Go基礎系列：構建go程序

hello world

從一個簡單的程序開始解釋，將下面的內容放進test.go文件中，路徑隨意:

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    fmt.Println("Hello World")
}

Go經過包的方式管理程序，每一個Go源代碼文件都必須聲明本身所在的包，正如上面的package main聲明本身所在的包是main包。

每一個程序都必須有一個main包，main包做爲整個程序的編譯入口包，main包中的main()函數做爲程序的執行入口。

import關鍵字用來導入其它包，導入某個包以後就能在當前文件中使用這個包中的函數，例如上面的main包導入fmt包後，可使用fmt包中的函數Println()。

而後可使用go的build工具編譯這個test.go文件：

$ go build test.go

編譯後，將在當前路徑下生成一個可執行二進制文件：Windows下生成的是test.exe文件，Unix下生成的是test文件。既然是可執行文件，固然能夠直接執行：

$ ./test

將輸出"Hello World"。

也能夠直接經過go的run工具將編譯和運行兩個步驟合二爲一：

$ go run test.go
Hello World

go run不會生成可執行的二進制文件，它其實是將編譯獲得的文件放進一個臨時目錄，而後執行，執行完後自動清理臨時目錄。

關於包和go文件

每一個go代碼文件只能且必須使用package語句聲明一個包，也就是說一個文件中不能包含多個包。

Go中有兩種類型的包，或者說有兩種類型的文件：

1. 編譯後成爲可執行文件的包，也就是main包編譯後的獲得的文件
   
2. 編譯後成爲共享庫的包，只要go程序文件中聲明的不是main包，就是庫文件

注意：
在go的官方文檔中將go的二進制可執行程序稱爲命令，有時候還會將go的源代碼文件稱爲命令的源文件。可執行程序和包相反，包通常是做爲"庫"文件存在，用於導入而非用於執行

共享庫中包含一些函數，這些函數比較通用，因此放進共享庫方便函數複用。例如fmt包中的Println函數，處處都在使用這個函數，且由於fmt包是標準庫(Standary library)，不管是誰均可以去使用這個包。

有兩種類型的庫文件：標準庫和第三方的庫。標準庫是隨Go安裝的時候放在go安裝目錄下的($GOROOT/src/)，第三方庫是放在workspace下的。關於workspace後文再說。

共享庫能夠被import導入(例如fmt包)。因爲導入操做是在編譯期間實現的，共享庫中不該該包含任何輸出型語句。

Go中對庫文件要求比較嚴格，或者說強制性的規範。它要求庫文件中package聲明的包名必須和目錄名稱相同，且同一個目錄下只容許有一個包，但同一個目錄下能夠有多個庫文件片斷，只不過這些庫文件中必須都使用package聲明它的包名爲目錄名。例如：

src/mycode
     |- first.go
     |- second.go
     |- third.go

若是這三個文件都是庫文件，則它們都必須且只能使用package mycode聲明本身的包爲mycode。go build的時候，會將它們合併起來。若是聲明的包名不是mycode，go build會直接忽略它。

固然，對main包就無所謂了，它不是庫文件，能夠放在任何地方，對目錄名沒有要求。但若是使用go install，則有額外的要求，見後文。

庫文件中的大小寫命名

Go經過名稱首字母的大小寫決定屬性是否容許導出：

• 首字母大寫的屬性是容許導出的屬性
  
• 首字母小寫的屬性不容許被導出

因此當庫文件被導入時，只有這個庫文件中以大寫字母開頭的常量、變量、函數等纔會被導出，才能夠在其餘文件中使用。

例如，庫文件abc.go中：

func first() {}
func Second() {}

當導入這個包的時候，因爲first()函數首字母小寫，外界沒法使用它，它只能在本身的包abc.go中使用，對外界不可見。大寫字母開頭的Second()函數會被導入，因此可用。

工做空間(workspace)

速覽

• 經過環境變量GOPATH設置workspace的路徑
  
• Go編程人員通常將它們的Go代碼放在一個workspace下，固然，這不是必須的
  
• workspace包含一個或多個版本控制系統的倉庫(如git)
  
• 每一個倉庫包含一個或多個package
  
• 每一個package由單個目錄下的一個或多個Go源文件組成，它們都必須聲明目錄名做爲它們的包名
  
• package的目錄路徑決定導入包時import的路徑

Go和其它編程語言在組織項目的時候有所不一樣，其它語言通常每一個項目都有一個單獨的workspace，且workspace通常和版本控制倉庫進行綁定。

如今設置GOPATH環境變量，假設設置爲/gocode

echo 'export GOPATH=/gocode' >>/etc/profile.d/gopath.sh
chmod +x /etc/profile.d/gopath.sh
source /etc/profile.d/gopath.sh

go env GOPATH肯定是否正確：

$ go env GOPATH
/gocode

workspace目錄結構

每一個workspace都是一個目錄，這個目錄下至少包含三個目錄：

• src：該目錄用於存放Go源代碼文件(也稱爲命令的源文件)
  
• bin：該目錄用於存放可執行命令(即構建後可執行的二進制go程序，也稱爲命令文件)
  
• pkg：該目錄用於存放共享庫文件(即構建後非可執行程序的庫包，也稱爲包對象文件)

括號中給的名稱是go官方文檔中常見的別名稱呼。

因此，先建立這3個目錄

mkdir -p /gocode/{src,pkg,bin}

GOPATH和GOROOT環境變量

GOPATH環境變量指定workspace的位置，用來指示go從哪裏搜索go源文件/包，例如import時從哪一個路徑搜索包並導入。GOROOT環境變量用於指定go的安裝位置。go須要導入包時，會從GOPATH和GOROOT所設置的位置處搜索包。

默認位置爲$HOME/go(Unix)或%USERPROFILE\go%(Windows)。能夠手動設置GOPATH環境變量的路徑從而指定workspace的位置，能夠指定爲多個目錄，多個目錄時使用冒號分隔目錄(Unix系統)或使用分號分隔目錄(Windows系統)。注意，絕對不能將其設置爲go的安裝目錄，即不能和GOROOT環境變量重複。

例如，windows下設置d:\gocode目錄爲GOPATH的路徑：

setx GOPATH d:\gocode

Unix下設置$HOME/gocode目錄爲GOPATH的路徑：

mkdir ~/gocode
export GOPATH=~/gocode
echo 'GOPATH=~/gocode' >>~/.bashrc

go env或go env GOPATH命令能夠輸出當前有效的GOPATH路徑。

$ go env | grep GOPATH
GOPATH="/root/gocode"

$ go env GOPATH
/root/gocode

go build

先寫兩個go文件，一個是可執行go文件test.go，一個是共享庫strutils.go，將它們放在workspace的src下。

$ mkdir -p $GOPATH/src/{hello,strutils}
$ tree -C
.
├── bin
├── pkg
├── src
│   ├── hello
│   │   └── test.go
│   └── strutils
│       └── strutils.go

注意，上面故意將test.go放在名爲hello的目錄下，能夠將其放在src下的任何非庫文件目錄下(例如不能放進strutils目錄下)，名稱不要求。

hello/test.go的內容以下：

package main

import (
    "fmt"
    "strutils"
)

func main() {
    fmt.Println("Hello World")
    fmt.Println(strutils.ToUpperCase("hello world"))
}

strutils/strutils.go的內容以下：

package strutils

import (
    "strings"
)

func ToUpperCase(s string) string{
    return strings.ToUpper(s)
}

func ToLowerCase(s string) string{
    return strings.ToLower(s)
}

go build能夠用於編譯，編譯時會對import導入的包進行搜索，搜索的路徑爲標準庫所在路徑$GOROOT/src、workspace下的src目錄。它只會生成額外的可執行文件放在當前目錄下，不會生成額外的庫文件。但須要注意，生成的可執行文件名稱可能會出乎意料：

例如進入到目錄src/hello下，對test.go的文件進行編譯，如下三種build路徑均可用成功編譯：

cd src/hello
go build             # 生成的可執行文件名爲hello
go build .           # 生成的可執行文件名爲hello
go build test.go     # 生成的可執行文件名爲test

前二者是等價的，當go build以目錄的形式進行編譯，則生成的可執行文件名爲目錄名。當go build以go代碼文件名的方式進行編譯，則生成的可執行程序名爲go源碼文件名(去掉後綴.go或增長後綴.exe)。

go install

go還有一個工具install，go install的操做稱爲安裝，將文件安裝到合適的位置。go install時會先進行編譯，而後將編譯後的二進制文件保存到workspace的bin目錄下，將編譯後的庫文件(稱爲包對象文件，以".a"爲後綴)放在pkg目錄下。

注意，go install時必須先進入到$GOPATH/src下，且只能對目錄進行操做，不能對具體的go文件操做，由於go認爲包和目錄名相同。給go install指定一個目錄名，就表示編譯這個包名。

例如，對src/hello下的test.go進行安裝，因爲它導入了strutils包，因此會自動將strutils也安裝好：

$ cd $GOPATH/src
$ go install hello
$ tree $GOPATH
/gocode
├── bin
│   └── hello           # 二進制程序文件名爲hello，而非test
├── pkg
│   └── linux_amd64     
│       └── strutils.a  # 庫文件
└── src
    ├── hello
    │   └── test.go
    └── strutils
        └── strutils.go

還能夠單獨對庫文件進行安裝：

$ rm -rf $GOPATH/bin/* $GOPATH/pkg/*
$ cd $GOPATH/src
$ go install strutils
/gocode
├── bin
├── pkg
│   └── linux_amd64
│       └── strutils.a
└── src
    ├── hello
    │   └── test.go
    └── strutils
        └── strutils.go

若是省略目錄名，則表示對當前目錄下的包進行安裝：

$ cd $GOPATH/src/hello
$ go install

再次提醒，go install前先進入到$GOPATH/src目錄下。

因爲go install能夠直接安裝二進制文件到$GOPATH/bin，因此出於方便執行這些二進制程序，能夠將這個目錄放進PATH環境變量。

$ export PATH=$PATH:`go env GOPATH`/bin

構建go程序的規範建議

1.因爲能夠將全部go項目放在同一個$GOPATH目錄下，爲了區分src下的項目目錄和庫文件目錄，建議將每一個項目目錄設置深一點。

例如：

bin
pkg
src
 |- /first/project
            |- main.go
            |- myliba
                |- a.go
                |- b.go
            |- mylibb
                |- c.go
                |- d.go
 |- /second/project
            |- main.go
            |- lib
                |- a.go
                |- b.go

2.go install時，先進入到項目目錄下。

3.庫文件的名稱(也是目錄名)要選取合理，儘可能短，但卻儘可能見名知意，也儘可能減小名稱重複的概率。

例如util這種名稱處處都是，能夠修改成numutil、nameutil等。