如何编写Go代码

简介

本文演示了一个简单的Go语言包的开发，以及 go tool 命令的使用，包含：获取、构建、安装Go包和命令的标准方法。

go tool 要求用特别的方式来组织你的Go代码。仔细阅读本文，它解释了启动和运行Go安装的最简单方法。

代码组织

概述

• 程序员通常会将所有Go代码保存在一个工作区中
• 工作空间包含许多版本控制的仓库(repo)（例如，由Git管理的）
• 每个仓库包含一个或多个包
• 每个包由一个目录中的一个或多个Go源文件组成
• 包目录的路径确定其导入路径

请注意，这与其他编程环境不同，在这些环境中，每个项目都有一个单独的工作区，工作区与版本控制仓库紧密相关。

工作区

工作空间是一个目录层次结构，其根目录有两个目录：

• src 用于存放Go原文件
• bin 存放可执行的命令

go工具构建二进制文件并将其安装到 bin 目录。

src 子目录通常包含多个版本控制的仓库（例如Git），用于跟踪一个或多个源包的开发。

在实践中，工作区应该是什么样子呢？ 下面给出一个例子：

bin/
    hello                          # command executable
    outyet                         # command executable
src/
    github.com/golang/example/
        .git/                      # Git repository metadata
    hello/
        hello.go               # command source
    outyet/
        main.go                # command source
        main_test.go           # test source
    stringutil/
        reverse.go             # package source
        reverse_test.go        # test source
    golang.org/x/image/
        .git/                      # Git repository metadata
    bmp/
        reader.go              # package source
        writer.go              # package source
    ... (many more repositories and packages omitted) ...

上面的这个树型结构展示出一个工作区包含了2个仓库(example 和 image)。example 仓库包含了2个命令(hello 和 outyet)和一个库(stringutil)。image 仓库包含了 bmp 包和 一些其他的包。

通常工作区会包含很多的源仓库(包含需要多和命令)。大多数的Go开发者都会把他们的源代码和依赖存放在一个工作区。

命令和库是从不同类型的源包构建的。我们稍后会讨论这种区别。

GOPATH 环境变量

GOPATH 环境变量用来指定工作区的位置。默认是用户主目录的 go 目录，如在Linux和macOS上是 $HOME/go, 在Windows上是 C:\Users\YourName\go。

go env GOPATH 命令会打印出当前有效的 GOPATH; 如果环境变量没有被设置会打印出默认的位置。

为方便起见，将工作空间的 bin 子目录添加到 PATH：

$ export PATH=$PATH:$(go env GOPATH)/bin

为简洁起见，本文档其余部分中的脚本使用 $GOPATH 而不是 $(go env GOPATH)。即

$ export PATH=$PATH:$GOPATH/bin

而如果还没有设置 $GOPATH 就运行写好的脚本，你需要替换为 $HOME/go, 否则需要执行：

$ export GOPATH=$(go env GOPATH)

要学习更多关于gopath环境变量，可以使用查看帮助 go help gopath

要使用自定义的工作区，可以查看 https://golang.org/wiki/SettingGOPATH

导入路径

导入路径(import path)是唯一标识包的字符串。包的导入路径对应于其在工作空间内或远程仓库中的位置（如下所述）。

标准库中的包具有简短的导入路径，例如 fmt 和 net/http。对于我们自己开发的包您必须选择一个基本路径，该路径不太可能与将来添加到标准库或其他外部库中发生冲突。

如果将代码保存在某个源仓库中，则应使用该源仓库的根作为基本路径。例如，如果你在 github.com/user 上有一个GitHub帐户，那么这应该是你的基本路径。

请注意，在构建代码之前，无需将代码发布到远程仓库。组织代码只是一个好习惯，好像有一天你会发布它一样。实际上，你可以选择任意路径名称，只要它对标准库和更大的Go生态系统是唯一的。

我们将使用 github.com/user 作为我们的基本路径。在工作区内创建一个目录，用于保存源代码：

$ mkdir -p $GOPATH/src/github.com/user

你的第一个Go程序

要编译和运行一个简单的程序，首先要选择一个包路径(我们会使用 github.com/user/hello)，然后在工作区里创建一个相应的包目录：

$ mkdir $GOPATH/src/github.com/user/hello

接下来，在hello目录里创建一个 hello.go 文件，写入以下内容：

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello, world.")
}

现在就可以使用go工具来构建和安装该程序：

go install github.com/user/hello

注意，你可以在系统上的任何地方运行该命令。go工具通过在 GOPATH 指定的工作空间内查找 github.com/user/hello 包来查找源代码。

如果是在这个包目录内运行 go install 也可以忽略包路径：

$ cd $GOPATH/src/github.com/user/hello
$ go install

该命令会生成一个 hello 命令，生成一个可执行的二进制文件。同时安装到工作区目录下的 bin 目录，生成的可执行文件是 hello(如果是windows则是 hello.exe)。
在本例子中是 $GOPATH/bin/hello, 也就是 $HOME/go/bin/hello。

当有错误发生的时候，go工具仅会打印除错误，所以如果没有任何输出的时候说明已经执行成功。

可以通过全路径来运行:

$ $GOPATH/bin/hello
Hello, world.

如果已经把 $GOPATH/bin 加入到了 PATH, 可以直接输入二进制文件名:

$ hello
Hello, world.

如果你正在使用一个版本控制系统，比如Git，现在是时候来初始化来生成一个仓库(repository)，然后添加文件，做第一次提交。

当然这一步是可选的，不一定非要使用版本控制系统来写Go代码

$ cd $GOPATH/src/github.com/user/hello
$ git init
Initialized empty Git repository in /home/user/work/src/github.com/user/hello/.git/
$ git add hello.go
$ git commit -m "initial commit"
[master (root-commit) 0b4507d] initial commit
 1 file changed, 1 insertion(+)
  create mode 100644 hello.go
$ git push origin master  

你的第一个库

我们再来写一个库，并在 hello 程序中使用。

首先，第一步确定好包路径，我们使用 github.com/user/stringutil， 创建包目录

$ mkdir $GOPATH/src/github.com/user/stringutil

其次，创建一个名为 reverse.go 的文件，并写入以下内容:

// Package stringutil contains utility functions for working with strings.
package stringutil

// Reverse returns its argument string reversed rune-wise left to right.
func Reverse(s string) string {
    r := []rune(s)
    for i, j := 0, len(r)-1; i < len(r)/2; i, j = i+1, j-1 {
        r[i], r[j] = r[j], r[i]
    }
    return string(r)
}

使用 go build 编译该包：

$ go build github.com/user/stringutil

如果已经在 github.com/user/stringutil 目录里，则直接执行:

$ go build

当然该命令不会生成文件，而是把编译好的包放到了本地的构建(build)缓存里。
确实 stringutil 包被编译后， 修改 hello.go:

vim $GOPATH/src/github.com/user/hello

修改后的：

package main

import (
    "fmt"

    "github.com/user/stringutil"
)

func main() {
    fmt.Println(stringutil.Reverse("!oG ,olleH"))
}

再次安装

$ go install github.com/user/hello

执行：

$ hello
Hello, Go!

通过上面的一些步骤后，现在我们的结构是这样子的：

bin/
    hello                 # command executable
src/
    github.com/user/
        hello/
            hello.go      # command source
        stringutil/
            reverse.go    # package source

包名

在Go原文件中第一个使用的语句必须是

package name

其中 name 就是包的默认名称。一个包中的所有文件必须使用相同的包名。

Go的约定是包名称是导入路径的最后一个元素，例如导入的包 crypto/rot13, 包名就是 rot13

如果是可执行的文件，包名必须使用 main。

不强制要求所有的包名都是唯一的，但是要求导入的路径必须是唯一的（全路径文件名）。

更多关于go的命名规范可以查看 Effective Go

测试

Go提供了一个由 go test 和 testing 包组成的测试框架。

通过创建一个以 _test.go 结尾的文件，里面写有以 TestXXX 开头的函数。测试框架会运行每一个这样的函数，如果函数调用了一个失败的函数，如 t.Error 或 t.Error, 那么测试就算不通过。

通过添加一个测试文件到 stringutil 包中，

$ vim $GOPATH/src/github.com/user/stringutil/reverse_test.go

添加如下代码:

package stringutil

import "testing"

func TestReverse(t *testing.T) {
    cases := []struct {
        in, want string
    }{
        {"Hello, world", "dlrow ,olleH"},
        {"Hello, 世界", "界世 ,olleH"},
        {"", ""},
    }
    for _, c := range cases {
        got := Reverse(c.in)
        if got != c.want {
            t.Errorf("Reverse(%q) == %q, want %q", c.in, got, c.want)
        }
    }
}

然后运行测试 go test：

$ go test github.com/user/stringutil
ok      github.com/user/stringutil 0.165s

如果当前是在 go test github.com/user/stringutil 目录中，则直接执行:

$ go test
ok      github.com/user/stringutil 0.165s

更多细节可以运行 go run test 和 查看 测试包文档

远程包

导入路径可以描述如何使用诸如Git之类的版本控制系统来获取包源代码。go工具使用此属性自动从远程仓库获取包。例如，本文档中描述的示例也保存在GitHub github.com/golang/example 上托管的Git仓库中。如果你在包的导入路径中包含仓库URL，那么go将自动获取，构建和安装它：

$ go get github.com/golang/example/hello
$ $GOPATH/bin/hello
Hello, Go examples!

如果指定的包不在工作区， go get 将会通过 GOPATH 把它放到指定的工作区，如果包已经存在， go get 会跳过远程获取，其行为与 go install 相同。

上面 go get 之后的目录结构如下:

bin/
    hello                           # command executable
src/
    github.com/golang/example/
    .git/                       # Git repository metadata
        hello/
            hello.go                # command source
        stringutil/
            reverse.go              # package source
            reverse_test.go         # test source
    github.com/user/
        hello/
            hello.go                # command source
        stringutil/
            reverse.go              # package source
            reverse_test.go         # test source

在GitHub上托管的 hello 命令取决于同一仓库中的 stringutil 包。 hello.go 文件中的导入使用相同的导入路径约定，因此 go get 命令也能够找到并安装依赖包。

import "github.com/golang/example/stringutil"

此约定是使你的Go包可供其他人使用的最简单方法。

Go Wiki和godoc.org提供了外部Go项目的列表。

有关使用go工具使用远程仓库的更多信息, 可以查看 go help importpath

原文地址：https://phpcasts.org/topics/47