Go语言基础之包管理
Go语言基础之包管理
在工程化的 Go 语言开发项目中,Go 语言的源码复用是建立在包(package)基础之上的。
本文介绍了 Go 语言中如何定义包、如何导出包的内容及如何导入其他包。
1. 概念
包(package)是多个 Go 源码的集合,是一种高级的代码复用方案。
Go语言的包借助了目录树的组织形式,并实现了java中的封装思想。
像
fmt
、os
、io
等这样具有常用功能的内置包在 Go语言中有 150 个以上,它们被称为标准库,大部分(一些底层的除外)内置于 Go 本身。
2. 包的定义
源文件的第一行有效代码必须是package pacakgeName
语句,通过该语句声明自己所在的包。
我们还可以根据自己的需要创建自己的包。一个包可以简单理解为一个存放.go
文件的文件夹。 该文件夹下面的所有go文件都要在代码的第一行添加如下代码,声明该文件归属的包。
package 包名 |
注意事项:
一个文件夹下面直接包含的文件只能归属一个
package
,同样一个package
的文件不能在多个文件夹下。包名可以不和文件夹的名字一样,包名不能包含
-
符号。包名为
main
的包为应用程序的入口包,这种包编译后会得到一个可执行文件,而编译不包含main
包的源代码则不会得到可执行文件。
包的习惯用法:
包名一般是小写的,使用一个简短且有意义的名称。
包名一般要和所在的目录同名,也可以不同(建议相同),包名中不能包含
-
等特殊符号。包一般使用域名作为目录名称,这样能保证包名的唯一性,比如 GitHub 项目的包一般会放到
GOPATH/src/github.com/userName/projectName
目录下。包名为 main 的包为应用程序的入口包,编译不包含 main 包的源码文件时不会得到可执行文件。
一个包中可以有任意多个源文件,这些原文件属于同一个包,源文件的名字也没有任何规定(但后缀必须是 .go)如果一个包有多个 .go 文件,则建议其中有一个 .go 文件的文件名和包名相同。
同样属于同一个包的源码文件不能放在多个文件夹下。两个不同的包不能放在同一文件夹下。
3. 可见性(导出)
如果想在一个包中引用另外一个包里的标识符(如变量、常量、类型、函数等)时,该标识符必须是对外可见的(public)。在Go语言中只需要将标识符的首字母大写就可以让标识符对外可见了。
举个例子, 我们定义一个包名为pkg2
的包,代码如下:
package pkg2 |
结构体中的字段名和接口中的方法名如果首字母都是大写,外部包可以访问这些字段和方法。例如:
type Student struct { |
4. 包的导入
4.1 介绍
要在代码中引用其他包的内容,需要使用 import
关键字导入使用的包。
具体语法如下:
import "包的路径" |
注意事项:
- import 导入语句通常放在源码文件开头 包声明 语句的下面。
- 导入的包名需要使用双引号包裹起来。
- 包名是从
$GOPATH/src/
后开始计算的,使用/
进行路径分隔。– 自动导入 - Go语言中禁止循环导入包。
4.2 导入方式
单行导入
单行导入的格式如下:
import "包1" |
多行导入
多行导入的格式如下:
import ( |
4.3 路径
包的引用路径有两种写法,分别是全路径导入(推荐)和相对路径导入。
全路径导入
包的绝对路径就是GOROOT/src/
或GOPATH/src/
后面包的存放路径,如下所示:
// test 包是自定义的包,其源码位于GOPATH/src/lab/test 目录下 |
相对路径引入
相对路径只能用于导入GOPATH
下的包,标准包的导入只能使用全路径导入。
例如包 a 的所在路径是GOPATH/src/lab/a
,包 b 的所在路径为GOPATH/src/lab/b
,如果在包 b 中导入包 a ,则可以使用相对路径导入方式。示例如下:
// 相对路径导入 |
当然了,也可以使用上面的全路径导入,如下所示:
// 全路径导入 |
4.4 引用格式
包的引用有四种格式,下面以 fmt 包为例来分别演示一下这四种格式。
标准引用格式
import "fmt" |
可以用fmt.作为前缀来使用 fmt 包中的方法,这是常用的一种方式。
别名引用格式
在导入包名的时候,我们还可以为导入的包设置别名。通常用于导入的包名太长或者导入的包名冲突的情况。
- 别名可以解决包名冲突问题。
- 如果导入的一个包名很笨重,特别是在一些自动生成的代码中,这时候用一个简短名称会更方便。
具体语法格式如下:
import 别名 "包的路径" |
示例:
import f "fmt" |
f 是 fmt 包的别名
,使用时我们可以使用f.
来代替标准引用格式的 fmt.
来作为前缀使用 fmt 包中的方法。
省略引用格式
import . "fmt" |
这种格式相当于把 fmt 包直接合并到当前程序中,在使用 fmt 包内的方法是可以不用加前缀 fmt. ,直接引用。
匿名引用格式
引用某个包时,如果只是希望执行包初始化的 init 函数,而不使用包内部的数据时,可以使用匿名引用格式。
匿名导入的包与其他方式导入的包一样都会被编译到可执行文件中。同时也会触发 init() 函数调用。
使用标准格式引用包,但是代码中却没有使用包,编译器会报错。如果包中有 init 初始化函数,则通过该种方式引用包,仅执行包的初始化函数,即使包没有 init 初始化函数,也不会引发编译器报错。
import _ "fmt" |
5. 包的加载
在执行 main 包的 mian 函数之前, Go 引导程序会先对整个程序的包进行初始化。整个执行的流程如下图所示:
Go语言包的初始化有如下特点:
包初始化程序从 main 函数引用的包开始,逐级查找包的引用,直到找到没有引用其他包的包,最终生成一个包引用的有向无环图。
Go 编译器会将有向无环图转换为一棵树,然后从树的叶子节点开始逐层向上对包进行初始化。
单个包的初始化过程如上图所示,先初始化常量,然后是全局变量,最后执行包的 init 函数。被最后导入的包会最先初始化并调用 init() 函数
一个包可以有多个 init 函数,包加载时会先执行全部的 init 函数,但并不能保证执行顺序,所以不建议在一个包中放入多个 init 函数,将需要初始化的逻辑放到一个 init 函数里面。
包不能出现环形引用的情况,比如包 a 引用了包 b,包 b 引用了包 c,如果包 c 又引用了包 a,则编译不能通过。
包的重复引用是允许的,比如包 a 引用了包 b 和包 c,包 b 和包 c 都引用了包 d。这种场景相当于重复引用了 d,这种情况是允许的,并且 Go 编译器保证包 d 的 init 函数只会执行一次。
示例:
package main |
package pkg1 |
package pkg2 |
运行结果:
pkg2 init |
6. init()初始化函数
6.1 init()函数介绍
某些需求需要在包加载时调用一些初始化函数。如果需要通过开发者手动调用这些初始化函数,那么这个过程可能会发生错误或者遗漏。我们希望在被引用的包内部,由包的编写者在程序启动时做一些自己包内代码的初始化工作。Go 语言为以上问题提供了一个非常方便的特性:init() 函数
。
在Go语言程序执行时导入包语句会自动触发包内部init()
函数的调用。需要注意的是: init()
函数没有参数也没有返回值。 init()
函数在程序运行时自动被调用执行,不能在代码中主动调用它。
包初始化执行的顺序如下图所示:
init() 函数的特性如下:
- 每个源码可以有多个 init() 函数。
- init() 函数会在程序执行前(main() 函数执行前)被自动调用。
- init() 函数不能被其他函数调用。
6.2 init()函数执行顺序
Go语言包会从main
包开始检查其导入的所有包,每个包中又可能导入了其他的包。Go编译器由此构建出一个树状的包引用关系,再根据引用顺序决定编译顺序,依次编译这些包的代码。
在运行时,被最后导入的包会最先初始化并调用其init()
函数, 如下图示:
参考感谢
package 包 · 语雀 (yuque.com)
Go语言基础之包 · 语雀 (yuque.com)
08.包(package) · 语雀 (yuque.com)
接口 · 语雀 (yuque.com)
定义包和导入包 · 语雀 (yuque.com)