在 Windows 10 中使用 Windows Subsystem for Linux 部署 GNU/Linux 的学习或生产环境。同时使用 X11 Forwarding 将软件GUI窗口集成至 Windows 系统中，Windows + Linux 密切集成将带来丝滑体验。
目录
1 动机
Linux/GNU 生态让大部分软件开发人员从中受益。而 Windows 10 也支撑着我们常见的游戏娱乐和部分独占软件。部分软件在 Windows 和 macOS 上的体验非常不错，而在 Linux 中却表现糟糕，甚至不提供支持。
通常，我们在PC上使用双系统或虚拟机的方式部署两种操作系统环境。使用者的体验随着环境的切换非常割裂。使用过虚拟机的同学可能发现，因性能限制，虚拟机中的GUI环境常常有一种说不清道不明的卡顿，运行复杂图形程序尤甚。无论是软件应用还是文件管理，非原生的环境需要相互切换，导致体验割裂。
我想打造一种无缝的 Windows + Linux 环境，尤其是 Linux 软件 GUI 能够无缝集成至 Windows 的窗口界面中，同时提供方便的文件管理。实际体验发现 WSL2 + X11 转发能够满足我的要求，也推荐给大家尝试。
值得指出的是，使用 X11 转发在 Windows 中显示 Linux 软件 GUI，并不是 WSL 独占的。你也可以使用虚拟机，通过 SSH 使用 X11 转发，达到相同的效果。
2 WSL2
WSL 全称为 Windows Subsystem for Linux，为 Windows 提供接近于原生的 GNU/Linux 运行能力。如果你经常使用以下内容[1]，你可能会对 WSL 感兴趣。
- 从Microsoft Store中选择您喜欢的GNU / Linux发行版。
- 运行常用的命令行工具，如
grep，sed，awk，或其他ELF-64的二进制文件。 - 运行Bash Shell脚本和GNU / Linux命令行应用程序，包括：
- 工具：vim，emacs，tmux
- 语言：NodeJS，Javascript，Python，Ruby，C / C ++，C＃和F＃，Rust，Go等。
- 服务：SSHD，MySQL，Apache，lighttpd，MongoDB，PostgreSQL。
- 使用您自己的GNU / Linux分发程序包管理器安装其他软件。
- 使用类似Unix的命令行外壳调用Windows应用程序。
- 在Windows上调用GNU / Linux应用程序
WSL2 是 WSL 的新版本，区别于WSL，其提供真实的 linux 内核，使用轻量级的虚拟化运行。
关于 WSL 的完整文档参见 https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/ 。
2.1 安装 WSL1 并升级到 WSL2
为了方便，在此复述 WSL 的安装方法。如有出入，读者应当以微软的官方文档为准。
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/
预览版本提供了快速安装。对于正式版本，手动安装步骤如下。
注意最低版本要求：对于x64系统，版本1903或更高版本，以及内部版本18362或更高版本。
1. 先启用 Windows Subsystem for Linux 子功能
使用管理员身份打开 Powershell
dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
2.开启虚拟机功能
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart
重新启动计算机。
3.安装 wsl2 功能包组件
直链
https://wslstorestorage.blob.core.windows.net/wslblob/wsl_update_x64.msi
如果此直链失效，可参考
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/install-win10
4. 设置 WSL 版本为 WSL2
wsl --set-default-version 2
5. 在 windows 商店中选择合适的发行版本
Tips：
使用 Clash 等代理软件可能导致 windows 商店无法连接，可尝试关闭全局代理使用。
2.2 运行 Linux 发行版
直接在开始菜单中运行安装的 Linux 发行版。
作为延伸，可以继续使用 Windows Terminal 替换终端，获得更好的体验。
2.3 (可选) 部署完整桌面环境
我以 Ubuntu 18 为例，部署了完整的 desktop 环境。
毕竟是要使用 Linux 中的 GUI 程序。部署完整桌面环境的目的是为了：使用完整的GTK支持、Ubuntu 图标和皮肤等。例如下面开启的 HiDPI缩放设置需要 GDK 的支持。
如果你不是磁盘空间敏感用户，推荐部署完整的 desktop 环境。
sudo apt update sudo apt install ubuntu-desktop
3 X11 Forwarding
安装完成的 WSL2 发行版系统，除非进行扩展，可以看做一个新的服务器版本，没有GUI显示。
3.1 X11 Forwaring 原理简述
UNIX/Linux的图形界面建立在 X Window 系统上。得益于其主从架构(Client/Server Architecture)，图形界面可以网络的形式分为 X 服务器、X 客户端，通过 X 协议链接。
X Window 具有网络透明性，服务器和客户端可分别在本地或远程机器上运行。虽然本篇文章没有使用 SSH 作为通道，但是下图很好地展示了 X Window 的网络透明性。
简单理解，就是让 Linux 的图形界面转发到 Windows 10 中显示。
图：以 SSH 为通道 X11 Forwarding 原理[2]
3.2 Linux - 设置 DISPLAY
我们在 Linux 端加入环境变量。你可以在 bash 中直接运行，或者加入 ~/.bashrc 中每次开启终端自动添加。
使用你喜欢的编辑工具打开 ~/.bashrc。在末尾添加
export DISPLAY=$(awk '/nameserver / {print $2; exit}' /etc/resolv.conf 2>/dev/null):0
export LIBGL_ALWAYS_INDIRECT=1
从而将 DISPLAY 转发到 Windows 主机[3]。
3.3 Linux - 设置 GTK 高分辨率缩放
我是用的是 4K 分辨率屏幕，为了让缩放正常，使用 GTK HiDPI 设置缩放。
使用你喜欢的编辑工具打开 ~/.bashrc。在末尾添加
export GDK_SCALE=2 export GDK_DPI_SCALE=1
3.4 Windows 10 - 安装 X Server 软件
我是用的 Xming，直接下载安装即可。
https://sourceforge.net/projects/xming/
注意，使用 X Launch 进行设置。 考虑到尽在本地使用 X Server，关闭 Access Control 选项。开启 X Server。
3.4 牛刀小试 - 尝试运行 GUI 软件
我尝试运行了 gnome-mahjongg ，可以看到 Linux 中运行的 GUI 能无缝地和 Windows 窗口融合，复杂图形也较为流畅。
4 实践
4.1 文件管理
文件管理是重要操作之一。对于 Windows 和 WSL 之间的跨系统操作，可用映射网络文件的方式。在资源管理器中输入 wsl$即可进入映射目录。
在 WSL 内部的文件操作，推荐使用系统内管理器。如我使用 Ubuntu Desktop 提供的 nautilus。
4.2 Jetbrains 全家桶 + Docker Desktop
常规的生产开发环境，不再赘述
参考资料
[1] WSL官方文档 - https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/
[3] https://stackoverflow.com/questions/61110603/how-to-set-up-working-x11-forwarding-on-wsl2
这确实是最丝滑的，但是我懒