Go Module依赖管理的实现
作者：2021dragon
基本介绍
基本介绍
Go Module是Go语言的官方依赖管理解决方案，其提供了一种简单、可靠的方式来管理项目的依赖关系。Go Module于Go1.11发布，并于Go1.14准备正式用于生产，Go官方也鼓励用户从其他的依赖管理工具迁移到Go Module。
Go Module主要解决了如下几个问题：
- 依赖管理：在引入Go Module之前，Go语言没有官方的依赖管理系统，开发人员需要手动下载和管理项目的依赖包。Go Module中提供了一种标准化的依赖管理解决方案，使开发人员能够轻松定义、下载和更新项目的依赖项。
- 版本冲突：在原始的GOPATH模式中，多个项目共享同一个全局的依赖包集合，往往会导致版本冲突。Go Module中引入了模块版本的概念，每个模块都有明确的版本号，并通过go.mod文件中的版本要求来解决版本冲突问题。
- 可重复构建：在GOPATH模式中，项目的构建结果受到GOPATH环境变量的影响，同一项目在不同环境下可能产生不一致的构建结果。Go Module中使用go.mod文件明确指定项目的依赖关系和版本要求，确保在不同环境下构建结果的一致性和可重复性。
- 跨模块引用：在GOPATH模式中，无法直接引用其他项目中的代码，必须将代码复制到自己的项目中，或使用第三方工具来管理跨项目的共享代码。Go Module中允许直接引用其他模块中的代码，简化了代码的复用和共享，提高了开发效率。
- 私有库支持：在GOPATH机制中，私有库的使用相对复杂，需要设置特殊的目录结构或使用第三方工具。Go Module中提供了对私有库的官方支持，开发人员可以使用私有代码块，并通过身份验证或代理来管理私有模块的访问权限。
相关环境变量
相关环境变量
通过go env命令可以查看与Go相关的环境变量信息。如下：
其中，与Go Module相关的环境变量主要有如下几个：
- GO111MODULE：用于启用或禁用Go Module功能。设置为on和off分别表示启用和禁用Go Module功能，设置为auto表示根据当前目录下是否包含go.mod文件来决定是否启用Go Module功能。
- GOPROXY：用于设置模块代理的地址，多个代理地址之间使用逗号分隔。设置为off表示禁用模块代理，direct表示从源代码仓库下载模块。
- GONOPROXY：用于设置不需要通过代理访问的模块路径列表，多个模块路径之间使用逗号分隔，这些模块将会直接从源代码仓库下载。
- GOSUMDB：用于配置Go语言中模块验证的校验和的数据源。
- GONOSUMDB：用于设置不参与校验和验证的模块路径列表，多个模块路径之间使用逗号分隔。
- GOPRIVATE：用于设置不在公共代码仓库上的私有模块路径列表，多个模块路径之间使用逗号分隔。
说明一下：
- 在使用Go Module之前，需要确保GO111MODULE环境变量的值不为off，如果Go Module功能未启用，可通过
go env -w GO111MODULE=on命令开启Go Module功能。 - 如果将GOPROXY环境变量的值设置为off，意味着Go Module不会通过代理服务器来获取模块，此时Go Module默认会尝试从模块的导入路径所对应的源代码仓库下载模块，比如要下载的模块的导入路径为github.com/username/module，那么Go Module会直接从GitHub上的github.com/username/module仓库下载模块的代码。
- GOPROXY环境变量的值默认为https://proxy.golang.org,direct，在GOPROXY最后设置direct，意味着当无法从列出的代理服务器中获取所需模块时，直接从源代码仓库获取模块，即尝试使用获取模块的默认方式进行获取，确保代理服务器无法获取的模块，仍然能够从源代码仓库获取。
- https://proxy.golang.org是Go团队提供并由Google托管的Go模块代理服务，https://goproxy.cn是中国开发者提供的Go模块代理服务，为了提高Go Module下载模块的速度，通常会将GOPROXY的值设置为https://goproxy.cn,direct。
Go Module的使用
初始化项目（go mod init）
初始化项目
go mod init命令用于初始化一个新的Go模块，该命令会在当前目录下创建一个名为go.mod的文件。如下：
生成的go.mod文件如下：
module github.com/chenlong-cxy/go-module-test go 1.20
鉴于当前go.mod文件的内容过于简单，为了进一步讲解go.mod文件的内容，下面给出一个较为复杂的go.mod文件示例。如下：
module module-path go 1.20 require ( github.com/zhagnsan/test1 v1.1.3 github.com/zhagnsan/test2 v1.2.3 github.com/zhagnsan/test3 v1.2.4 // indirect ) replace github.com/zhangsan/test1 v1.1.3 => github.com/lisi/test1 v1.3.4 replace github.com/zhangsan/test2 v1.2.3 => github.com/lisi/test2 v1.3.4 exclude ( github.com/zhangsan/test1 v1.1.1 github.com/lisi/test2 v1.2.3 )
go.mod文件大致包括如下几个部分：
- module：表示模块声明，用于定义当前项目的模块路径。
- go：表示Go版本要求，用于标识当前模块的Go语言版本，值为初始化模块时的Go版本。
- require：表示依赖项声明，用于指明当前模块所依赖的其他模块，每个依赖项由模块路径和模块版本组成，indirect表示间接依赖。
- replace：表示依赖项替换，用于指明所依赖的某个模块的替代模块。
- exclude：表示依赖排除，用于指明需要被排除的特定模块及其版本，以阻止某些模块被下载或用作依赖项。
说明一下：
- 使用go mod init命令时，需要在命令后指明待初始化模块的模块路径，所指明的模块路径将被设置为go.mod文件中的模块声明。模块路径通常是项目的版本控制仓库的地址，这样当其他开发人员使用该模块时，Go Module就能直接从该模块的导入路径对应的源代码仓库下载该模块。如果项目只是用于本地测试，也可以将模块路径简单的设置为项目名称。
管理依赖项（go mod edit）
管理依赖项
go mod edit命令用于编辑go.mod文件的内容。常用的选项如下：
- -require：用于添加或更新当前模块所依赖的某个模块，即在go.mod文件中添加或更新require条目。
- -replace：用于指明当前模块所依赖的某个模块的替代模块，即在go.mod文件中添加replace条目。
- -exclude：用于指明需要被排除的特定模块及其版本，即在go.mod文件中添加exclude条目。
- -droprequire：用于删除当前模块所依赖的某个模块，即在go.mod文件中删除require条目。
为了演示Go Module的使用，我们在项目目录下分别创建main文件夹和model文件夹，main文件夹中包含一个main.go文件，model文件夹中包含一个student.go文件。如下：
其中，student.go文件中定义了一个Student结构体，并对外提供了一个函数用于创建Student实例。如下：
package model
type Student struct {
Name string
Age int
}
func NewStudent(name string, age int) Student {
return Student{
Name: name,
Age: age,
}
}
main.go中创建了一个Student实例，并通过logrus模块中的Infof函数对其进行了打印。如下：
package main
import (
"github.com/chenlong-cxy/go-module-test/model"
"github.com/sirupsen/logrus"
)
func main() {
stu := model.NewStudent("Alice", 14)
logrus.Infof("student info is %+v", stu)
}
由于项目当中用到了logrus模块，因此需要通过go mod edit命令在go.mod文件中添加logrus模块的依赖声明。如下：
执行命令后可以看到，go.mod文件中新增了对应的require条目。如下：
module github.com/chenlong-cxy/go-module-test go 1.20 require github.com/sirupsen/logrus v1.9.3
说明一下：
- logrus是一个流行的Go语言日志库，其提供了丰富的日志记录功能和灵活的配置选项，被广泛应用于Go语言项目中。
- 在Go Module模式下，通过
import "模块路径/包相对于模块的路径"的方式导入对应的包，导入当前项目中的包也是如此。
获取依赖项（go mod download）
获取依赖项
go mod download命令用于下载项目所依赖的各个模块，其会根据go.mod文件下载相应的模块到Go Module缓存中。如下：
执行go mod download命令后，会在当前目录下生成一个名为go.sum的文件，该文件用于记录当前模块所依赖的各个模块的校验和信息。当前go.sum文件内容如下：
github.com/davecgh/go-spew v1.1.0/go.mod h1:J7Y8YcW2NihsgmVo/mv3lAwl/skON4iLHjSsI+c5H38= github.com/davecgh/go-spew v1.1.1/go.mod h1:J7Y8YcW2NihsgmVo/mv3lAwl/skON4iLHjSsI+c5H38= github.com/pmezard/go-difflib v1.0.0/go.mod h1:iKH77koFhYxTK1pcRnkKkqfTogsbg7gZNVY4sRDYZ/4= github.com/sirupsen/logrus v1.9.3/go.mod h1:naHLuLoDiP4jHNo9R0sCBMtWGeIprob74mVsIT4qYEQ= github.com/stretchr/objx v0.1.0/go.mod h1:HFkY916IF+rwdDfMAkV7OtwuqBVzrE8GR6GFx+wExME= github.com/stretchr/testify v1.7.0/go.mod h1:6Fq8oRcR53rry900zMqJjRRixrwX3KX962/h/Wwjteg= golang.org/x/sys v0.0.0-20220715151400-c0bba94af5f8/go.mod h1:oPkhp1MJrh7nUepCBck5+mAzfO9JrbApNNgaTdGDITg= gopkg.in/check.v1 v0.0.0-20161208181325-20d25e280405/go.mod h1:Co6ibVJAznAaIkqp8huTwlJQCZ016jof/cbN4VW5Yz0= gopkg.in/yaml.v3 v3.0.0-20200313102051-9f266ea9e77c/go.mod h1:K4uyk7z7BCEPqu6E+C64Yfv1cQ7kz7rIZviUmN+EgEM=
与此同时，在Go Module缓存路径下可以看到被下载的模块。如下：
说明一下：
- 在Go Module模式中，原则上不必再设置GOPATH环境变量，这时
$HOME/go/pkg/mod将会作为Go Module的缓存路径，用于存放Go Module下载的模块，但如果你设置了GOPATH环境变量，那么$GOPATH/pkg/mod将优先作为Go Module的缓存路径。 - 在使用go mod download命令时，也可以在后面指明需要下载的模块及其版本，这时Go Module会下载相应的模块到Go Module缓存中，以供后续构建使用。
- 当使用Go Module下载项目依赖的模块时，每个下载的模块都会有一个相应的校验和，go.sum文件记录了这些校验和以及每个模块的版本信息，用于验证模块文件在下载和使用过程中是否被篡改或损坏。
整理依赖项（go mod tidy）
整理依赖项
go mod tidy命令用于自动管理项目的依赖项，该命令会检测当前项目缺失的依赖项、不再使用的依赖项以及依赖项的版本是否需要更新，并自动对所需的依赖项进行下载，然后更新go.mod和go.sum文件。如下：
例如，在当前项目执行go mod tidy命令后，其检测到项目中有一个间接依赖的模块未被添加，于是会自动下载缺失的依赖项，并将其添加到go.mod文件中。如下：
module github.com/chenlong-cxy/go-module-test go 1.20 require github.com/sirupsen/logrus v1.9.3 require golang.org/x/sys v0.0.0-20220715151400-c0bba94af5f8 // indirect
至此当前的项目已经可以运行了，运行程序后可以看到通过logrus模块输出的Student信息。如下：
导入vendor目录（go mod vendor）
导入vendor目录
go mod vendor命令用于将项目依赖的各个模块，复制到项目的vendor目录中。如下：
执行go mod vendor命令后，在项目目录下会生成一个vendor目录，该目录下包含了当前项目依赖的各个模块的代码。如下：
说明一下：
- 在构建和部署项目时，如果项目中存在vendor目录，那么Go会直接使用vendor目录中的依赖项，如果vendor目录中没有对应的依赖项则会产生报错，因此需要确保vendor目录下包含当前项目的所有依赖项。
- vendor目录只包含各个依赖模块的源代码，各个模块的测试文件不会被复制到vendor目录下。此外，修改vendor目录下各个模块的源代码，不会影响到Go Module缓存中对应模块的源代码。
查询依赖原因（go mod why）
查询依赖原因
go mod why命令用于解析模块依赖关系，并解释为什么某个模块被包含在项目的依赖项中。如下：
查询依赖结构（go mod graph）
查询依赖结构
go mod graph命令用于生成当前模块的依赖关系图，以展示项目中各个模块之间的依赖关系。如下：
验证依赖项完整性（go mod verify）
验证依赖完整性
go mod verify命令用于验证当前模块的依赖项的完整性和一致性，它会检查Go Module缓存中当前项目所依赖的各个模块的校验和，与go.sum文件中记录的校验和是否一致，以确保所依赖的模块未被篡改或损坏。如下：
说明一下：
如果go mod verify命令输出错误信息，表明Go Module缓存中对应模块的代码与最初下载的代码不一致，该模块的代码可能被篡改或损坏，此时应该重新下载该模块的代码。
go get命令
go get命令
go get命令用于下载指定的模块，并将其存放到Go Module缓存中。常用的选项如下：
- -u：表示获取并更新指定模块及其依赖项的最新版本。
- -t：表示获取指定模块及其相关的测试依赖项。
- -d：表示仅获取指定模块的源代码，而不进行安装。
- -insecure：表示允许在不验证HTTPS证书的情况下获取指定模块。
例如，下面演示了如何通过go get命令获取logrus模块。如下：
说明一下：
- 在使用go get命令下载指定模块时，如果没有指明模块的版本，则默认获取该模块的最新版本。
- go get在获取模块时，如果被获取的模块中包含bin目录，那么go get会将bin目录中的可执行文件安装到Go Module缓存中的bin目录下，如果只希望下载模块的源代码而不进行安装，则需要携带-d选项。
go get与go mod download
go get和go mod download命令都用于下载模块，但它们之间存在一些区别。主要区别如下：
- go get在下载指定模块时，会自动下载该模块所依赖的其他模块，而go mod download在下载指定模块时，只会下载指定的模块，不会下载该模块所依赖的其他模块。
- go get在下载指定模块的源代码后，还会进行安装操作，而go mod download只会下载指定模块的源代码，不会进行安装操作。
- go get在下载指定模块后，会将该模块作为依赖添加到go.mod文件中，并将该模块对应的检验和信息添加到go.sum文件中，而go mod download不会对go.mod和go.sum文件进行更新。
- go get在下载指定模块时，如果没有指明模块的版本，会默认获取该模块的最新版本，而go mod download在下载指定模块时必须指明待下载的版本。
go list命令
go list命令
go list命令用于查询指定模块或go文件的各项信息。常用的选项如下：
- -json：表示以JSON格式输出指定模块或go文件的详细信息。
- -m：表示查询指定模块的信息，包括模块的路径和版本信息。
- -u：表示查询指定模块的最新版本。
- -version：表示查询指定模块可用的版本列表。
例如，下面演示了如何通过go list命令查询logrus模块可用的版本列表。如下：
说明一下：
go list命令可以查询指定模块或指定go文件的各项信息，在没有携带-m选项的情况下，go list命令默认查询指定go文件或指定路径下所有go文件的信息，而只有模块才有版本的概念，因此在查询指定模块的版本列表时需要携带-m选项。
到此这篇关于Go Module依赖管理的实现的文章就介绍到这了,更多相关Go Module依赖管理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！