Ubuntu 18.04 LTS：Bionic Beaver 深度解析——稳定、革新与时代的印记
引言
在开源操作系统的世界里，Ubuntu 无疑是最具影响力的发行版之一。它以其友好的用户体验、强大的功能和活跃的社区支持，赢得了全球数百万用户的青睐。而在 Ubuntu 的众多版本中，带有 LTS（Long Term Support，长期支持）标记的版本更是承载着稳定、可靠和企业级应用的重任。Ubuntu 18.04 LTS，代号 “Bionic Beaver”（仿生海狸），正是这样一个具有里程碑意义的版本。发布于2018年4月，它不仅仅是常规的版本迭代，更标志着 Ubuntu 在桌面环境、软件分发机制等多个关键领域迈出了重要的步伐，同时也肩负着从前一个 LTS 版本（16.04 Xenial Xerus）平稳过渡的使命。
本文将对 Ubuntu 18.04 LTS 进行一次深入的解析，从其核心特性、桌面环境的重大变迁、底层技术的更新，到软件生态、用户体验，乃至其在整个 Ubuntu 版本历史中的地位和影响，进行全面的探讨。我们将尝试揭示 Bionic Beaver 成功背后的原因，分析其面临的挑战，并回顾它作为一款 LTS 版本所带来的稳定价值。
第一部分：LTS 的重要性与 Ubuntu 18.04 的定位
在深入探讨 18.04 的具体特性之前，理解 Ubuntu 的发布周期和 LTS 的含义至关重要。Ubuntu 每六个月发布一个新版本（例如，每年的四月和十月），这些版本通常提供九个月的支持。然而，每两年发布的 LTS 版本则享受长达五年的标准支持（桌面版和服务器版），包括安全更新、Bug 修复和关键应用程序的更新。对于企业、服务器部署、教育机构以及任何追求长期稳定性的用户而言，LTS 版本是首选。
Ubuntu 18.04 LTS 作为 Ubuntu 16.04 LTS 的继任者，承担着平滑升级的重任。许多机构和用户依赖 16.04 的稳定性，18.04 需要提供一个足够成熟、稳定且功能更新的版本，以便他们在16.04支持周期结束后顺利迁移。同时，作为介于 16.04 和后续的 20.04 LTS（Focal Fossa）之间的 LTS 版本，18.04 也起到了承上启下的作用，引入并验证了一些新的技术和思路，为未来的 LTS 版本铺平道路。
Bionic Beaver 的核心定位是：提供一个稳定、成熟且包含适度创新的平台。它的目标用户既包括寻求长期稳定工作环境的普通用户，也包括需要可靠开发或部署平台的专业人士和企业。
第二部分：桌面环境的重大变迁——回归 GNOME Shell
对于许多从 Ubuntu 16.04 或更早版本升级到 18.04 的用户来说，最直观且影响最大的变化莫过于桌面环境的切换。从 11.04 版本开始，Ubuntu 曾力推自家开发的 Unity 桌面环境。Unity 以其独特的全局菜单栏、Dock（启动器）和 HUD（Heads-Up Display）等设计元素，在当时引发了广泛讨论，有人喜爱它的创新和效率，也有人批评其与传统桌面习惯的不同。
然而，在 2017 年，Canonical（Ubuntu 的母公司）宣布停止对 Unity 8 和其手机项目的投入，并决定在未来的版本中回归使用 GNOME 桌面环境。因此，Ubuntu 18.04 LTS 成为了首个默认采用 GNOME Shell 作为桌面环境的 LTS 版本。这一决策对 Ubuntu 的桌面用户体验产生了深远影响。
-
GNOME Shell 的特性与 Ubuntu 的定制：
- 工作流变化： 与 Unity 的 Dock 位于屏幕左侧且全局菜单集成到顶部面板不同，GNOME Shell 的默认工作流更强调 “Activities Overview”（活动概览）。按下 Super（Windows）键或点击左上角的 “Activities” 按钮，会进入一个概览模式，显示所有打开的窗口、工作区和应用程序搜索框。
- Dock 的存在： Ubuntu 在采用 GNOME Shell 时，保留了类似于 Unity 的 Dock（名为 Dash to Dock 扩展的定制版），默认放置在屏幕左侧，以降低用户的学习曲线。这使得用户可以快速启动常用应用和切换当前打开的应用。
- 顶部面板： 顶部面板保留了状态区域（网络、电量、声音等）、时钟和日历，以及应用程序菜单（虽然不再是全局菜单）。
- 定制化： 虽然回归了 GNOME，但 Ubuntu 并不是简单地使用原生 GNOME。Canonical 对 GNOME Shell 进行了一系列定制，包括前面提到的 Dock，以及一些主题（Ambiance）和图标的延续，试图在 GNOME 的基础上保留一部分原有的 Ubuntu 特色。
- 性能与体验： GNOME Shell 的性能在当时相比早期的版本有了显著提升，但与轻量级桌面环境相比，对系统资源的需求依然相对较高。一些用户在老旧硬件上可能会感受到一定的迟滞。同时，从 Unity 切换过来的用户需要适应新的操作逻辑和工作流程。
-
切换的意义：
- 与上游对齐： 回归 GNOME 意味着 Ubuntu 可以更紧密地跟随 GNOME 项目的开发进展，减少维护自家桌面环境的负担，并更快地集成 GNOME 的最新功能和改进。
- 生态兼容性： GNOME 是 Linux 世界中最流行的桌面环境之一，许多应用程序和工具都是基于 GNOME 技术栈开发的。回归 GNOME 有助于提升 Ubuntu 在软件生态上的兼容性和一致性。
- 社区力量： GNOME 拥有庞大且活跃的开发者社区，Ubuntu 可以受益于其持续的创新和维护。
桌面环境的切换是 Ubuntu 18.04 最为显著的标志，它既带来了新的用户体验和工作流程，也代表着 Ubuntu 桌面策略的重大调整。
第三部分：底层核心与技术更新
作为一个 LTS 版本，Ubuntu 18.04 在底层技术上也进行了必要的更新，以提供更好的硬件支持、性能和安全性。
-
Linux 内核 4.15：
- Ubuntu 18.04 LTS 搭载了 Linux Kernel 4.15 系列。新的内核版本带来了对更多新硬件的支持，包括最新的 CPU、GPU、网卡和存储设备。
- 性能改进：内核更新通常包含调度器、内存管理、文件系统等方面的优化，有助于提升系统的整体性能和响应速度。
- 安全性：新内核集成了针对一些已知硬件漏洞（如 Spectre 和 Meltdown）的初步缓解措施，提升了系统的安全性。
- 稳定性：作为 LTS 版本的一部分，内核版本经过了充分的测试和 Bug 修复，以确保其长期运行的稳定性。
-
GCC 7.3 及其他工具链更新：
- 系统默认的 C/C++ 编译器是 GCC 7.3。新的编译器版本支持最新的 C++ 标准，并提供了更好的代码优化能力，有助于开发者构建更高效、更现代的应用程序。
- Python 3.6 成默认版本：Python 3 成为系统默认的 Python 版本，这反映了 Python 2 的逐渐淘汰趋势。这对依赖 Python 的开发者和用户来说是一个重要的变化。Python 3.6 带来了 f-strings 等方便的新特性。
- 其他核心库和工具（如 glibc, Binutils, OpenSSL 等）也都更新到了较新的稳定版本，构成了现代化的开发和运行环境。
-
Systemd 237：
- Systemd 作为 Linux 系统的初始化系统和服务管理器，在 18.04 中也得到了更新。Systemd 237 带来了性能改进、更好的日志管理、更灵活的服务配置等特性，增强了系统的启动速度、稳定性和管理能力。
-
显示服务器：Xorg 与 Wayland：
- 尽管 Wayland 是下一代显示服务器协议，并在某些发行版或实验性会话中成为默认，但在 Ubuntu 18.04 LTS 中，为了最大限度的兼容性和稳定性，Xorg 仍然是默认的显示服务器。
- GNOME Shell 在 Wayland 下运行时性能和体验可能更好，但在 18.04 发布时，Wayland 在驱动兼容性（尤其是 Nvidia 专有驱动）和某些应用程序支持方面仍存在一些问题，因此 Canonical 选择了更成熟稳定的 Xorg 作为默认选项。用户仍然可以选择在登录时切换到 Wayland 会话进行体验。
这些底层技术的更新共同构成了 Ubuntu 18.04 稳定运行的基础，并为上层应用程序提供了更现代、更高效的支持。
第四部分：软件生态与分发机制——Snap 的崛起
Ubuntu 18.04 LTS 不仅在底层和桌面环境有所变化，在软件分发机制上也迈出了重要一步：深度集成和推广 Snap 包格式。
-
Snap 包简介：
- Snap 是 Canonical 开发的一种跨发行版软件包格式。Snap 应用被打包在一个独立的沙盒中，包含了所有运行所需的依赖库，因此不会与系统中的其他库发生冲突。
- 核心优势：
- 跨发行版： Snap 包可以在任何支持 Snapd 守护进程的 Linux 发行版上运行。
- 原子更新和回滚： Snap 更新是原子的，要么完全成功，要么完全失败，避免了更新失败导致系统不稳定的情况。同时，用户可以轻松回滚到上一个工作正常的版本。
- 安全性（沙盒）： Snap 应用在独立的沙盒中运行，对系统资源的访问受到严格限制，提升了安全性。
- 开发者友好： 开发者可以将应用和其所有依赖打包成一个文件发布，降低了跨发行版发布的复杂性。
- 始终最新： 开发者可以更容易地向用户推送应用的最新版本，无需等待发行版仓库更新。
-
在 Ubuntu 18.04 中的集成：
- Ubuntu 18.04 LTS 将 Snap 集成得非常紧密。Ubuntu Software 应用（基于 GNOME Software）可以直接浏览、安装和管理 Snap 应用。
- 一些核心应用（如计算器、系统监视器等）甚至开始以 Snap 形式预装，或者在用户通过 Software 应用安装时优先提供 Snap 版本。
- 命令行工具
snapd和snap也成为了系统的核心组成部分，方便用户进行命令行操作。
-
Snap 的争议与挑战：
- 尽管 Snap 带来了诸多优势，但也引发了一些争议。
- 启动速度： 一些用户反映 Snap 应用的首次启动速度比传统的 apt 包要慢。
- 空间占用： 由于每个 Snap 包都包含独立的依赖，可能会导致一定的存储空间浪费（尽管有共享核心机制）。
- 中心化： 默认的 Snap 应用商店（Snapcraft Store）由 Canonical 运营，这与 Linux 世界去中心化的精神有所冲突。
- 主题和外观： 沙盒环境有时会导致 Snap 应用在外观上与系统主题不完全一致的问题。
尽管存在争议，但在 Ubuntu 18.04 中，Snap 的引入被视为 Canonical 未来软件分发策略的重要方向。它与传统的 APT 包管理机制并行存在，为用户和开发者提供了新的选择。APT 仍然是系统核心组件和大多数传统软件的主要安装方式，保证了系统的稳定性和兼容性。
第五部分：用户体验与易用性
Ubuntu 一直致力于提供易用的 Linux 桌面体验。在 18.04 中，尽管桌面环境发生了变化，但整体的易用性依然是其重点。
- GNOME Shell 的用户界面： 前面已经详细描述了 GNOME Shell 的工作流。适应其活动概览、搜索功能和顶部面板是用户需要学习的关键。Ubuntu 对 Dock 的保留降低了从 Unity 迁移的门槛。
- Ubuntu Software 应用： 作为用户获取软件的主要入口，它整合了传统的 APT 仓库软件和 Snap 软件，界面友好，易于搜索和安装应用。
- 设置面板： GNOME 的设置面板功能强大且组织清晰，方便用户配置系统、硬件、用户账户等。
- 预装软件： Ubuntu 18.04 预装了一系列常用软件，包括 Firefox 网页浏览器、Thunderbird 邮件客户端、LibreOffice 办公套件等，满足了普通用户的基本需求。
- 安装过程： Ubuntu 的安装器（Ubiquity）以其简洁和引导式流程而闻名，18.04 的安装过程依然保持了这一优点，对于新手用户也非常友好。
- 文件管理器 (Nautilus)： GNOME 的文件管理器 Nautilus 功能强大，支持标签页、网络共享等功能。
总的来说，Ubuntu 18.04 在用户体验上，是在保持 Ubuntu 易用性理念的基础上，迁移到了 GNOME Shell 的工作流。这需要用户一定的适应期，但一旦熟悉，GNOME Shell 也能提供高效便捷的操作体验。
第六部分：面向开发者和服务器用户
Ubuntu 18.04 作为 LTS 版本，也为开发者和服务器用户提供了坚实可靠的平台。
-
开发者平台：
- 前面提到的更新的工具链（GCC 7.3, Python 3.6, OpenSSL 1.1 等）为开发者提供了更现代的开发环境，支持最新的语言特性和库。
- Docker、Kubernetes 等容器技术的支持也在不断完善。
- Vagrant、VirtualBox 等虚拟化工具也能够良好运行。
- Snap 的引入为开发者提供了一种新的应用分发和打包方式。
-
服务器版 18.04 LTS：
- Ubuntu Server 18.04 LTS 与桌面版共享相同的核心库和内核，同样享有五年的支持。
- 它提供了各种服务器软件（Apache, Nginx, MySQL, PostgreSQL, OpenSSH 等）的稳定版本。
- 云支持：Ubuntu 在各大云平台（AWS, Azure, Google Cloud 等）上都有良好的支持，18.04 LTS 映像在这些平台上广泛可用。
- 最小化安装：服务器版提供了最小化安装选项，减少了不必要的服务和包，提升了安全性和性能。
- LXD 容器管理：Canonical 推崇的 LXD 容器技术在 18.04 中得到了很好的支持，提供了一种轻量级的虚拟化方案。
对于需要长期稳定运行环境进行开发、部署或运维的个人和企业来说，Ubuntu 18.04 LTS 提供了一个可靠的选择。
第七部分：生命周期与后续影响
Ubuntu 18.04 LTS 发布于 2018 年 4 月。其标准的五年支持周期到期于 2023 年 4 月。在此日期之后，公共安全更新和 Bug 修复将停止发布。
然而，对于企业用户和需要更长支持的用户，Canonical 提供了 Extended Security Maintenance (ESM) 服务。通过 ESM，用户可以在标准支持期结束后，继续获得额外的安全更新，通常可以延长支持周期至十年或更长。
Ubuntu 18.04 的重要遗产在于：
* 桌面环境的转型： 它成功地完成了从 Unity 到 GNOME Shell 的过渡，并证明了 GNOME Shell 作为 Ubuntu 默认桌面的可行性。这为后续的 20.04 和 22.04 LTS 版本奠定了基础。
* Snap 的推广： 18.04 是 Snap 包格式在 Ubuntu 桌面和服务器上被大规模集成和推广的开端。尽管有争议，Snap 生态系统在 18.04 的支持周期内得到了显著成长。
* 稳定基石： 作为一款 LTS 版本，18.04 在其五年的标准支持期内，为无数用户和企业提供了稳定可靠的计算环境，扮演了重要的角色。
随着 20.04 和 22.04 等更新的 LTS 版本发布，18.04 逐渐退出了主流使用的舞台。但它的存在和经历，对于理解 Ubuntu 近年的发展轨迹，特别是桌面策略和软件分发模式的演变，具有重要的研究价值。
第八部分：优点与不足
对 Ubuntu 18.04 LTS 进行总结，我们可以列出其主要的优点和不足：
优点：
* 长期支持 (LTS)： 五年的标准支持周期，保证了稳定性和安全性更新。
* 成熟的 GNOME Shell 体验： 虽然是新的默认桌面，但在 18.04 中已相对成熟，提供了现代化的用户界面和工作流（特别是 Ubuntu 的定制）。
* 稳定的底层系统： 基于 Linux Kernel 4.15 和更新的工具链，提供了良好的硬件支持和系统稳定性。
* 丰富的软件库： APT 仓库提供了大量成熟稳定的软件。
* Snap 包的引入： 提供了一种新的、方便的应用分发方式，有助于获取最新版本的独立软件。
* 强大的社区支持： 作为最流行的 Linux 发行版之一，拥有活跃的用户社区和丰富的在线资源。
* 适用于多种场景： 无论是普通桌面用户、开发者还是服务器管理员，都能找到合适的用途。
不足：
* GNOME Shell 的性能开销： 相比轻量级桌面环境，GNOME Shell 对系统资源要求稍高，可能不适合非常老旧或低配置的硬件。
* Snap 的争议： Snap 包的启动速度、空间占用以及中心化问题是用户可能遇到的挑战。
* 从 Unity 迁移的适应成本： 对于习惯 Unity 工作流的用户，需要一定时间来适应 GNOME Shell 的操作方式。
* Wayland 未成为默认： 虽然 Wayland 是未来的方向，但 18.04 仍默认使用 Xorg，未 fully embrace 新的显示技术（尽管提供了选项）。
* 已进入维护后期/生命周期结束： 标准支持已于 2023 年 4 月结束，对于新部署或需要长期支持且不购买 ESM 的用户，推荐更新到更新的 LTS 版本。
结论
Ubuntu 18.04 LTS “Bionic Beaver” 是一款具有重要历史地位的 LTS 版本。它成功地在稳定性和创新之间找到了平衡点，在提供长期可靠支持的同时，大胆引入了 GNOME Shell 作为默认桌面，并积极推广了 Snap 包格式。
对于那些在其活跃支持周期内使用 18.04 的用户而言，它提供了一个稳定、功能齐全且持续获得更新的计算平台。桌面环境的切换是其最大的亮点，也是用户需要适应的关键。底层技术的更新保证了其在硬件兼容性和性能方面的竞争力。Snap 的集成则预示了未来软件分发模式的演变。
尽管随着时间的推移，新的 LTS 版本如 20.04 和 22.04 已成为主流，但 Ubuntu 18.04 LTS 作为连接 Unity 时代和 GNOME 时代的桥梁，作为 Snap 技术在 Ubuntu 中大规模应用的起点，以及作为一个在其五年周期内稳定服务了全球数百万用户的可靠系统，其价值和贡献不容忽视。对 Ubuntu 18.04 的深度解析，不仅仅是回顾一个版本，更是理解 Ubuntu 发展策略、技术演进和社区生态的一个窗口。Bionic Beaver 凭借其强大的“仿生”能力和勤劳的“海狸”精神，在其历史舞台上留下了深刻的印记。