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T7.1、概述（Overview）

alternatives 是 Red Hat 系统中的一个 系统级符号链接管理框架，用于在多个软件版本或实现并存时，为系统提供一种统一的“默认程序选择”机制。

常见用途：

• 管理多个版本的 Java (java, javac)
• 管理多个版本的编辑器 (vi, vim, nano)
• 管理多个版本的编译器 (gcc, clang)
• 管理系统命令的默认实现（如 awk, python 等）

其核心功能是维护一个称为 link group（链接组） 的元数据集合，自动或手动地将 /usr/bin/<generic> 等通用命令名指向具体实现路径。

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T7.2、起源与背景（History）

• 原始实现来自 Debian 系统的 update-alternatives（Perl 编写）。
• Red Hat 将其机制引入并重写为 /usr/sbin/alternatives，去掉 Perl 依赖，兼容 RPM 包管理脚本。
• 从 RHEL 5 开始全面内置并作为系统标准组件维护至今。

Debian 与 Red Hat 系列的命令名差异：

发行版	命令名
RHEL / CentOS / Fedora	alternatives
Debian / Ubuntu	update-alternatives

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T7.3、工作原理（Mechanism）

3.1 链接结构（Link Chain）

典型的三层符号链接结构如下：

/usr/bin/java → /etc/alternatives/java → /usr/lib/jvm/java-11-openjdk/bin/java

解释：

1. 用户调用 /usr/bin/java
2. 系统通过 /etc/alternatives/java 再次跳转到实际实现
3. 这样包管理器只需修改 /etc/alternatives/java 即可全局切换版本

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3.2 链接组（Link Group）

• 每个链接组由一个 主链接（master link） 和若干个 从属链接（slave links） 组成。
• 修改主链接时，所有从属链接会同步切换。
• 每个组都有：
  • name（名称）
  • mode（模式：auto/manual）
  • priority（优先级）
  • 候选路径（alternatives）

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3.3 模式与优先级（Mode & Priority）

模式	描述
auto	自动模式。系统根据最高优先级自动选择当前实现。
manual	手动模式。管理员手动设置后不会被包升级自动覆盖。

每个 alternative 具有一个整数优先级（越大越高）。当组处于 auto 模式时，系统默认选择优先级最高的实现。

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T7.4、文件系统结构（Directory Layout）

路径	说明
/usr/bin/<name>	通用命令入口点（通常为符号链接）
/etc/alternatives/<name>	管理层符号链接（由 alternatives 管理）
/var/lib/alternatives/<name>	链接组的元数据文件（包含候选、优先级、模式等）

注意：Debian 系列系统使用 /var/lib/dpkg/alternatives 存储状态。

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T7.5、常用命令参考（Command Reference）

5.1 安装新候选

主路径、组名、实际路径、优先级 —— 再配一堆从属：

alternatives --install <link> <name> <path> <priority> \
  [--slave <link> <name> <path> ...]

alternatives --install <系统命令路径> <组名> <实际程序路径> <优先级> \
  [--slave <从命令路径> <从组名> <从程序路径> ...]

参数	说明
<link>	主符号链接（master link） 的目标路径，即用户平时执行的命令路径，比如 /usr/bin/java。这就是最终要被“切换”的命令。
<name>	组名（name of the link group）。用于内部识别同一个 alternatives 组（如 java、editor、python）。所有相同 <name> 的候选项属于同一个组。
<path>	实际实现路径（path to real binary），也就是 /etc/alternatives/<name> 最终会指向的文件，比如 /opt/jdk-17/bin/java。
<priority>	优先级（priority）。整数，越大越优先。只有在组处于自动模式 (--auto) 时才起作用。系统会选择优先级最高的版本作为默认。
--slave <link> <name> <path>	定义从属符号链接（slave link）。每当 master 切换时，slave 会自动同步切换。可以有多个 --slave 参数。

用户命令： /usr/bin/java
      │
      ▼
系统链接： /etc/alternatives/java
      │
      ▼
实际实现： /opt/jdk-17/bin/java

同步切换：
  /usr/bin/javac -> /etc/alternatives/javac -> /opt/jdk-17/bin/javac
  /usr/share/man/man1/java.1.gz -> /etc/alternatives/java.1.gz -> /opt/jdk-17/man/java.1.gz

# 注册 JDK 11
alternatives --install /usr/bin/java java /usr/lib/jvm/java-11/bin/java 1100 \
  --slave /usr/bin/javac javac /usr/lib/jvm/java-11/bin/javac

# 注册 JDK 17
alternatives --install /usr/bin/java java /opt/jdk-17/bin/java 1700 \
  --slave /usr/bin/javac javac /opt/jdk-17/bin/javac

alternatives --config java

There are 2 programs which provide 'java'.

  Selection    Command
-----------------------------------------------
*+ 1           /usr/lib/jvm/java-11/bin/java
   2           /opt/jdk-17/bin/java
Enter to keep the current selection[+], or type selection number:

执行 --install 后，系统会做三件事：

1. 创建 /etc/alternatives/<name> 符号链接；
2. 在 /var/lib/alternatives/<name> 写入元数据文件；
3. 根据模式（auto/manual）更新 /usr/bin/<generic> 链接。

元数据文件示例（摘自 /var/lib/alternatives/java）：

auto
/usr/bin/java
/usr/lib/jvm/java-11/bin/java
1100
/usr/lib/jvm/java-17/bin/java
1700
slave javac /usr/bin/javac /usr/lib/jvm/java-11/bin/javac
slave javac /usr/bin/javac /usr/lib/jvm/java-17/bin/javac

5.2 移除候选

alternatives --remove <name> <path>
alternatives --remove-all <name>

5.3 切换版本

alternatives --config <name>   # 交互式选择
alternatives --set <name> <path>   # 非交互式设置（切换为 manual 模式）
alternatives --auto <name>     # 恢复自动模式

5.4 查询状态

alternatives --list              # 列出所有组
alternatives --display <name>    # 查看某个组的详细信息

T7.6、实践示例（Practical Examples）

6.1 Java 版本切换

# 注册多个 JDK
alternatives --install /usr/bin/java java /usr/lib/jvm/java-11/bin/java 1100
alternatives --install /usr/bin/java java /usr/lib/jvm/java-17/bin/java 1700

# 查看并切换
alternatives --config java
# 或脚本化切换
alternatives --set java /usr/lib/jvm/java-11/bin/java

6.2 默认编辑器切换

alternatives --config editor

输出：

There are 3 programs which provide 'editor'.
  Selection    Command
-----------------------------------------------
*+ 1           /usr/bin/vim
   2           /usr/bin/nano
   3           /usr/bin/vi
Enter to keep the current selection[+], or type selection number: 2

6.3 查询所有 alternatives

alternatives --list
alternatives --display java

输出示例：

java - status is manual.
 link currently points to /usr/lib/jvm/java-17/bin/java
/usr/lib/jvm/java-11/bin/java - priority 1100
/usr/lib/jvm/java-17/bin/java - priority 1700
Current 'best' version is /usr/lib/jvm/java-17/bin/java.

T7.7、排错与常见问题（Troubleshooting）

问题	原因	解决方案
切换后版本不变	PATH 或 alias 覆盖	使用 which <cmd> 与 readlink -f 检查实际路径
包升级改变默认实现	当前为 auto 模式	使用 --set 切换至 manual 模式固定版本
用户与 root 看到不一致	用户 PATH 配置差异	检查用户 shell 配置与 /etc/profile.d
手动删除路径后报错	状态文件未同步	使用 --remove 正确移除旧路径

T7.8、最佳实践（Best Practices）

• 生产环境固定默认版本
  使用 alternatives --set 明确设置版本，防止包升级导致默认切换。
• 脚本化部署
  将 alternatives 命令集成到配置管理工具（Ansible、Puppet、Chef）中，确保幂等性。
• 使用 slave 保持一致性
  对同一软件族（如 Java、GCC），用 --slave 同步绑定相关命令。
• 监控与巡检
  定期执行 alternatives --display 并保存结果，防止意外更改。
• 避免管理用户级别命令
  alternatives 仅用于系统范围，不建议用于 per-user 控制（应使用 pyenv、jenv 等）。

T7.9、常见命令速查（Cheat Sheet）

操作	命令
查看所有组	alternatives --list
查看单个组详情	alternatives --display <name>
手动交互式切换	alternatives --config <name>
非交互式切换	alternatives --set <name> <path>
切回自动模式	alternatives --auto <name>
注册新版本	alternatives --install <link> <name> <path> <priority>
移除旧版本	alternatives --remove <name> <path>

T7.10、常见误区

错误	原因	正确做法
在 --install 中写相对路径	alternatives 只接受绝对路径	所有 <link> 与 <path> 都必须是绝对路径
注册多个版本但不带 --slave	造成 java 与 javac 不一致	一定要配 --slave 保证同步
修改 /etc/alternatives 手动 ln -sf	会破坏状态数据库	使用 --set 或 --config 官方命令切换
priority 太低被忽略	优先级数值影响自动模式	确保优先级大于现有实现