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go语言20小时从入门到精通(六、工程管理)

在实际的开发工作中,直接调用编译器进行编译和链接的场景是少而又少,因为在工程中不会简单到只有一个源代码文件,且源文件之间会有相互的依赖关系。如果这样一个文件一个文件逐步编译,那不亚于一场灾难。 Go语言的设计者作为行业老将,自然不会忽略这一点。早期Go语言使用makefile作为临时方案,到了Go 1发布时引入了强大无比的Go命令行工具。

Go命令行工具的革命性之处在于彻底消除了工程文件的概念,完全用目录结构和包名来推导工程结构和构建顺序。针对只有一个源文件的情况讨论工程管理看起来会比较多余,因为这可以直接用go run和go build搞定。下面我们将用一个更接近现实的虚拟项目来展示Go语言的基本工程管理方法。

6.1 工作区

6.1.1 工作区介绍

Go代码必须放在工作区中。工作区其实就是一个对应于特定工程的目录,它应包含3个子目录:src目录、pkg目录和bin目录。

l src目录:用于以代码包的形式组织并保存Go源码文件。(比如:.go .c .h .s等)

l pkg目录:用于存放经由go install命令构建安装后的代码包(包含Go库源码文件)的“.a”归档文件。

l bin目录:与pkg目录类似,在通过go install命令完成安装后,保存由Go命令源码文件生成的可执行文件。

目录src用于包含所有的源代码,是Go命令行工具一个强制的规则,而pkg和bin则无需手动创建,如果必要Go命令行工具在构建过程中会自动创建这些目录。

需要特别注意的是,只有当环境变量GOPATH中只包含一个工作区的目录路径时,go install命令才会把命令源码安装到当前工作区的bin目录下。若环境变量GOPATH中包含多个工作区的目录路径,像这样执行go install命令就会失效,此时必须设置环境变量GOBIN。

6.1.2 GOPATH设置

为了能够构建这个工程,需要先把所需工程的根目录加入到环境变量GOPATH中。否则,即使处于同一工作目录(工作区),代码之间也无法通过绝对代码包路径完成调用。

在实际开发环境中,工作目录往往有多个。这些工作目录的目录路径都需要添加至GOPATH。当有多个目录时,请注意分隔符,多个目录的时候Windows是分号,Linux系统是冒号,当有多个GOPATH时,默认会将go get的内容放在第一个目录下。

6.2 包

所有 Go 语言的程序都会组织成若干组文件,每组文件被称为一个包。这样每个包的代码都可以作为很小的复用单元,被其他项目引用。

一个包的源代码保存在一个或多个以.go为文件后缀名的源文件中,通常一个包所在目录路径的后缀是包的导入路径。

6.2.1 自定义包

对于一个较大的应用程序,我们应该将它的功能性分隔成逻辑的单元,分别在不同的包里实现。我们创建的的自定义包最好放在GOPATH的src目录下(或者GOPATH src的某个子目录)。

在Go语言中,代码包中的源码文件名可以是任意的。但是,这些任意名称的源码文件都必须以包声明语句作为文件中的第一行,每个包都对应一个独立的名字空间:

package calc

复制代码

包中成员以名称⾸字母⼤⼩写决定访问权限:

l public: ⾸字母⼤写,可被包外访问

l private: ⾸字母⼩写,仅包内成员可以访问

**注意:**同一个目录下不能定义不同的package。

6.2.2 main包

在 Go 语言里,命名为 main 的包具有特殊的含义。 Go 语言的编译程序会试图把这种名字的包编译为二进制可执行文件。所有用 Go 语言编译的可执行程序都必须有一个名叫 main 的包。一个可执行程序有且仅有一个 main 包。

当编译器发现某个包的名字为 main 时,它一定也会发现名为 main()的函数,否则不会创建可执行文件。 main()函数是程序的入口,所以,如果没有这个函数,程序就没有办法开始执行。程序编译时,会使用声明 main 包的代码所在的目录的目录名作为二进制可执行文件的文件名。

6.2.3 main函数和init函数

Go里面有两个保留的函数:init函数(能够应用于所有的package)和main函数(只能应用于package main)。这两个函数在定义时不能有任何的参数和返回值。虽然一个package里面可以写任意多个init函数,但这无论是对于可读性还是以后的可维护性来说,我们都强烈建议用户在一个package中每个文件只写一个init函数。

Go程序会自动调用init()和main(),所以你不需要在任何地方调用这两个函数。每个package中的init函数都是可选的,但package main就必须包含一个main函数。

每个包可以包含任意多个 init 函数,这些函数都会在程序执行开始的时候被调用。所有被编译器发现的 init 函数都会安排在 main 函数之前执行。 init 函数用在设置包、初始化变量或者其他要在程序运行前优先完成的引导工作。

程序的初始化和执行都起始于main包。如果main包还导入了其它的包,那么就会在编译时将它们依次导入。

有时一个包会被多个包同时导入,那么它只会被导入一次(例如很多包可能都会用到fmt包,但它只会被导入一次,因为没有必要导入多次)。

当一个包被导入时,如果该包还导入了其它的包,那么会先将其它包导入进来,然后再对这些包中的包级常量和变量进行初始化,接着执行init函数(如果有的话),依次类推。等所有被导入的包都加载完毕了,就会开始对main包中的包级常量和变量进行初始化,然后执行main包中的init函数(如果存在的话),最后执行main函数。下图详细地解释了整个执行过程:

图片.png

示例代码目录结构:

图片.png

main.go示例代码如下:

// main.go
package main

import (
    "fmt"
    "test"
)

func main() {
    fmt.Println("main.go main() is called")

    test.Test()
}

复制代码

test.go示例代码如下:

//test.go
package test

import "fmt"

func init() {
    fmt.Println("test.go init() is called")
}

func Test() {
    fmt.Println("test.go Test() is called")
}

复制代码

运行结果:

图片.png

6.2.4 导入包

导入包需要使用关键字import,它会告诉编译器你想引用该位置的包内的代码。包的路径可以是相对路径,也可以是绝对路径。

//方法1
import "calc"
import "fmt"

//方法2
import (
    "calc"
    "fmt"
)
复制代码

标准库中的包会在安装 Go 的位置找到。 Go 开发者创建的包会在 GOPATH 环境变量指定的目录里查找。GOPATH 指定的这些目录就是开发者的个人工作空间。

如果编译器查遍 GOPATH 也没有找到要导入的包,那么在试图对程序执行 run 或者 build的时候就会出错。

注意:如果导入包之后,未调用其中的函数或者类型将会报出编译错误。

图片.png

6.2.4.1 点操作

import (
    //这个点操作的含义是这个包导入之后在你调用这个包的函数时,可以省略前缀的包名
    . "fmt"
)

func main() {
    Println("hello go")
}

复制代码

6.2.4.2 别名操作

在导⼊时,可指定包成员访问⽅式,⽐如对包重命名,以避免同名冲突:

import (
    io "fmt" //fmt改为为io
)

func main() {
    io.Println("hello go") //通过io别名调用
}

复制代码

6.2.4.3 _操作

有时,用户可能需要导入一个包,但是不需要引用这个包的标识符。在这种情况,可以使用空白标识符_来重命名这个导入:

import (
    _ "fmt"
)

复制代码

_操作其实是引入该包,而不直接使用包里面的函数,而是调用了该包里面的init函数。

6.3 测试案例

6.3.1 测试代码

图片.png

calc.go代码如下:

package calc

func Add(a, b int) int { //加
    return a + b
}

func Minus(a, b int) int { //减
    return a - b
}

func Multiply(a, b int) int { //乘
    return a * b
}

func Divide(a, b int) int { //除
    return a / b
}

复制代码

main.go代码如下:

package main

import (
    "calc"
    "fmt"
)

func main() {
    a := calc.Add(1, 2)
    fmt.Println("a = ", a)
}

复制代码

6.3.2 GOPATH设置

6.3.2.1 windows

图片.png
图片.png

图片.png

6.3.2.2 linux

图片.png

6.3.3 编译运行程序

图片.png

6.3.4 go install的使用

设置环境变量GOBIN:

图片.png
在源码目录,敲go install:

图片.png

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