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史上最全的Go语言模块(Module)管理详解(基于Go1.19)_go module

go module

  

目录

1. 使用go modules方式管理Go模块

2. 使用工作区管理Go模块

3. 设置全局模块名

4. 在VSCode中使用工作区模式管理Go模块

      go语言一直到1.10,都是使用GOPATH设置模块搜索路径,但从1.11开始,引入了新的Go模块管理机制(go modules),不过一直到1.15,默认的模块管理方式仍然是GOPATH,直到Go1.16开始,将默认的模块管理方式改成了go modules,在这种工作模式下,每一个模块都必须使用go.mod文件指定模块的位置。

        go modules一经推出,就饱受诟病。最大的问题是如果go.mod文件中使用了绝对路径指定了模块路径,如果在git push时将每个模块的go.mod文件都上传到了服务器,那么在git pull到其他机器,由于路径可能不一样,如果进行git push操作的是macOS或Linux,而进行git pull操作的是Windows,那路径肯定是不一样的。所以每一次git pull时,都要修改模块的路径,尤其是当模块很多时,简直是一场噩梦。当然,你可以选择不上传go.mod文件,但go modules机制要求每一个模块的根目录必须有一个go.mod文件,所以即使不上传go.mod文件,你仍然需要为每一个模块创建新的go.mod文件。

        为了解决go modules的这个饱受诟病的问题,从Go1.18开始,推出了工作区的概念,基本思路就是,每一个模块仍然需要一个go.mod文件,但这个文件主要用于指定模块名和go的版本,并不需要指定引用模块的路径,而所有模块的路径统一由工程根目录的go.work文件指定。go.work文件的语法与go.mod文件的语法类似,但可以通过use指定模块的路径。

        如果go.work文件使用了相对路径作为模块路径,那么上传还是不上传go.work文件都无关紧要,如果go.work文件中使用了绝对路径,并不需要上传go.work文件。如果要添加新模块,或删除模块,只需要在每一台机器的工程根目录中的go.work文件中添加或上传该目录的路径即可。

下面给出一个完整的案例,看一下Go工作区模式是怎样工作的。

1. 使用go modules方式管理Go模块

        这一节先使用传统的go modules方式管理模块(也就是需要在go.mod文件中指定模块的路径),然后再使用工作区方式管理模块,读者可以对比两者的差异。

        本例包含两个模块(ModuleA和ModuleB)和一个调用程序(Demo),其中ModuleA会调用ModuleB中的函数,Demo会同时调用ModuleA模块和ModuleB模块中的函数,也就是说,在这个例子中,ModuleB会被应用两次。

        本案例在macOS下操作,Linux和Windows的操作类似,只是涉及到路径的系统特有属性时,需要根据当前OS进行变更(这些请读者自行完成)。请读者按下面步骤完成:

        注意:路径请换成读者机器上对应的路径

步骤1:创建ModuleA

  1. cd /Volumes/data
  2. mkdir examples
  3. cd examples
  4. mkdir ModuleA
  5. cd ModuleA
  6. go mod init github.com/unitymarvel/ModuleA
  7. touch A.go
  8. cd ..

步骤2:创建ModuleB

  1. mkdir ModuleB
  2. cd ModuleB
  3. go mod init github.com/unitymarvel/ModuleB
  4. touch B.go
  5. cd ..

步骤3:创建Demo

  1. mkdir Demo
  2. cd Demo
  3. go mod init github.com/unitymarvel/Demo
  4. touch Demo.go
  5. cd ..

        经过上面3步,会在examples目录中创建三个子目录:ModuleA、ModuleB和Demo,并且每一个子目录中都有两个文件,一个是go文件,一个是go.mod文件,使用tree命令会看到examples目录中的完整结构,如下图所示:

步骤4:编写B.go的代码

  1. package ModuleB
  2. func Greet(name string) string{
  3. return "Hello " + name
  4. }

步骤5:编写A.go的代码

  1. package ModuleA
  2. import (
  3. "fmt"
  4. "github.com/unitymarvel/ModuleB"
  5. )
  6. func OutputMsg(str string) {
  7. fmt.Println(ModuleB.Greet(str))
  8. }

步骤6:编写Demo.go的代码

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. "github.com/unitymarvel/ModuleA"
  5. "github.com/unitymarvel/ModuleB"
  6. )
  7. func main() {
  8. ModuleA.OutputMsg("李宁")
  9. fmt.Println(ModuleB.Greet("Bill"))
  10. }

        很明显,在A.go文件中引用了ModuleB模块,而在Demo.go文件中同时引用了ModuleA模块和ModuleB模块。在终端进入demo目录,并执行go run Demo.go,肯定不会执行的,会抛出如下的异常:
         错误信息的基本含义就是github.com/unitymarvel/ModuleA和github.com/unitymarvel/ModuleB这两个地址根本没有对应的模块,所以就要使用本地模块,但Go编译器也不知道本地模块在什么位置,所以就会运行失败。
        现在要让Go编译器知道本地模块的位置,通常在go.mod文件中使用replace指令将域名映射到本地的模块目录,所以应该按下面的步骤修改对应模块的go.mod文件。

步骤7:修改ModuleA/go.mod文件

修改后的结果如下:

  1. module github.com/unitymarvel/ModuleA
  2. go 1.19
  3. require github.com/unitymarvel/ModuleB v1.0.0
  4. replace github.com/unitymarvel/ModuleB => ../ModuleB

        replace执行中,”=>“左侧的部分是模块对应的网址,右侧对应了本地模块目录,可以使用相对路径,也可以使用绝对路径。

步骤8:修改Demo/go.mod文件

修改后的结果如下:

  1. module github.com/unitymarvel/Demo
  2. go 1.19
  3. require github.com/unitymarvel/ModuleA v1.0.0
  4. require github.com/unitymarvel/ModuleB v1.0.0
  5. replace github.com/unitymarvel/ModuleA => ../ModuleA
  6. replace github.com/unitymarvel/ModuleB => ../ModuleB

现在运行go run Demo.go,就会输出如下的内容:

Hello 李宁

Hello Bill

        以上使用了go modules的方式管理了ModuleA和ModuleB,尽管go.mod文件中使用了相对路径,pull也不会有路径问题,但由于ModuleB被引用了两次,这就意味着,如果ModuleB的位置或模块名发生了变化,那么就要修改两个地方,如果一个模块被引用了100次,那么就要修改100个地方,这将会带来灾难性的后果,有可能整个工程最后会乱套了。而如果使用go.work文件管理模块,那么不管模块路径和模块名如何变化,只需要修改go.work文件中的内容即可,而且不管模块名被引用多少次,只需要修改一次即可。

2. 使用工作区管理Go模块

使用工作区管理Go模块必须使用Go1.18或以上版本,使用其他Go版本的同学赶快升级。

在终端进入工程根目录,执行下面的命令创建go.work文件。

go work init ModuleA ModuleB Demo

其中ModuleA、ModuleB和Demo是3个模块的相对路径,如果读者使用了其他路径,需要将其修改成本机的模块路径。执行完命令后,会在工程根目录生成一个go.work文件,内容如下:

  1. go 1.19
  2. use (
  3. ./Demo
  4. ./ModuleA
  5. ./ModuleB
  6. )

其中use指令用于指定模块的路径(相对路径或绝对路径)。现在可以将Demo模块和ModuleA模块的go.mod文件中的replace指令和require指令全部删除了,接下来在Demo目录下执行go run Demo.go文件,就会执行成功,并输出如下内容:

Hello 李宁

Hello Bill

如果想关闭工作区模式,可以使用workfile命令行参数,如下所示:

go run -workfile=off Demo.go

go build -workfile=off Demo

3. 设置全局模块名

        可能细心的读者会发现一个问题,使用go.work的use指令,模块路径问题是解决了,但还有一个问题没解决,那就是模块名问题,如果修改模块名(如改变了模块名的网址),仍然需要修改大量的源代码。为了解决这个问题,可以在go.work文件中使用replace指令为模块名起一个别名,例如,可以将go.work文件改成如下的内容:

  1. go 1.19
  2. use (
  3. ./Demo
  4. ./ModuleA
  5. )
  6. replace MA v1.2.3 => ./ModuleA
  7. replace MB v1.2.3 => ./ModuleB

其中MA是MobileA的别名,MB是MobuleB的别名,目前这两个别名都指向本地模块,在引用MobuleA和MobuleB时,就可以直接使用MA和MB了,代码如下:

Demo.go文件的代码:

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. "MA"
  5. "MB"
  6. )
  7. func main() {
  8. ModuleA.OutputMsg("李宁")
  9. fmt.Println(ModuleB.Greet("Bill"))
  10. }

        如果使用了replace指令,use指令中对应模块的路径可以去掉了,当然,也可以保留这些路径,如果在use指令中保留了模块路径,那么在引用模块时,既可以使用在模块的go.mod文件中定义的模块名(module xxx中的xxx),也可以使用replace指令为模块起的别名。

        在go.work文件中使用replace指令时,需要在每个模块的go.mod文件中使用require指令指定别名和版本号(必须),如果replace指令没有指定版本号,那么谁便指定一个版本号即可,代码如下:

  1. module github.com/unitymarvel/Demo
  2. go 1.19
  3. require MA v1.2.3
  4. require MB v1.2.3

        现在执行go run Demo.go,就可以正常运行了。

        可能有的同学会问,目前使用了本地模块,那么在开发完本地模块后,要上传到github上,这就需要切换回网址形式的模块名,该如何做呢?其实很简单,只需要修改replace指令即可,如下面的代码将MA模块指向了github.com上对应的网址(这个网址并不存在,本文只是举个例子,读者需要替换成真正存在的网址)。

replace MA  => github.com/unitymarvel/ModuleA v1.3.3

        现在运行go run Demo.go,会首先从github.com/unitymarvel/ModuleA下载模块的相关代码(只下载一次,下载到GOPATH环境变量指定的第一个路径中),然后再运行。

        ”=>“左侧的部分可以选择添加版本后,也可以不添加,但右侧的部分如果是网址,必须添加版本号(可以与左侧的版本号不一致),但如果右侧是本地模块的路径,则不能添加版本号,例如,下面的replace指令是错误的:

replace MA => ./ModuleA v1.2.3

        注意:如果模块名与用replace指令为模块起的别名暂时相同,也可以先不使用replace指令,如果未来有一天需要改变本地模块路径或将模块指向网络地址,再在go.work文件中使用replace指令也不迟。

4. 在VSCode中使用工作区模式管理Go模块

        只需要用VSCode打开Go工程根目录,就可以直接使用工作区模式管理Go模块了,但如果修改某个配置,可能要稍微等一下才能生效,因为Go语言的LSP需要时间来处理,当配置文件(go.work、go.mod等)有错误时,LSP可能会出错,这时VSCode的智能编辑器可能会无法正确列出对象中的成员。要查看LSP到底是哪里出错了,可以在设置中搜索Use Language Server,然后找到Go: Use Language Server项,如下图所示。去掉前面的复选框,再重新选中前面的复选框,会看到重新启动Go LSP的输出日志。

 如果未显示启动日志,可以在VSCode的右下方的视图菜单中选择gopls(server),如下图所示。

 日志信息类似下面的内容:

 启动日志中有两个错误,但这两个错误并不致命,也不影响使用。错误的含义是MA和MB不包含点(.),也就是建议replace后面的部分(“=>”左侧的内容)应该是一个域名,为了消除这个错误,可以将replace指令按下面的方式修改:

  1. replace github.com/unitymarvel/MA => ./ModuleA
  2. replace github.com/unitymarvel/MB => ./ModuleB

        但要注意修改Go源代码文件中的模块引用和go.mod文件中的require指令。

        注意:如果使用的是本地模块,而且没有在go.work文件中使用replace为模块起别名,那么不能在模块的go.mod文件中使用require指令引用模块对应的网址(如下所示),否则执行go run Demo.go后,Go编译器会首先从指定网址下载模块,如果这些网址不存在或无法访问,Go编译器会一直被阻塞,直到强行中断。

  1. require github.com/marvel/antlr4 v1.0.0
  2. require github.com/marvel/compiler v1.0.0
  3. require github.com/marvel/core v1.0.0
  4. require github.com/marvel/parser v1.0.0

    

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