix-config/i3-kickstarter：
├── flake.lock
├── flake.nix
├── home
│ ├── default.nix # 在这里通过 imports = [...] 导入所有子模块
│ ├── fcitx5 # fcitx5 中文输入法设置，我使用了自定义的小鹤音形输入法
│ │ ├── default.nix
│ │ └── rime-data-flypy
│ ├── i3 # i3wm 桌面配置
│ │ ├── config
│ │ ├── default.nix
│ │ ├── i3blocks.conf
│ │ ├── keybindings
│ │ └── scripts
│ ├── programs
│ │ ├── browsers.nix
│ │ ├── common.nix
│ │ ├── default.nix # 在这里通过 imports = [...] 导入 programs 目录下的所有 nix 文件
│ │ ├── git.nix
│ │ ├── media.nix
│ │ ├── vscode.nix
│ │ └── xdg.nix
│ ├── rofi # rofi 应用启动器配置，通过 i3wm 中配置的快捷键触发
│ │ ├── configs
│ │ │ ├── arc_dark_colors.rasi
│ │ │ ├── arc_dark_transparent_colors.rasi
│ │ │ ├── power-profiles.rasi
│ │ │ ├── powermenu.rasi
│ │ │ ├── rofidmenu.rasi
│ │ │ └── rofikeyhint.rasi
│ │ └── default.nix
│ └── shell # shell 终端相关配置
│ ├── common.nix
│ ├── default.nix
│ ├── nushell
│ │ ├── config.nu
│ │ ├── default.nix
│ │ └── env.nu
│ ├── starship.nix
│ └── terminals.nix
├── hosts
│ ├── msi-rtx4090 # PC 主机的配置
│ │ ├── default.nix # 这就是之前的 configuration.nix，不过大部分内容都拆出到 modules 了
│ │ └── hardware-configuration.nix # 与系统硬件相关的配置，安装 nixos 时自动生成的
│ └── nixos-test # 测试用的虚拟机配置
│ ├── default.nix
│ └── hardware-configuration.nix
├── modules # 从 configuration.nix 中拆分出的一些通用配置
│ ├── i3.nix
│ └── system.nix
└── wallpaper.jpg # 桌面壁纸，在 i3wm 配置中被引用Nix Flakes 对目录结构没有任何要求，你可以参考上面的例子，摸索出适合你自己的目录结构。其中关键点就是通过 imports 参数导入其他 .nix 文件。
lib.mkOverride, lib.mkDefault and lib.mkForce
你可能会发现有些人在 Nix 文件中使用 lib.mkDefault lib.mkForce 来定义值，顾名思义，lib.mkDefault 和 lib.mkForce 用于设置选项的默认值，或者强制设置选项的值。
直接这么说可能不太好理解，官方文档也没啥对这几个函数的详细解释，最直接的理解方法，是看源码。
开个新窗口，输入命令 nix repl -f '<nixpkgs>' 进入 REPL 解释器，然后输入 :e lib.mkDefault，就可以看到 lib.mkDefault 的源码了（不太懂 :e 是干啥的？请直接输入 :? 查看帮助信息学习下）。
源码截取如下：
# ......
mkOverride = priority: content:
{ _type = "override";
inherit priority content;
};
mkOptionDefault = mkOverride 1500; # priority of option defaults
mkDefault = mkOverride 1000; # used in config sections of non-user modules to set a default
mkImageMediaOverride = mkOverride 60; # image media profiles can be derived by inclusion into host config, hence needing to override host config, but do allow user to mkForce
mkForce = mkOverride 50;
mkVMOverride = mkOverride 10; # used by ‘nixos-rebuild build-vm’
# ......所以 lib.mkDefault 就是用于设置选项的默认值，它的优先级是 1000，而 lib.mkForce 则用于强制设置选项的值，它的优先级是 50。 如果你直接设置选项的值，那么它的优先级就是 1000（和 lib.mkDefault 一样）。
priority 的值越低，它实际的优先级就越高，所以 lib.mkForce 的优先级比 lib.mkDefault 高。 而如果你定义了多个优先级相同的值，Nix 会报错说存在参数冲突，需要你手动解决。
这几个函数在模块化 NixOS 配置中非常有用，因为你可以在低层级的模块（base module）中设置默认值，然后在高层级的模块（high-level module）中设置优先级更高的值。
举个例子，我在这里定义了一个默认值：https://github.com/ryan4yin/nix-config/blob/c515ea9/modules/nixos/core-server.nix#L32
{ lib, pkgs, ... }:
{
# ......
nixpkgs.config.allowUnfree = lib.mkDefault false;
# ......
}然后在桌面机器的配置中，我强制覆盖了默认值： https://github.com/ryan4yin/nix-config/blob/c515ea9/modules/nixos/core-desktop.nix#L18
{ lib, pkgs, ... }:
{
# 导入 base module
imports = [
./core-server.nix
];
# 覆盖 base module 中定义的默认值
nixpkgs.config.allowUnfree = lib.mkForce true;
# ......
}lib.mkOrder, lib.mkBefore 与 lib.mkAfter
lib.mkBefore 跟 lib.mkAfter 用于设置列表类型的合并顺序，它们跟 lib.mkDefault 和 lib.mkForce 一样，也被用于模块化配置。
前面说了如果你定义了多个优先级相同的值，Nix 会报错说存在参数冲突，需要你手动解决。
但是如果你定义的是列表类型的值，Nix 就不会报错了，因为 Nix 会把你定义的多个值合并成一个列表，而 lib.mkBefore 跟 lib.mkAfter 就是用于设置这个列表的合并顺序的。
还是先来看看源码，开个终端键入 nix repl -f '<nixpkgs>' 进入 REPL 解释器，然后输入 :e lib.mkBefore，就可以看到 lib.mkBefore 的源码了（不太懂 :e 是干啥的？请直接输入 :? 查看帮助信息学习下）。
# ......
mkOrder = priority: content:
{ _type = "order";
inherit priority content;
};
mkBefore = mkOrder 500;
mkAfter = mkOrder 1500;
# The default priority for things that don't have a priority specified.
defaultPriority = 100;
# ......能看到 lib.mkBefore 只是个 lib.mkOrder 500 的别名，而 lib.mkAfter 则是个 lib.mkOrder 1500 的别名。
为了更直观地理解这两个函数，现在来创建一个 flake 测试下：
# 使用如下内容创建一个 flake.nix 文件
› cat <<EOF | sudo tee flake.nix
{
description = "Ryan's NixOS Flake";
inputs = {
nixpkgs.url = "github:NixOS/nixpkgs/nixos-23.05";
};
outputs = { self, nixpkgs, ... }@inputs: {
nixosConfigurations = {
"nixos-test" = nixpkgs.lib.nixosSystem {
system = "x86_64-linux";
modules = [
# demo module 1, 在列表头插入 git
({lib, pkgs, ...}: {
environment.systemPackages = lib.mkBefore [pkgs.git];
})
能看到 systemPackages 的顺序是 git -> curl -> default packages -> vim，跟我们预期的一致。lib.mkBefore [pkgs.git] 确实是将 git 插入到了列表头，而 lib.mkAfter [pkgs.vim] 则是将 vim 插入到了列表尾。
虽然单纯调整
systemPackages的顺序没什么用，但是在其他地方可能会有用...