在 Golang 中使用 Cobra 创建 CLI 应用
作者:吱吱吱 (piperck) XD
虽然现在我们使用的大多数软件都是可视化的,很容易上手,但是这并不代表 CLI(命令行)应用就没有用武之地了,特别是对于开发人员来说,还是会经常和 CLI 应用打交道。而 Golang 就非常适合用来构建 CLI 应用,下面我们就将来介绍如何在 Golang 中构建一个 CLI 应用。
对于开发人员来说平时可能就需要使用到很多 CLI 工具,比如 npm、node、go、python、docker、kubectl 等等,因为这些工具非常小巧、没有依赖性、非常适合系统管理或者一些自动化任务等等。
我们这里选择使用 Golang 里面非常有名的Cobra库来进行 CLI 工具的开发。Cobra 是一个功能强大的现代化 CLI 应用程序库,有很多知名的 Go 项目使用 Cobra 进行构建,比如:Kubernetes、Docker、Hugo 等等
概念
Cobra 是构建在命令、参数和标识符之上的:
Commands
表示执行动作Args
就是执行参数Flags
是这些动作的标识符
基本的执行命令如下所示:
$ APPNAME Command Args --Flags # 或者 $ APPNAME Command --Flags Args
比如我们平时使用的一些命令行工具:
git clone URL -bare go get -u URL npm install package –save kubectl get pods -n kube-system -l app=cobra
示例
下面我们来看下 Cobra 的使用,这里我们使用的 go1.13.3 版本,使用 Go Modules 来进行包管理,如果对这部分知识点不熟悉的,可以查看前面我们的文章Go Modules 基本使用(视频)了解。
新建一个名为my-calc
的目录作为项目目录,然后初始化 modules:
$ mkdir my-calc && cd my-calc # 如果 go modules 默认没有开启,需要执行 export GO111MODULE=on 开启 $ go mod init my-calc go: creating new go.mod: module my-calc
初始化完成后可以看到项目根目录下面多了一个go.mod
的文件,现在我们还没有安装cobra
库,执行下面的命令进行安装:
# 强烈推荐配置该环境变量 $ export GOPROXY=https://goproxy.cn $ go get -u github.com/spf13/cobra/cobra
安装成功后,现在我们可以使用cobra init
命令来初始化 CLI 应用的脚手架:
$ cobra init --pkg-name my-calc Your Cobra applicaton is ready at /Users/ych/devs/workspace/youdianzhishi/course/my-calc
需要注意的是新版本的 cobra 库需要提供一个--pkg-name
参数来进行初始化,也就是指定上面我们初始化的模块名称即可。上面的 init 命令就会创建出一个最基本的 CLI 应用项目:
$ tree . . ├── LICENSE ├── cmd │ └── root.go ├── go.mod ├── go.sum └── main.go 1 directory, 5 files
其中main.go
是 CLI 应用的入口,在main.go
里面调用好了cmd/root.go
下面的Execute
函数:
// main.go package main import "my-calc/cmd" func main() { cmd.Execute() }
然后我们再来看下cmd/root.go
文件。
rootCmd
root(根)命令是 CLI 工具的最基本的命令,比如对于我们前面使用的go get URL
,其中go
就是 root 命令,而get
就是go
这个根命令的子命令,而在root.go
中就直接使用了 cobra 命令来初始化rootCmd
结构,CLI 中的其他所有命令都将是rootCmd
这个根命令的子命令了。
这里我们将cmd/root.go
里面的rootCmd
变量内部的注释去掉,并在Run
函数里面加上一句fmt.Println("Hello Cobra CLI")
:
var rootCmd = &cobra.Command{ Use: "my-calc", Short: "A brief description of your application", Long: `A longer description that spans multiple lines and likely contains examples and usage of using your application. For example: Cobra is a CLI library for Go that empowers applications. This application is a tool to generate the needed files to quickly create a Cobra application.`, Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) { fmt.Println("Hello Cobra CLI") }, }
这个时候我们在项目根目录下面执行如下命令进行构建:
$ go build -o my-calc
该命令会在项目根目录下生成一个名为my-calc
的二进制文件,直接执行这个二进制文件可以看到如下所示的输出信息:
$ ./my-calc
Hello Cobra CLI
init
我们知道init
函数是 Golang 中初始化包的时候第一个调用的函数。在cmd/root.go
中我们可以看到init
函数中调用了cobra.OnInitialize(initConfig)
,也就是每当执行或者调用命令的时候,它都会先执行init
函数中的所有函数,然后再执行execute
方法。该初始化可用于加载配置文件或用于构造函数等等,这完全依赖于我们应用的实际情况。
在初始化函数里面cobra.OnInitialize(initConfig)
调用了initConfig
这个函数,所有,当rootCmd
的执行方法RUN: func
运行的时候,rootCmd
根命令就会首先运行initConfig
函数,当所有的初始化函数执行完成后,才会执行rootCmd
的RUN: func
执行函数。
我们可以在initConfig
函数里面添加一些 Debug 信息:
func initConfig() { fmt.Println("I'm inside initConfig function in cmd/root.go") ... }
然后同样重新构建一次再执行:
$ go build -o my-calc $ ./my-calc I'm inside initConfig function in cmd/root.go Hello Cobra CLI
可以看到是首先运行的是initConfig
函数里面的信息,然后才是真正的执行函数里面的内容。
为了搞清楚整个 CLI 执行的流程,我们在main.go
里面也添加一些 Debug 信息:
// cmd/root.go func init() { fmt.Println("I'm inside init function in cmd/root.go") cobra.OnInitialize(initConfig) ... } func initConfig() { fmt.Println("I'm inside initConfig function in cmd/root.go") ... } // main.go func main() { fmt.Println("I'm inside main function in main.go") cmd.Execute() }
然后同样重新构建一次再执行:
$ go build -o my-calc $ ./my-calc I'm inside init function in cmd/root.go I'm inside main function in main.go I'm inside initConfig function in cmd/root.go Hello Cobra CLI
根据上面的日志信息我们就可以了解到 CLI 命令的流程了。
init
函数最后处理的就是flags
了,Flags
就类似于命令的标识符,我们可以把他们看成是某种条件操作,在 Cobra 中提供了两种类型的标识符:Persistent Flags
和Local Flags
。
Persistent Flags
: 该标志可用于为其分配的命令以及该命令的所有子命令。Local Flags
: 该标志只能用于分配给它的命令。
initConfig
该函数主要用于在 home 目录下面设置一个名为.my-calc
的配置文件,如果该文件存在则会使用这个配置文件。
// cmd/root.go // initConfig 读取配置文件和环境变量 func initConfig() { if cfgFile != "" { // 使用 flag 标志中传递的配置文件 viper.SetConfigFile(cfgFile) } else { // 获取 Home 目录 home, err := homedir.Dir() if err != nil { fmt.Println(err) os.Exit(1) } // 在 Home 目录下面查找名为 ".my-calc" 的配置文件 viper.AddConfigPath(home) viper.SetConfigName(".my-calc") } // 读取匹配的环境变量 viper.AutomaticEnv() // 如果有配置文件,则读取它 if err := viper.ReadInConfig(); err == nil { fmt.Println("Using config file:", viper.ConfigFileUsed()) } }
viper
是一个非常优秀的用于解决配置文件的 Golang 库,它可以从 JSON、TOML、YAML、HCL、envfile 以及 Java properties 配置文件中读取信息,功能非常强大,而且不仅仅是读取配置这么简单,了解更多相关信息可以查看 Git 仓库相关介绍:https://github.com/spf13/viper。
现在我们可以去掉前面我们添加的一些打印语句,我们已经创建了一个my-calc
命令作为rootCmd
命令,执行该根命令会打印Hello Cobra CLI
信息,接下来为我们的 CLI 应用添加一些其他的命令。
添加数据
在项目根目录下面创建一个名为add
的命令,Cobra
添加一个新的命令的方式为:cobra add <commandName>
,所以我们这里直接这样执行:
$ cobra add add add created at /Users/ych/devs/workspace/youdianzhishi/course/my-calc $ tree . . ├── LICENSE ├── cmd │ ├── add.go │ └── root.go ├── go.mod ├── go.sum ├── main.go └── my-calc 1 directory, 7 files
现在我们可以看到cmd/root.go
文件中新增了一个add.go
的文件,我们仔细观察可以发现该文件和cmd/root.go
比较类似。首先是声明了一个名为addCmd
的结构体变量,类型为*cobra.Command
指针类型,*cobra.Command
有一个RUN
函数,带有*cobra.Command
指针和一个字符串切片参数。
然后在init
函数中进行初始化,初始化后,将其添加到rootCmd
根命令中rootCmd.AddCommand(addCmd)
,所以我们可以把addCmd
看成是rootCmd
的子命令。
同样现在重新构建应用再执行:
$ go build -o my-calc $ ./my-calc Hello Cobra CLI $ ./my-calc add add called
可以看到add
命令可以正常运行了,接下来我们来让改命令支持添加一些数字,我们知道在RUN
函数中是用户字符串 slice 来作为参数的,所以要支持添加数字,我们首先需要将字符串转换为 int 类型,返回返回计算结果。在cmd/add.go
文件中添加一个名为intAdd
的函数,定义如下所示:
// cmd/add.go func intAdd(args []string) { var sum int // 循环 args 参数,循环的第一个值为 args 的索引,这里我们不需要,所以用 _ 忽略掉 for _, ival := range args { // 将 string 转换成 int 类型 temp, err := strconv.Atoi(ival) if err != nil { panic(err) } sum = sum + temp } fmt.Printf("Addition of numbers %s is %d\n", args, sum) }
然后在addCmd
变量中,更新RUN
函数,移除默认的打印信息,调用上面声明的addInt
函数:
// addCmd Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) { intAdd(args) },
然后重新构建应用执行如下所示的命令:
$ go build -o my-calc $ ./my-calc Hello Cobra CLI # 注意参数之间的空格 $ ./my-calc add 1 2 3 Addition of numbers [1 2 3] is 6
由于RUN
函数中的args
参数是一个字符串切片,所以我们可以传递任意数量的参数,但是确有一个缺陷,就是只能进行整数计算,不能计算小数,比如我们执行如下的计算就会直接 panic 了:
$ ./my-calc add 1 2 3.5 panic: strconv.Atoi: parsing "3.5": invalid syntax goroutine 1 [running]: my-calc/cmd.intAdd(0xc0000a5890, 0x3, 0x3) ......
因为在intAdd
函数里面,我们只是将字符串转换成了 int,而不是 float32/64 类型,所以我们可以为addCmd
命令添加一个flag
标识符,通过该标识符来帮助 CLI 确定它是 int 计算还是 float 计算。
在cmd/add.go
文件的init
函数内部,我们创建一个 Bool 类型的本地标识符,命名成float
,简写成f
,默认值为 false。这个默认值是非常重要的,意思就是即使没有在命令行中调用 flag 标识符,该标识符的值就将为 false。
// cmd/add.go func init() { rootCmd.AddCommand(addCmd) addCmd.Flags().BoolP("float", "f", false, "Add Floating Numbers") }
然后创建一个floatAdd
的函数:
func floatAdd(args []string) { var sum float64 for _, fval := range args { // 将字符串转换成 float64 类型 temp, err := strconv.ParseFloat(fval, 64) if err != nil { panic(err) } sum = sum + temp } fmt.Printf("Sum of floating numbers %s is %f\n", args, sum) }
该函数和上面的intAdd
函数几乎是相同的,除了是将字符串转换成 float64 类型。然后在addCmd
的RUN
函数中,我们根据传入的标识符来判断到底应该是调用intAdd
还是floatAdd
,如果传递了--float
或者-f
标志,就将会调用floatAdd
函数。
// cmd/add.go // addCmd Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) { // 获取 float 标识符的值,默认为 false fstatus, _ := cmd.Flags().GetBool("float") if fstatus { // 如果为 true,则调用 floatAdd 函数 floatAdd(args) } else { intAdd(args) } },
现在重新编译构建 CLI 应用,按照如下方式执行:
$ go build -o my-calc $ ./my-calc add 1 2 3 Addition of numbers [1 2 3] is 6 $ ./my-calc add 1 2 3.5 -f Sum of floating numbers [1 2 3.5] is 6.500000 $./my-calc add 1 2 3.5 --float Sum of floating numbers [1 2 3.5] is 6.500000
然后接下来我们在给addCmd
添加一些子命令来扩展它。
添加偶数
同样在项目根目录下执行如下命令添加一个名为even
的命令:
$ cobra add even even created at /Users/ych/devs/workspace/youdianzhishi/course/my-calc
和上面一样会在root
目录下面新增一个名为even.go
的文件,修改该文件中的init
函数,将rootCmd
修改为addCmd
,因为我们是为addCmd
添加子命令:
// cmd/even.go func init() { addCmd.AddCommand(evenCmd) }
然后更新evenCmd
结构体参数的RUN
函数:
// cmd/even.go Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) { var evenSum int for _, ival := range args { temp, _ := strconv.Atoi(ival) if temp%2 == 0 { evenSum = evenSum + temp } } fmt.Printf("The even addition of %s is %d\n", args, evenSum) },
首先将字符串转换成整数,然后判断如果是偶数才进行累加。然后重新编译构建应用:
$ go build -o my-calc $ ./my-calc add even 1 2 3 4 5 6 The even addition of [1 2 3 4 5 6] is 12
my-calc
是我们的根命令,add
是rootCmd
的子命令,even
优势addCmd
的子命令,所以按照上面的方式调用。可以用同样的方式再去添加一个奇数相加的子命令。
到这里我们就在 Golang 里面使用Cobra
创建了一个简单的 CLI 应用。本文的内容虽然比较简单,但是是我们了解学习Cobra
基础的一个很好的入门方式,后续我们也可以尝试添加一些更加复杂的使用案例。
Reference:
https://www.qikqiak.com/post/create-cli-app-with-cobra在 Golang 中使用 Cobra 创建 CLI 应用
https://cobra.dev cobra docs
到此这篇关于在 Golang 中使用 Cobra 创建 CLI 应用的文章就介绍到这了,更多相关Golang创建 CLI 应用内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!