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Go语言go mod包依赖管理工具使用详解

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go modules 是 golang 1.11 新加的特性。现在 1.12 已经发布了，是时候用起来了。Modules 官方定义为：

模块是相关 Go 包的集合。modules 是源代码交换和版本控制的单元。go 命令直接支持使用 modules，包括记录和解析对其他模块的依赖性。modules 替换旧的基于 GOPATH 的方法来指定在给定构建中使用哪些源文件。

如何使用 Modules？

1) 首先需要把 golang 升级到 1.11（现在 1.12 已经发布了，建议使用 1.12）

2) 设置 GO111MODULE

GO111MODULE

GO111MODULE 有三个值：off, on 和 auto（默认值）。

GO111MODULE=off，go 命令行将不会支持 module 功能，寻找依赖包的方式将会沿用旧版本那种通过 vendor 目录或者 GOPATH 模式来查找。
GO111MODULE=on，go 命令行会使用 modules，而一点也不会去 GOPATH 目录下查找。
GO111MODULE=auto，默认值，go 命令行将会根据当前目录来决定是否启用 module 功能。这种情况下可以分为两种情形：
- 当前目录在 GOPATH/src 之外且该目录包含 go.mod 文件
- 当前文件在包含 go.mod 文件的目录下面。

当 modules 功能启用时，依赖包的存放位置变更为 $GOPATH/pkg，允许同一个 package 多个版本并存，且多个项目可以共享缓存的 module。

go mod

golang 提供了 go mod 命令来管理包。

go mod 有以下命令：

命令	说明
download	download modules to local cache (下载依赖包)
edit	edit go.mod from tools or scripts (编辑go.mod)
graph	print module requirement graph (打印模块依赖图)
init	initialize new module in current directory (在当前目录初始化mod)
tidy	add missing and remove unused modules (拉取缺少的模块，移除不用的模块)
vendor	make vendored copy of dependencies (将依赖复制到vendor下)
verify	verify dependencies have expected content (验证依赖是否正确)
why	explain why packages or modules are needed (解释为什么需要依赖)

如何在项目中使用

【示例 1】创建一个新项目

1) 在 GOPATH 目录之外新建一个目录，并使用go mod init初始化生成 go.mod 文件

~ mkdir hello
~ cd hello
hello go mod init hello
go: creating new go.mod: module hello
hello ls
go.mod
hello cat go.mod
module hello

go 1.12

go.mod 文件一旦创建后，它的内容将会被 go toolchain 全面掌控。go toolchain 会在各类命令执行时，比如 go get、go build、go mod 等修改和维护 go.mod 文件。

go.mod 提供了 module, require、replace 和 exclude 四个命令

module 语句指定包的名字（路径）
require 语句指定的依赖项模块
replace 语句可以替换依赖项模块
exclude 语句可以忽略依赖项模块

2) 添加依赖

新建一个 server.go 文件，写入以下代码：

package main

import (
    "net/http"
    "github.com/labstack/echo"
)

func main() {
    e := echo.New()
    e.GET("/", func(c echo.Context) error {
        return c.String(http.StatusOK, "Hello, World!")
    })
    e.Logger.Fatal(e.Start(":1323"))
}

执行go run server.go运行代码会发现 go mod 会自动查找依赖自动下载：

$ go run server.go
go: finding github.com/labstack/echo v3.3.10+incompatible
go: downloading github.com/labstack/echo v3.3.10+incompatible
go: extracting github.com/labstack/echo v3.3.10+incompatible
go: finding github.com/labstack/gommon/color latest
go: finding github.com/labstack/gommon/log latest
go: finding github.com/labstack/gommon v0.2.8
# 此处省略很多行
...

____ __
/ __/___/ / ___
/ _// __/ _ \/ _ \
/___/\__/_//_/\___/ v3.3.10-dev
High performance, minimalist Go web framework
https://echo.labstack.com
____________________________________O/_______
O\
⇨ http server started on [::]:1323

现在查看 go.mod 内容：

$ cat go.mod

module hello

go 1.12

require (
    github.com/labstack/echo v3.3.10+incompatible // indirect
    github.com/labstack/gommon v0.2.8 // indirect
    github.com/mattn/go-colorable v0.1.1 // indirect
    github.com/mattn/go-isatty v0.0.7 // indirect
    github.com/valyala/fasttemplate v1.0.0 // indirect
    golang.org/x/crypto v0.0.0-20190313024323-a1f597ede03a // indirect
)

go module 安装 package 的原則是先拉最新的 release tag，若无 tag 则拉最新的 commit，详见 Modules 官方介绍。go 会自动生成一个 go.sum 文件来记录 dependency tree：

$ cat go.sum
github.com/labstack/echo v3.3.10+incompatible h1:pGRcYk231ExFAyoAjAfD85kQzRJCRI8bbnE7CX5OEgg=
github.com/labstack/echo v3.3.10+incompatible/go.mod h1:0INS7j/VjnFxD4E2wkz67b8cVwCLbBmJyDaka6Cmk1s=
github.com/labstack/gommon v0.2.8 h1:JvRqmeZcfrHC5u6uVleB4NxxNbzx6gpbJiQknDbKQu0=
github.com/labstack/gommon v0.2.8/go.mod h1:/tj9csK2iPSBvn+3NLM9e52usepMtrd5ilFYA+wQNJ4=
github.com/mattn/go-colorable v0.1.1 h1:G1f5SKeVxmagw/IyvzvtZE4Gybcc4Tr1tf7I8z0XgOg=
github.com/mattn/go-colorable v0.1.1/go.mod h1:FuOcm+DKB9mbwrcAfNl7/TZVBZ6rcnceauSikq3lYCQ=
... 省略很多行

再次执行脚本go run server.go发现跳过了检查并安装依赖的步骤。

可以使用命令 go list -m -u all 来检查可以升级的 package，使用 go get -u need-upgrade-package 升级后会将新的依赖版本更新到 go.mod * 也可以使用 go get -u 升级所有依赖

go get 升级有一下几种方法：

运行 go get -u 将会升级到最新的次要版本或者修订版本(x.y.z, z 是修订版本号，y 是次要版本号)
运行 go get -u=patch 将会升级到最新的修订版本
运行 go get package@version 将会升级到指定的版本号 version
运行 go get 如果有版本的更改，那么 go.mod 文件也会更改

【示例 2】改造现有项目 (helloword)

项目目录为：

$ tree
.
├── api
│ └── apis.go
└── server.go

1 directory, 2 files

server.go 源码为：

package main

import (
    api "./api"  // 这里使用的是相对路径
    "github.com/labstack/echo"
)

func main() {
    e := echo.New()
    e.GET("/", api.HelloWorld)
    e.Logger.Fatal(e.Start(":1323"))
}

api/apis.go 源码为：

package api

import (
    "net/http"

    "github.com/labstack/echo"
)

func HelloWorld(c echo.Context) error {
    return c.JSON(http.StatusOK, "hello world")
}

1) 使用 go mod init *** 初始化 go.mod

$ go mod init helloworld
go: creating new go.mod: module helloworld

2) 运行go run server.go

go: finding github.com/labstack/gommon/color latest
go: finding github.com/labstack/gommon/log latest
go: finding golang.org/x/crypto/acme/autocert latest
go: finding golang.org/x/crypto/acme latest
go: finding golang.org/x/crypto latest
build command-line-arguments: cannot find module for path _/home/gs/helloworld/api

首先还是会查找并下载安装依赖，然后运行脚本 server.go，这里会抛出一个错误：

build command-line-arguments: cannot find module for path _/home/gs/helloworld/api

但是 go.mod 已经更新：

$ cat go.mod
module helloworld

go 1.12

require (
        github.com/labstack/echo v3.3.10+incompatible // indirect
        github.com/labstack/gommon v0.2.8 // indirect
        github.com/mattn/go-colorable v0.1.1 // indirect
        github.com/mattn/go-isatty v0.0.7 // indirect
        github.com/valyala/fasttemplate v1.0.0 // indirect
        golang.org/x/crypto v0.0.0-20190313024323-a1f597ede03a // indirect
)

那为什么会抛出这个错误呢？

这是因为 server.go 中使用 internal package 的方法跟以前已经不同了，由于 go.mod 会扫描同工作目录下所有 package 并且变更引入方法，必须将 helloworld 当成路径的前缀，也就是需要写成 import helloworld/api，以往 GOPATH/dep 模式允许的 import ./api 已经失效，详情可以查看这个 issue。

3) 更新旧的 package import 方式

所以 server.go 需要改写成：

package main

import (
    api "helloworld/api"  // 这是更新后的引入方法
    "github.com/labstack/echo"
)

func main() {
    e := echo.New()
    e.GET("/", api.HelloWorld)
    e.Logger.Fatal(e.Start(":1323"))
}

一个小坑：开始在 golang1.11 下使用 go mod 遇到过 go build github.com/valyala/fasttemplate: module requires go 1.12 这种错误，遇到类似这种需要升级到 1.12 的问题，直接升级 golang1.12 就好了。

4) 到这里就和新创建一个项目没什么区别了

使用 replace 替换无法直接获取的 package

由于某些已知的原因，并不是所有的package都能成功下载，比如：golang.org 下的包。

modules 可以通过在 go.mod 文件中使用 replace 指令替换成 github 上对应的库，比如：

replace (
golang.org/x/crypto v0.0.0-20190313024323-a1f597ede03a => github.com/golang/crypto v0.0.0-20190313024323-a1f597ede03a
)

或者

replace golang.org/x/crypto v0.0.0-20190313024323-a1f597ede03a => github.com/golang/crypto v0.0.0-20190313024323-a1f597ede03a