小厂内部私有Go module拉取方案

本文永久链接 – https://tonybai.com/2021/09/03/the-approach-to-go-get-private-go-module-in-house

1. 问题来由

Go 1.11版本引入Go module后,Go命令拉取依赖的公共go module不再是“痛点”。如下图所示:


图:从公司内部经由公共GOPROXY服务拉取公共go module

我们在公司/组织内部仅需要为环境变量GOPROXY配置一个公共GOPROXY服务即可轻松拉取所有公共go module(公共module即开源module)。

但随着公司内Go使用者增多以及Go项目的增多,“代码重复”问题就出现了。抽取公共代码放入一个独立的、可被复用的内部私有仓库成为必然。这样我们便有了拉取私有go module的需求!

一些公司或组织的所有代码都放在公共vcs托管服务商那里(比如github.com),私有go module则直接放在对应的公共vcs服务的private repository(私有仓库)中。如果你的公司也是如此,那么拉取托管在公共vcs私有仓库中的私有go module也很容易,见下图:


图:从公司内部直接拉取托管在公共vcs服务上的私有go module

当然这个方案的一个前提是:每个开发人员都需要具有访问公共vcs服务上的私有go module仓库的权限,凭证的形式不限,可以是basic auth的user和password,也可以是personal access token(类似github那种),只要按照公共vcs的身份认证要求提供即可。

但是如果私有go module放在公司内部的vcs服务器上,就像下面图中所示:


图:私有go module放在组织/公司内部的vcs服务器上

那么我们该如何让Go命令自动拉取内部服务器上的私有go module呢?

一些gopher会说:“这很简单啊! 这和拉取托管在公共vcs服务上的私有go module没有什么分别啊”。持这种观点的gopher多半来自大厂。大厂内部有完备的IT基础设施供开发使用,大厂内部的vcs服务器都可以通过域名访问(比如git.bat.com/user/repo),因此大厂内部员工可以像访问公共vcs服务那样访问内部vcs服务器上的私有go module,就像下面图中所示:


图:大厂方案:直接拉取内部vcs仓库上的私有go module

我们看到:在上面这个方案中,公司搭建了一个内部goproxy服务(即上图中的in-house goproxy),这样的目的一来是为那些无法直接访问外网的开发机器以及ci机器提供拉取外部go module的途径,二来由于in-house goproxy的cache的存在,还可以加速公共go module的拉取效率。对于私有go module,开发机将其配置到GOPRIVATE环境变量中,这样Go命令在拉取私有go module时不会再走GOPROXY,而会采用直接访问vcs(如上图中的git.bat.com)的方式拉取私有go module。

当然大厂还可能采用下图所示方案将外部go module与私有go module都交给内部统一的Goproxy服务去处理:


图:大厂方案: 统一代理方案

在这种方案中,开发者仅需要将GOPROXY配置为in-house goproxy便可以统一拉取外部go module与私有go module。但由于go命令默认会对所有通过goproxy拉取的go module进行sum校验(到sum.golang.org),而我们的私有go module在公共sum验证server中没有数据记录,因此,开发者需要将私有go module填到GONOSUMDB环境变量中,这样go命令就不会对其进行sum校验了。不过这种方案有一处要注意:那就是in-house goproxy需要拥有对所有private module所在repo的访问权限,这样才能保证每个私有go module的拉取成功!

好了,问题来了!对于那些没有完备内部IT基础设施,还想将私有go module放在公司内部的vcs服务器上的小厂应该如何实现私有go module的拉取方案呢?

2. 可供小厂参考的一个解决方案

小厂虽小,但目标不能低。小厂虽然IT基础设施薄弱或不够灵活,但也不能因此给开发人员带去太多额外的“负担”。因此,对比了上面的两个大厂可能采用的方案,我们更倾向于后者。这样,我们就可以将所有复杂性都交给in-house goproxy这个节点,开发人员就可以做的足够简单。但小厂没有DNS,无法用域名…,我们该怎么实现这个方案呢?在这一节中,我们就实现这个方案。

0. 方案示例环境拓扑

我们先为后续的方案实现准备一个示例环境,其拓扑如下图:

1. 选择一个goproxy实现

Go module proxy协议规范发布后,Go社区出现了很多成熟的Goproxy开源实现。从最初的athens,再到国内的两个优秀的开源实现:goproxy.cngoproxy.io。其中,goproxy.io在官方站点给出了企业内部部署的方法,基于这一点,我们就基于goproxy.io来实现我们的方案(其余的goproxy实现应该也都可以实现)。

我们在上图中的in-house goproxy节点上执行下面步骤安装goproxy:

$mkdir ~/.bin/goproxy
$cd ~/.bin/goproxy
$git clone https://github.com/goproxyio/goproxy.git
$cd goproxy
$make

编译后,会在当前的bin目录(~/.bin/goproxy/goproxy/bin)下看到名为goproxy的可执行文件。

建立goproxy cache目录:

$mkdir /root/.bin/goproxy/goproxy/bin/cache

启动goproxy:

$./goproxy -listen=0.0.0.0:8081 -cacheDir=/root/.bin/goproxy/goproxy/bin/cache -proxy https://goproxy.io
goproxy.io: ProxyHost https://goproxy.io

启动后goproxy在8081端口监听(即便不指定,goproxy的默认端口也是8081),指定的上游goproxy服务为goproxy.io。

注意:goproxy的这个启动参数并不是最终版本的,这里仅仅想验证一下goproxy是否能按预期工作。

接下来,我们来验证一下goproxy的工作是否如我们预期。

我们在开发机上配置GOPROXY环境变量指向10.10.20.20:8081:

// .bashrc
export GOPROXY=http://10.10.20.20:8081

生效环境变量后,执行下面命令:

$go get github.com/pkg/errors

结果如预期,开发机顺利下载了github.com/pkg/errors包。

在goproxy侧,我们看到了下面日志:

goproxy.io: ------ --- /github.com/pkg/@v/list [proxy]
goproxy.io: ------ --- /github.com/pkg/errors/@v/list [proxy]
goproxy.io: ------ --- /github.com/@v/list [proxy]
goproxy.io: 0.146s 404 /github.com/@v/list
goproxy.io: 0.156s 404 /github.com/pkg/@v/list
goproxy.io: 0.157s 200 /github.com/pkg/errors/@v/list

并且在goproxy的cache目录下,我们也看到了下载并缓存的github.com/pkg/errors包:

$cd /root/.bin/goproxy/goproxy/bin/cache
$tree
.
└── pkg
    └── mod
        └── cache
            └── download
                └── github.com
                    └── pkg
                        └── errors
                            └── @v
                                └── list

8 directories, 1 file

2. 自定义包导入路径并将其映射到内部的vcs仓库

小厂可能没有为vcs服务器分配域名,我们也不能在Go私有包的导入路径中放入ip地址,因此我们需要给我们的私有go module自定义一个路径,比如:mycompany.com/go/module1。我们统一将私有go module放在mycompany.com/go下面的代码仓库中。

接下来的问题是,当goproxy去拉取mycompany.com/go/module1时,应该得到mycompany.com/go/module1对应的内部vcs上module1 仓库的地址,这样goproxy才能从内部vcs代码服务器上下载到module1对应的代码。


图:goproxy如何得到mycompany.com/go/module1所对应的vcs仓库地址呢?

其实方案不止一种。这里我们使用一个名为govanityurls的工具,这个工具在我以前的文章中曾提到过。

结合govanityurls和nginx,我们就可以将私有go module的导入路径映射为其在vcs上的代码仓库的真实地址。下面的图解释了具体原理:

首先,goproxy要想将收到的拉取私有go module(mycompany.com/go/module1)的请求不转发给公共代理,需要在其启动参数上做一些手脚,如下面修改后的goproxy启动命令:

$./goproxy -listen=0.0.0.0:8081 -cacheDir=/root/.bin/goproxy/goproxy/bin/cache -proxy https://goproxy.io -exclude "mycompany.com/go"

这样凡是与-exclude后面的值匹配的go module拉取请求,goproxy都不会转给goproxy.io,而是直接请求go module的“源站”。而上面图中要做的就是将这个“源站”的地址转换为企业内部vcs服务中的一个仓库地址。由于mycompany.com这个域名并不存在,从图中我们看到:我们在goproxy所在节点的/etc/hosts中加了这样一条记录:

127.0.0.1 mycompany.com

这样goproxy发出的到mycompany.com的请求实则是发向了本机。而上图中所示,监听本机80端口的正是nginx,nginx关于mycompany.com这一主机的配置如下:

// /etc/nginx/conf.d/gomodule.conf

server {
        listen 80;
        server_name mycompany.com;

        location /go {
                proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
                proxy_redirect off;
                proxy_set_header Host $host;
                proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
                proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

                proxy_http_version 1.1;
                proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
                proxy_set_header Connection "upgrade";
        }
}

我们看到对于路径为mycompany.com/go/xxx的请求,nginx将请求转发给了127.0.0.1:8080,而这个服务地址恰是govanityurls工具监听的地址。

govanityurls这个工具是前Go核心开发团队成员Jaana B.Dogan开源的一个工具,这个工具可以帮助gopher快速实现自定义Go包的go get导入路径

govanityurls本身就好比一个“导航”服务器。当go命令向自定义包地址发起请求时,实则是将请求发送给了govanityurls服务,之后govanityurls将请求中的包所在仓库的真实地址(从vanity.yaml配置文件中读取)返回给go命令,后续go命令再从真实的仓库地址获取包数据。

注:govanityurls的安装方法很简单,直接go install/go get github.com/GoogleCloudPlatform/govanityurls即可。

在我们的示例中,vanity.yaml的配置如下:

host: mycompany.com

paths:
  /go/module1:
      repo: ssh://admin@10.10.30.30/module1
      vcs: git

也就是说当govanityurls收到nginx转发的请求后,会将请求与vanity.yaml中配置的module路径相匹配,如果匹配ok,则会将该module的真实repo地址通过go命令期望的应答格式予以返回。在这里我们看到,module1对应的真实vcs上的仓库地址为:ssh://admin@10.10.30.30/module1。

于是goproxy会收到这个地址,并再次向这个真实地址发起请求,并最终将module1缓存到本地cache并返回给客户端。

注意:由于这个方案与大厂的第二个方案是一样的,因此goproxy需要有访问mycompany.com/go下面所有go module对应的真实vcs仓库的权限。

3. 开发机(客户端)的设置

前面示例中,我们已经将开发机的GOPROXY环境变量设置为goproxy的服务地址。但我们说过凡是通过GOPROXY拉取的go module,go命令默认都会将其sum值到公共GOSUM服务器上去校验。但我们实质上拉取的是私有go module,GOSUM服务器上并没有我们的go module的sum数据。这样会导致go build命令报错,无法继续构建过程。

因此,开发机客户端还需将mycompany.com/go作为一个值设置到GONOSUMDB环境变量中,这就告诉go命令,凡是与mycompany.com/go匹配的go module,都无需做sum校验了。

4. 方案的“不足”

当然上述方案也不是完美的,它也有自己的不足的地方:

  • 开发者还是需要额外配置GONOSUMDB变量

由于Go命令默认会对从GOPROXY拉取的go module进行sum校验,因此我们需要将私有go module配置到GONOSUMDB环境变量中,这给开发者带来了一个小小的“负担”。

缓解措施:小厂可以将私有go项目都放在一个特定域名下,这样就无需为每个go私有项目单独增加GONOSUMDB配置了,只需要配置一次即可。

  • 新增私有go module,vanity.yaml需要手工同步更新

这个是这个方案最不灵活的地方了,由于目前govanityurls功能有限,我们针对每个私有go module可能都需要单独配置其对应的vcs仓库地址以及获取方式(git, svn or hg)。

缓解方案:在一个vcs仓库中管理多个私有go module,就像etcd那样。相比于最初go官方建议的一个repo只管理一个module,新版本的go在一个repo管理多个go module方面已经有了长足的进步。

不过对于小厂来说,这点额外工作与得到的收益相比,应该也不算什么!^_^

  • 无法划分权限

在上面的方案说明时也提到过,goproxy所在节点需要具备访问所有私有go module所在vcs repo的权限,但又无法对go开发者端做出有差别授权,这样只要是goproxy能拉取到的私有go module,go开发者都能拉取到。

不过对于多数小厂而言,内部所有源码原则上都是企业内部公开的,这个问题似乎也不大。如果觉得这是个问题,那么只能使用上面的大厂的第一个方案了。

3. 小结

无论大厂小厂,当对Go的使用逐渐深入后,接纳的人增多,开发的项目增多且越来越复杂后,拉取私有go module这样的问题肯定会摆到桌面上来。

对于大厂的gopher来说,这可能不是问题,甚至对他们都是透明的。但对于小厂等内部IT基础设施不完备的组织而言,的确需要自己动手解决。

这篇文章为小厂搭建Go私有库以及从私有库拉取私有go module提供了一个思路以及一个参考实现。

如果觉得上面的安装配置步骤有些繁琐,有兴趣深入的朋友可以将上述几个程序(goproxy, nginx, govanityurls)打到一个容器镜像中,实现一键安装设置。


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Brooks、Wirth和Go[译]

本文永久链接 – https://tonybai.com/2021/08/25/brooks-wirth-and-go

本文翻译自瑞典程序员Fredrik Holmqvist的博客文章《Brooks, Wirth and Go》

现在是1975年。

程序员们带着FORTRAN代码回来了,不过使用的是穿孔卡片的形式。


图:记录代码的穿孔卡片(图片来自punchcardreader.com,译者加)

这些穿孔卡片被小心翼翼的送进大型机,它们被输入、读取、编译、链接并由计算机执行。当得到“文件名称规格错误”这个结果时,时间已经过去了两个多星期了。在这个阶段,很多人参与了代码的编写与制作并消耗了几周的工作时间。

与此同时,另一个用SmalltalkInterlisp编程的工程师正直接在一个控制台中编写并运行他的实现。几秒钟后,他得到了程序的运行结果。接下来,他就在那里修复了错误并完成了这个任务。

上述这两种方法在周转时间上的差异是四个数量级

忘了“10倍程序员(10X programmer)”吧,“10000倍程序员(10000X programmer)”怎么样?

由于现代计算机的硬件已经发展到比将人类送上月球的计算机快几千亿倍,这些类型的差异已经急剧缩小了。那些即使是简单计算也要等待几个小时出结果的分时的日子已经一去不复返了。即使是手机也足够强大,可以完成人类在20世纪的所有计算结果。


图:摩尔定律(图片来自wikipedia,译者加)

但软件却可能没有这么大的进步。可以说,自ALGOL 68以来,在解决软件危机方面没有发生什么。也许更糟糕的是,我们(集体)从那个时代的巨头那里学到的东西太少。我想举例说明这些巨头中的两位,以及他们可以教给我们的经验。

弗雷德里克·布鲁克斯

1964年,IBM宣布了其迄今为止最雄心勃勃的项目:IBM 360。该项目由Gene Amdahl负责设计,弗雷德里克·布鲁克斯(Frederick Brooks)负责管理。

这是世界上第一台真正的可编程大型计算机,开启了计算机可以被重新编程以适应新问题的概念,而不是被更新的模型所取代。该系统结构引入了许多我们今天仍在使用的标准,如8位字节、32位字(word)等

也许更有趣的是这个项目本身。该项目……比最初想象的要昂贵得多。它将预算提高了200倍:从2500万美元提高到50亿美元。要知道,当时作为美国国家核武器研究的曼哈顿项目的预算才仅为20亿美元。

该项目遇到了你能想到的所有开发和管理问题。

多年以后,布鲁克斯决定,回答”为什么软件项目经常出错”这个问题的最好方法是把他的经验和IBM的教训写成一本书。那本书就是现在传说中的《人月神话》


图:《人月神话》(译者加)

这也许是关于软件管理的最佳读物之一。其中有一篇文章是“没有银弹(No Silver Bullet)”,它指出:

无论是技术还是管理技术,都没有任何一种可以在十年内保证在生产力、可靠性和简单性方面有哪怕一个数量级的改进。

鉴于与穿孔卡的前辈相比,现代程序员可以很快纠正他们的错误,布鲁克斯认为,剩下的大部分复杂性是问题本身,而意外的复杂性大部分已经解决了。

这并不是说自60年代以来生产力没有提高,实际上恰恰相反。来看看下面的例子:

  • 自由/开放源码软件
  • 高速硬件
  • 通用计算机
  • 高性能编译器
  • 全球互联网(Internet)

它们一起将我们的整体生产力推到了一个很高的水平。它们也重新引入了许多意外的复杂性,而这些复杂性是我们的前辈们在最初就很努力地消除的。(稍后会有更多关于这方面的内容)

“现在的程序员已经不像以前那样高产了”

这种将偶然的复杂性降低到最低限度的概念是我们很多问题的关键,没有比尼克劳斯·沃思(Niklaus Wirth)更能体现这一原则的了。

尼克劳斯·沃思

在创造了PASCALMODULAMODULA-2之后,沃思开始着手开发OBERON系列语言,以便在他的Ceres工作站上建立他自己的Oberon操作系统

如果说沃思在他的职业生涯中完成了很多伟大的事情,那就太轻描淡写了,而上面给出的例子只是他成就的一小部分

他设法通过遵循一套原则来执行所有这些想法,这些原则可以总结如下:

你必须完全理解你的想法,才能完全实现它。

Oberon语言的出现是出于降低编程语言,特别是针对Modula的复杂性的考虑。这一努力产生了一种非常简洁的语言。Oberon的范围,它的功能和结构的数量,甚至比Pascal小。然而,它的功能却大大增强了。

这个人的结论是:Pascal太复杂了

利用他发现的新力量,他在自己的硬件上从头开始建立了他的操作系统,这个操作系统仅有12K行源码,占用200K字节的空间资源。我们可以对比一下,Mac OSX拥有86M行源码,占用3GB的空间,并且是由世界上最富有的公司之一建立的。现在,也许OSX比Oberon的功能更完整,但肯定不是40000倍的关系。一路走来,有些东西已经失去了。

布鲁克斯的“没有银弹”的概念和沃思的哲学在这里有交集:

你不能通过增加你的语言的复杂性来减少你的问题的复杂性。

你的语言的表面积越大(译:我理解指语言的设计目标越多),就会有越多的风沙(译注:风沙指语言的特性)来掩盖其本质。在某些时候,指针已经向前移动到循环开始的地方,因为旧的子集变成了新的,循环再次开始。

这种“少即是多”的概念让我想起了另一位巨人的一句同样性质的话:

有两种构建软件设计的方法:一种是使其简单到明显没有缺陷,另一种是使其复杂到没有明显缺陷 – Tony Hoare

在理论上拒绝沃思的前提,必然会导致走向Hoare观点中的第二个方法。

‘在Objective-C和Swift之间的某个地方,你最终得到了一个来自过去的框架,一个来自未来的框架,以及现在的一个纠结的混乱。

走这条路的代价是什么?

束缚我们的石头

培训

  • 学习一个新的操作系统,与你的技术绑定。
  • 学习一个新的IDE,与你的技术绑定。
  • 学习一个新的框架来取代已经工作的框架。
  • 学习使用你的旧语言的新版本。

你所有的旧技能都得益于你多年的经验,就像特修斯之船一样(译注:特修斯之船是一个思想实验,它提出了一个问题:一个已经更换了所有组件的物体从根本上是否与原物体是相同的),到了一个时刻,这些技能所占的比重越来越小。经验应该增加价值,而不是减少它。

仓鼠轮(译注:循环往复的重复工作)

  • 以前工作的项目在更新后被破坏。
  • 你所依赖的其他人以前工作的项目在更新后也会被破坏。
  • 筛选几页的文档和StackOverflow的帖子,这些都不再有意义了。
  • 不得不跟上新闻,以便预测你的下一个待命的头痛问题。

被迫修复由你的项目、公司、客户或大陆以外的外部力量产生的问题,对任何人都没有帮助,尤其是对你。

难道就没有人为年轻人着想吗?

  • 这个行业是非常难学的。
  • 除了厨房里的水槽,什么都有,这不是一个介绍新人的好方法。
  • 花在学习工具上的时间本可以用来了解这个项目或学习一般的技能以延续到下一个项目。

你所碰到的大多数后辈都被压倒了,感到困惑,并有压力要跟上不断变化的皇帝的衣服层。

裁缝被封为所有顾问的守护神,因为尽管他榨取了大量的费用,但他始终无法说服他的客户,让他们恍然大悟,他们的衣服没有皇帝。- Tony Hoare

除了老人和可能的内核开发者之外,整个行业往往没有意识到,忽视或拒绝这一前提。相反,轮子的每一次旋转都会到达它开始的地方,并承诺会有新的开始。

幸运的是,也有例外的情况。这里就是其中之一。

Go

这种奇妙的、著名的”停留在70年代”的语言,满足了所有必要的条件,避免了大部分(如果不是全部)的问题,并从古老的语言中获得了灵感,但又颇具现代感。

  • 一蹴而就

    • 单一安装,没有许可证/注册/祭祀仪式。
    • 可以在任何东西上运行,即使那东西是一台布满灰尘的旧笔记本电脑。
    • 语言(相对而言)容易掌握。
    • 直接的过程化编程(procedural programming),不给自己贴上FP(函数式)和OOP(面向对象)标签。
  • 没有IDE的耦合。

    • 不需要购买许可证,工程师不会被过期的许可证困扰。
    • 不需要重新培训工程师将文本输入文本文件。如果他们有几十年使用一个编辑器的经验,他们就可以使用它。
    • 没有解决方案文件或复杂的需要IDE才能工作的构建系统。
  • 即时编译为静态二进制文件。

    • 不需要在项目编译时坐着什么都不做(译注:编译速度快,几乎无需等待)。
    • 不需要为了把一种文本编译成另一种文本而把自己的所有内核旋转到100%。
    • 通过运行一个单一的可执行文件进行部署。
  • 如果十年前能用,现在也能用。

    • 停留在70年代意味着自喇叭裤以来就没有突破性的变化。
    • 阳光下的一切都包含在自带电池的标准库中。
    • 每一行代码都是可检查的,没有闭源库。

它是由Ken Thompson、Rob Pike和Robert Griesemer(沃思的一个学生)设计的。该语言的入门书籍是由Brian Kernighan撰写的。很明显,这种语言是C语言的精神继承者。


图:Go程序设计语言(图片来自gopl.io,译者加)

距离我第一次使用Go已经两年了,我想不出有什么比它更适合通用的软件开发了,尤其是在尊重自己和他人的时间方面。它是为数不多的可以让我自由编程的语言之一,而不需要向互联网咨询,也不需要向在这方面有更多经验的人催促那些应该是不言自明的事情。它没有那么多的魔力,没有那么多的隐藏,这就产生了更多更大的清晰性。没有惊喜,”它只是能工作“。

这并不是说每个人都有这种感觉,恰恰相反。批评是很多的。关于Go缺失功能的讨论(比如,缺乏泛型)已经持续了很多年(到现在已经超过十年了),我只能假设在不可预见的未来还会继续下去。

在这期间,我敦促你去试试这门语言。也许你会喜欢上它。


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