RobPike - Tony Bai

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初窥Go module

七月 15, 2018
14 条评论

自2007年“三巨头（Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson）”提出设计和实现Go语言以来，Go语言已经发展和演化了十余年了。这十余年来，Go取得了巨大的成就，先后在2009年和2016年当选TIOBE年度最佳编程语言，并在全世界范围内拥有数量庞大的拥趸。不过和其他主流编程语言一样，Go语言也不是完美的，不能满足所有开发者的“口味”。这些年来Go在“包依赖管理”和“缺少泛型”两个方面饱受诟病，它们也是Go粉们最希望Go核心Team重点完善的两个方面。

今年(2018)年初，Go核心Team的技术leader，也是Go Team最早期成员之一的Russ Cox在个人博客上连续发表了七篇文章，系统阐述了Go team解决“包依赖管理”的技术方案: vgo。vgo的主要思路包括：Semantic Import Versioning、Minimal Version Selection、引入Go module等。这七篇文章的发布引发了Go社区激烈地争论，尤其是MVS(最小版本选择)与目前主流的依赖版本选择方法的相悖让很多传统Go包管理工具的维护者“不满”，尤其是“准官方工具”：dep。vgo方案的提出也意味着dep项目的生命周期即将进入尾声。

5月份，Russ Cox的Proposal “cmd/go: add package version support to Go toolchain”被accepted，这周五早些时候Russ Cox将vgo的代码merge到Go主干，并将这套机制正式命名为“go module”。由于vgo项目本身就是一个实验原型，merge到主干后，vgo这个术语以及vgo项目的使命也就就此结束了。后续Go modules机制将直接在Go主干上继续演化。

Go modules是go team在解决包依赖管理方面的一次勇敢尝试，无论如何，对Go语言来说都是一个好事。在本篇文章中，我们就一起来看看这个新引入的go modules机制。

一. 建立试验环境

由于加入go modules experiment机制的Go 1.11版本尚未正式发布，且go 1.11 beta1版本发布在go modules merge到主干之前，因此我们要进行go module试验只能使用Go tip版本，即主干上的最新版本。我们需要通过编译Go源码包的方式获得支持go module的go编译器：

编译Go项目源码的前提是你已经安装了一个发布版，比如Go 1.10.3。然后按照下面步骤执行即可：

$ git clone https://github.com/golang/go.git
$ mv go go-tip
$ cd go-tip
$ ./all.bash
Building Go cmd/dist using /root/.bin/go1.10.2.
Building Go toolchain1 using /root/.bin/go1.10.2.
Building Go bootstrap cmd/go (go_bootstrap) using Go toolchain1.
Building Go toolchain2 using go_bootstrap and Go toolchain1.
Building Go toolchain3 using go_bootstrap and Go toolchain2.
Building packages and commands for linux/amd64.
##### Testing packages.
ok      archive/tar    0.026s
... ...
##### API check

ALL TESTS PASSED
---
Installed Go for linux/amd64 in /root/.bin/go-tip
Installed commands in /root/.bin/go-tip/bin
*** You need to add /root/.bin/go-tip/bin to your PATH.

验证源码编译方式的安装结果：

# ./go version
go version devel +a241922 Fri Jul 13 00:03:31 2018 +0000 linux/amd64

查看有关go module的手册：

$  ./go help mod
usage: go mod [-v] [maintenance flags]

Mod performs module maintenance operations as specified by the
following flags, which may be combined.

The -v flag enables additional output about operations performed.

The first group of operations provide low-level editing operations
for manipulating go.mod from the command line or in scripts or
other tools. They read only go.mod itself; they do not look up any
information about the modules involved.

The -init flag initializes and writes a new go.mod to the current directory,
in effect creating a new module rooted at the current directory.
The file go.mod must not already exist.
If possible, mod will guess the module path from import comments
(see 'go help importpath') or from version control configuration.
To override this guess, use the -module flag.
(Without -init, mod applies to the current module.)

The -module flag changes (or, with -init, sets) the module's path
(the go.mod file's module line).
... ...

无法通过编译源码的方式获取go tip版的小伙伴们也不用着急，在后续即将发布的go 1.11 beta2版本中将会包含对go modules的支持，到时候按常规方式安装beta2即可体验go modules。

二. 传统Go构建以及包依赖管理的回顾

Go在构建设计方面深受Google内部开发实践的影响，比如go get的设计就深受Google内部单一代码仓库(single monorepo)和基于主干(trunk/mainline based)的开发模型的影响：只获取Trunk/mainline代码和版本无感知。

img{512x368}

Google内部基于主干的开发模型：
– 所有开发人员基于主干trunk/mainline开发：提交到trunk或从trunk获取最新的代码（同步到本地workspace）
– 版本发布时，建立Release branch，release branch实质上就是某一个时刻主干代码的快照；
– 必须同步到release branch上的bug fix和增强改进代码也通常是先在主干上提交(commit)，然后再cherry-pick到release branch上

我们知道go get获取的代码会放在$GOPATH/src下面，而go build会在$GOROOT/src和$GOPATH/src下面按照import path去搜索package，由于go get 获取的都是各个package repo的trunk/mainline的代码，因此，Go 1.5之前的Go compiler都是基于目标Go程序依赖包的trunk/mainline代码去编译的。这样的机制带来的问题是显而易见的，至少包括：

因依赖包的trunk的变化，导致不同人获取和编译你的包/程序时得到的结果实质是不同的，即不能实现reproduceable build
因依赖包的trunk的变化，引入不兼容的实现，导致你的包/程序无法通过编译
因依赖包演进而无法通过编译，导致你的包/程序无法通过编译

为了实现reporduceable build，Go 1.5引入了Vendor机制，Go编译器会优先在vendor下搜索依赖的第三方包，这样如果开发者将特定版本的依赖包存放在vendor下面并提交到code repo，那么所有人理论上都会得到同样的编译结果，从而实现reporduceable build。

在Go 1.5发布后的若干年，gopher们把注意力都集中在如何利用vendor解决包依赖问题，从手工添加依赖到vendor、手工更新依赖，到一众包依赖管理工具的诞生：比如: govendor、glide以及号称准官方工具的dep，努力地尝试着按照当今主流思路解决着诸如：“钻石型依赖”等难题。

正当gopher认为dep将“顺理成章”地升级为go toolchain一部分的时候，vgo横空出世，并通过对“Semantic Import Versioning”和”Minimal Version Selected”的设定，在原Go tools上简单快速地实现了Go原生的包依赖管理方案。vgo就是go module的前身。

三. go modules定义、experiment开关以及“依赖管理”的工作模式

通常我们会在一个repo(仓库)中创建一组Go package，repo的路径比如：github.com/bigwhite/gocmpp会作为go package的导入路径(import path)，Go 1.11给这样的一组在同一repo下面的packages赋予了一个新的抽象概念: module，并启用一个新的文件go.mod记录module的元信息。

不过一个repo对应一个module这种说法其实并不精确也并不正确，一个repo当然可以拥有多个module，很多公司或组织是喜欢用monorepo的，这样势必有在单一的monorepo建立多个module的需求，显然go modules也是支持这种情况的。

img{512x368}
图：single repo，single module

img{512x368}
图：single monorepo，multiple modules

是时候上代码了！

我们在~/test下建立hello目录（注意：$GOPATH=~/go，显然hello目录并不在GOPATH下面）。hello.go的代码如下：

// hello.go
package main

import "bitbucket.org/bigwhite/c"

func main() {
    c.CallC()
}

我们构建一下hello.go这个源码文件：

# go build hello.go
hello.go:3:8: cannot find package "bitbucket.org/bigwhite/c" in any of:
    /root/.bin/go-tip/src/bitbucket.org/bigwhite/c (from $GOROOT)
    /root/go/src/bitbucket.org/bigwhite/c (from $GOPATH)

构建错误！错误原因很明了：在本地的GOPATH下并没有找到bitbucket.org/bigwhite/c路径的package c。传统fix这个问题的方法是手工将package c通过go get下载到本地(并且go get会自动下载package c所依赖的package d)：

# go get bitbucket.org/bigwhite/c
# go run hello.go
call C: master branch
   --> call D:
    call D: master branch
   --> call D end

这种我们最熟悉的Go compiler从$GOPATH下(以及vendor目录下)搜索目标程序的依赖包的模式称为：“GOPATH mode”。

GOPATH是Go最初设计的产物，在Go语言快速发展的今天，人们日益发现GOPATH似乎不那么重要了，尤其是在引入vendor以及诸多包管理工具后。并且GOPATH的设置还会让Go语言新手感到些许困惑，提高了入门的门槛。Go core team也一直在寻求“去GOPATH”的方案，当然这一过程是循序渐进的。Go 1.8版本中，如果开发者没有显式设置GOPATH，Go会赋予GOPATH一个默认值（在linux上为$HOME/go）。虽说不用再设置GOPATH，但GOPATH还是事实存在的，它在go toolchain中依旧发挥着至关重要的作用。

Go module的引入在Go 1.8版本上更进了一步，它引入了一种新的依赖管理mode：“module-aware mode”。在该mode下，某源码树(通常是一个repo)的顶层目录下会放置一个go.mod文件，每个go.mod文件定义了一个module，而放置go.mod文件的目录被称为module root目录（通常对应一个repo的root目录，但不是必须的）。module root目录以及其子目录下的所有Go package均归属于该module，除了那些自身包含go.mod文件的子目录。

在“module-aware mode”下，go编译器将不再在GOPATH下面以及vendor下面搜索目标程序依赖的第三方Go packages。我们来看一下在“module-aware mode”下hello.go的构建过程：

我们首先在~/test/hello下创建go.mod:

// go.mod
module hello

然后构建hello.go

# go build hello.go
go: finding bitbucket.org/bigwhite/d v0.0.0-20180714005150-3e3f9af80a02
go: finding bitbucket.org/bigwhite/c v0.0.0-20180714063616-861b08fcd24b
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/c v0.0.0-20180714063616-861b08fcd24b
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/d v0.0.0-20180714005150-3e3f9af80a02

# ./hello
call C: master branch
   --> call D:
    call D: master branch
   --> call D end

我们看到go compiler并没有去使用之前已经下载到GOPATH下的bitbucket.org/bigwhite/c和bitbucket.org/bigwhite/d，而是主动下载了这两个包并成功编译。我们看看执行go build后go.mod文件的内容：

# cat go.mod
module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/c v0.0.0-20180714063616-861b08fcd24b
    bitbucket.org/bigwhite/d v0.0.0-20180714005150-3e3f9af80a02 // indirect
)

我们看到go compiler分析出了hello module的依赖，将其放入go.mod的require区域。由于c、d两个package均没有版本发布(打tag)，因此go compiler使用了c、d的当前最新版，并以Pseudo-versions的形式记录之。并且我们看到：hello module并没有直接依赖d package，因此在d的记录后面通过注释形式标记了indirect，即非直接依赖，也就是传递依赖。

在“module-aware mode”下，go compiler将下载的依赖包缓存在$GOPATH/pkg/mod下面：

// $GOPATH/pkg/mod
# tree -L 3
.
├── bitbucket.org
│   └── bigwhite
│       ├── c@v0.0.0-20180714063616-861b08fcd24b
│       └── d@v0.0.0-20180714005150-3e3f9af80a02
├── cache
│   ├── download
│   │   ├── bitbucket.org
│   │   ├── golang.org
│   │   └── rsc.io
│   └── vcs
│       ├── 064503657de46d4574a6ab937a7a3b88fee03aec15729f7493a3dc8e35cc6d80
│       ├── 064503657de46d4574a6ab937a7a3b88fee03aec15729f7493a3dc8e35cc6d80.info
│       ├── 0c8659d2f971b567bc9bd6644073413a1534735b75ea8a6f1d4ee4121f78fa5b
... ...

我们看到c、d两个package也是按照“版本”进行缓存的，便于后续在“module-aware mode”下进行包构建使用。

Go modules机制在go 1.11中是experiment feature，按照Go的惯例，在新的experiment feature首次加入时，都会有一个特性开关，go modules也不例外，GO111MODULE这个临时的环境变量就是go module特性的experiment开关。GO111MODULE有三个值：auto、on和off，默认值为auto。GO111MODULE的值会直接影响Go compiler的“依赖管理”模式的选择（是GOPATH mode还是module-aware mode），我们详细来看一下：

当GO111MODULE的值为off时，go modules experiment feature关闭，go compiler显然会始终使用GOPATH mode，即无论要构建的源码目录是否在GOPATH路径下，go compiler都会在传统的GOPATH和vendor目录(仅支持在gopath目录下的package)下搜索目标程序依赖的go package；
当GO111MODULE的值为on时（export GO111MODULE=on），go modules experiment feature始终开启，与off相反，go compiler会始终使用module-aware mode，即无论要构建的源码目录是否在GOPATH路径下，go compiler都不会在传统的GOPATH和vendor目录下搜索目标程序依赖的go package，而是在go mod命令的缓存目录($GOPATH/pkg/mod）下搜索对应版本的依赖package；
当GO111MODULE的值为auto时(不显式设置即为auto)，也就是我们在上面的例子中所展现的那样：使用GOPATH mode还是module-aware mode，取决于要构建的源码目录所在位置以及是否包含go.mod文件。如果要构建的源码目录不在以GOPATH/src为根的目录体系下，且包含go.mod文件(两个条件缺一不可)，那么使用module-aware mode；否则使用传统的GOPATH mode。

四. go modules的依赖版本选择

1. build list和main module

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。

之前的例子中，hello module依赖的c、d(indirect)两个包均没有显式的版本信息（比如: v1.x.x），因此go mod使用Pseudo-versions机制来生成和记录c, d的“版本”，我们可以通过下面命令查看到这些信息：

# go list -m -json all
{
    "Path": "hello",
    "Main": true,
    "Dir": "/root/test/hello"
}
{
    "Path": "bitbucket.org/bigwhite/c",
    "Version": "v0.0.0-20180714063616-861b08fcd24b",
    "Time": "2018-07-14T06:36:16Z",
    "Dir": "/root/go/pkg/mod/bitbucket.org/bigwhite/c@v0.0.0-20180714063616-861b08fcd24b"
}
{
    "Path": "bitbucket.org/bigwhite/d",
    "Version": "v0.0.0-20180714005150-3e3f9af80a02",
    "Time": "2018-07-14T00:51:50Z",
    "Indirect": true,
    "Dir": "/root/go/pkg/mod/bitbucket.org/bigwhite/d@v0.0.0-20180714005150-3e3f9af80a02"
}

go list -m输出的信息被称为build list，也就是构建当前module所要构建的所有相关package（及版本）的列表。在输出信息中我们看到 “Main”: true这一信息，标识当前的module为“main module”。所谓main module，即是go build命令执行时所在当前目录所归属的那个module，go命令会在当前目录、当前目录的父目录、父目录的父目录…等下面寻找go.mod文件，所找到的第一个go.mod文件对应的module即为main module。如果没有找到go.mod，go命令会提示下面错误信息：

# go build test/hello/hello.go
go: cannot find main module root; see 'go help modules'

当然我们也可以使用下面命令简略输出build list：

# go list -m all
hello
bitbucket.org/bigwhite/c v0.0.0-20180714063616-861b08fcd24b
bitbucket.org/bigwhite/d v0.0.0-20180714005150-3e3f9af80a02

2. module requirement

现在我们给c、d两个package打上版本信息：

package c:
v1.0.0
v1.1.0
v1.2.0

package d:
v1.0.0
v1.1.0
v1.2.0
v1.3.0

然后清除掉$GOPATH/pkg/mod目录，并将hello.mod重新置为初始状态（只包含module字段）。接下来，我们再来构建一次hello.go:

// ~/test/hello目录下

# go build hello.go
go: finding bitbucket.org/bigwhite/c v1.2.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/c v1.2.0
go: finding bitbucket.org/bigwhite/d v1.3.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/d v1.3.0

# ./hello
call C: v1.2.0
   --> call D:
    call D: v1.3.0
   --> call D end

# cat go.mod
module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/c v1.2.0 // indirect (c package被标记为indirect，这似乎是当前版本的一个bug)
    bitbucket.org/bigwhite/d v1.3.0 // indirect
)

我们看到，再一次初始构建hello module时，Go compiler不再用最新的commit revision所对应的Pseudo-version，而是使用了c、d两个package的最新发布版（c:v1.2.0，d: v1.3.0）。

如果我们对使用的c、d版本有特殊约束，比如：我们使用package c的v1.0.0，package d的v1.1.0版本，我们可以通过go mod -require来操作go.mod文件，更新go.mod文件中的require段的信息：

# go mod -require=bitbucket.org/bigwhite/c@v1.0.0
# go mod -require=bitbucket.org/bigwhite/d@v1.1.0

# cat go.mod
module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/c v1.0.0 // indirect
    bitbucket.org/bigwhite/d v1.1.0 // indirect
)

# go build hello.go
go: finding bitbucket.org/bigwhite/d v1.1.0
go: finding bitbucket.org/bigwhite/c v1.0.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/c v1.0.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/d v1.1.0

# ./hello
call C: v1.0.0
   --> call D:
    call D: v1.1.0
   --> call D end

我们看到由于我们显式地修改了对package c、d两个包的版本依赖约束，go build构建时会去下载package c的v1.0.0和package d的v1.1.0版本并完成构建。

3. module query

除了通过传入package@version给go mod -requirement来精确“指示”module依赖之外，go mod还支持query表达式，比如：

# go mod -require='bitbucket.org/bigwhite/c@>=v1.1.0'

go mod会对query表达式做求值，得出build list使用的package c的版本:

# cat go.mod
module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/c v1.1.0
    bitbucket.org/bigwhite/d v1.1.0 // indirect
)

# go build hello.go
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/c v1.1.0
# ./hello
call C: v1.1.0
   --> call D:
    call D: v1.1.0
   --> call D end

go mod对module query进行求值的算法是“选择最接近于比较目标的版本(tagged version)”。以上面例子为例：

query text: >=v1.1.0
比较的目标版本为v1.1.0
比较形式：>=

因此，满足这一query的最接近于比较目标的版本(tagged version)就是v1.1.0。

如果我们给package d增加一个约束“小于v1.3.0”，我们再来看看go mod的选择：

# go mod -require='bitbucket.org/bigwhite/d@<v1.3.0'
# cat go.mod
module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/c v1.1.0 // indirect
    bitbucket.org/bigwhite/d <v1.3.0
)

# go build hello.go
go: finding bitbucket.org/bigwhite/d v1.2.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/d v1.2.0

# ./hello
call C: v1.1.0
   --> call D:
    call D: v1.2.0
   --> call D end

我们看到go mod选择了package d的v1.2.0版本，根据module query的求值算法，v1.2.0恰是最接近于“小于v1.3.0”的tagged version。

用下面这幅示意图来呈现这一算法更为直观一些：

img{512x368}

4. minimal version selection(mvs)

到目前为止，我们所使用的example都是最最简单的，hello module所依赖的package c和package d并没有自己的go.mod，也没有定义自己的requirements。对于复杂的包依赖场景，Russ Cox在“Minimal Version Selection”一文中给过形象的算法解释(注意：这个算法仅是便于人类理解，但是性能低下，真正的实现并非按照这个算法实现)：

img{512x368}
例子情景

img{512x368}
算法的形象解释

MVS以build list为中心，从一个空的build list集合开始，先加入main module(A1)，然后递归计算main module的build list，我们看到在这个过程中，先得到C 1.2的build list，然后是B 1.2的build list，去重合并后形成A1的rough build list，选择集合中每个module的最新version，最终形成A1的build list。

我们改造一下我们的例子，让它变得复杂些！

首先，我们为package c添加go.mod文件，并为其打一个新版本：v1.3.0：

//bitbucket.org/bigwhite/c/go.mod
module bitbucket.org/bigwhite/c

require (
        bitbucket.org/bigwhite/d v1.2.0
)

在module bitbucket.org/bigwhite/c的module文件中，我们为其添加一个requirment: bitbucket.org/bigwhite/d@v1.2.0。

接下来，我们将hello module重置为初始状态，并删除$GOPATH/pkg/mod目录。我们修改一下hello module的hello.go如下：

package main

import "bitbucket.org/bigwhite/c"
import "bitbucket.org/bigwhite/d"

func main() {
    c.CallC()
    d.CallD()
}

我们让hello module也直接调用package d，并且我们在初始情况下，给hello module添加一个requirement:

module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/d v1.3.0
)

好了，这次我们再来构建一下hello module：

# go build hello.go
go: finding bitbucket.org/bigwhite/d v1.3.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/d v1.3.0
go: finding bitbucket.org/bigwhite/c v1.3.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/c v1.3.0
go: finding bitbucket.org/bigwhite/d v1.2.0
# cat go.mod
module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/c v1.3.0 // indirect
    bitbucket.org/bigwhite/d v1.3.0 // indirect
)

# ./hello
call C: v1.3.0
   --> call D:
    call D: v1.3.0
   --> call D end
call D: v1.3.0

我们看到经过mvs算法后，go compiler最终选择了d v1.3.0版本。这里也模仿Russ Cox的图解给出hello module的mvs解析示意图(不过我这个例子还是比较simple)：

img{512x368}

5. 使用package d的v2版本

按照语义化版本规范，当出现不兼容性的变化时，需要升级版本中的major值，而go modules允许在import path中出现v2这样的带有major版本号的路径，表示所用的package为v2版本下的实现。我们甚至可以同时使用一个package的v0/v1和v2两个版本的实现。我们依旧使用上面的例子来实操一下如何在hello module中使用package d的两个版本的代码。

我们首先需要为package d建立module文件：go.mod，并标识出当前的module为：bitbucket.org/bigwhite/d/v2（为了保持与v0/v1各自独立演进，可通过branch的方式来实现），然后基于该版本打v2.0.0 tag。

// bitbucket.org/bigwhite/d
#cat go.mod
module bitbucket.org/bigwhite/d/v2

改造一下hello module，import d的v2版本：

// hello.go
package main

import "bitbucket.org/bigwhite/c"
import "bitbucket.org/bigwhite/d/v2"

func main() {
    c.CallC()
    d.CallD()
}

清理hello module的go.mod，仅保留对package c的requirement:

module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/c v1.3.0
)

清理$GOPATH/pkg/mod目录，然后重新构建hello module：

# go build hello.go
go: finding bitbucket.org/bigwhite/c v1.3.0
go: finding bitbucket.org/bigwhite/d v1.2.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/c v1.3.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/d v1.2.0
go: finding bitbucket.org/bigwhite/d/v2 v2.0.0
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/d/v2 v2.0.0

# cat go.mod
module hello

require (
    bitbucket.org/bigwhite/c v1.3.0 // indirect
    bitbucket.org/bigwhite/d/v2 v2.0.0 // indirect
)

# ./hello
call C: v1.3.0
   --> call D:
    call D: v1.2.0
   --> call D end
call D: v2.0.0

我们看到c package依然使用的是d的v1.2.0版本，而main中使用的package d已经是v2.0.0版本了。

五. go modules与vendor

在最初的设计中，Russ Cox是想彻底废除掉vendor的，但在社区的反馈下，vendor得以保留，这也是为了兼容Go 1.11之前的版本。

Go modules支持通过下面命令将某个module的所有依赖保存一份copy到root module dir的vendor下:

# go mod -vendor
# ls
go.mod    go.sum  hello.go  vendor/
# cd vendor
# ls
bitbucket.org/    modules.txt
# cat modules.txt
# bitbucket.org/bigwhite/c v1.3.0
bitbucket.org/bigwhite/c
# bitbucket.org/bigwhite/d v1.2.0
bitbucket.org/bigwhite/d
# bitbucket.org/bigwhite/d/v2 v2.0.0
bitbucket.org/bigwhite/d/v2

# tree .
.
├── bitbucket.org
│   └── bigwhite
│       ├── c
│       │   ├── c.go
│       │   ├── go.mod
│       │   └── README.md
│       └── d
│           ├── d.go
│           ├── README.md
│           └── v2
│               ├── d.go
│               ├── go.mod
│               └── README.md
└── modules.txt

5 directories, 9 files

这样即便在go modules的module-aware mode模式下，我们依然可以只用vendor下的package来构建hello module。比如：我们先删除掉$GOPATH/pkg/mod目录，然后执行：

# go build -getmode=vendor hello.go
# ./hello
call C: v1.3.0
   --> call D:
    call D: v1.2.0
   --> call D end
call D: v2.0.0

当然生成的vendor目录还可以兼容go 1.11之前的go compiler。不过由于go 1.11之前的go compiler不支持在GOPATH之外使用vendor机制，因此我们需要将hello目录copy到$GOPATH/src下面，再用go 1.10.2版本的compiler编译它：

# go version
go version go1.10.2 linux/amd64
~/test/hello# go build hello.go
hello.go:3:8: cannot find package "bitbucket.org/bigwhite/c" in any of:
    /root/.bin/go1.10.2/src/bitbucket.org/bigwhite/c (from $GOROOT)
    /root/go/src/bitbucket.org/bigwhite/c (from $GOPATH)
hello.go:4:8: cannot find package "bitbucket.org/bigwhite/d/v2" in any of:
    /root/.bin/go1.10.2/src/bitbucket.org/bigwhite/d/v2 (from $GOROOT)
    /root/go/src/bitbucket.org/bigwhite/d/v2 (from $GOPATH)

# cp -r hello ~/go/src
# cd ~/go/src/hello
# go build hello.go
# ./hello
call C: v1.3.0
   --> call D:
    call D: v1.2.0
   --> call D end
call D: v2.0.0

编译输出和程序的执行结果均符合预期。

六. 小结

go modules刚刚merge到go trunk中，问题还会有很多。merge后很多gopher也提出了诸多问题，可以在这里查到。当然哪位朋友如果也遇到了go modules的问题，也可以在go官方issue上提出来，帮助go team尽快更好地完善go 1.11的go modules机制。

go module的加入应该算是go 1.11版本最大的变化，go module的内容很多，短时间内我的理解也可能存在偏差和错误，欢迎广大gopher们交流指正。

参考资料：

go modules have landed 需科学上网访问
Go & Versioning
go help mod

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源创会开源访谈：十年成长，Go语言的演化之路

十月 24, 2017
2 条评论

在参加源创会沈阳站分享之前，接受了开源中国社区编辑王练的文字专访，以下是我针对专访稿的内容。

同时该专访稿首发于开源中国开源访谈栏目，大家可以点击这里看到首发原稿。

1、首先请介绍一下自己

大家好！我叫白明（Tony Bai），目前是东软云科技的一名架构师，专职于服务端开发，日常工作主要使用Go语言。我算是国内较早接触Go语言的程序员兼Advocater了，平时在我的博客、微博和微信公众号”iamtonybai”上经常发表一些关于Go语言的文章和Go生态圈内的信息。

在接触Go之前，我主要使用C语言开发电信领域的一些后端服务系统，拥有多年的电信领域产品研发和技术管理经验。我个人比较喜换钻研和分享技术，是《七周七语言》一书的译者之一，并且坚持写技术博客十余年。同时我也算是一个开源爱好者，也在github上分享过自己开发的几个小工具。

目前的主要研究和关注的领域包括：Go、Kubernetes、Docker、区块链和儿童编程教育等。

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2、最初是因为什么接触和使用 Go 语言的？它哪方面的特性吸引了您？

个人赶脚：选编程语言和谈恋爱有些像（虽然我只谈过一次^_^），我个人倾向一见钟情。我个人用的最多的编程语言是Go、C，这两门语言算是我在不同时期的“一见钟情”的对象吧，也是最终“领（使）证（用）”的，前提：编程世界是“一夫多妻制”^0^。

当然早期也深入过C++，后来Java、Ruby、Common Lisp、Haskell、Python均有涉猎，这些语言算是恋爱对象，但最终都分手了。

最初接触到Go应该是2011年，那是因为看了Rob Pike的3 Day Go Course，那时Go 1.0版本还没有发布，如果没记错，Rob Pike slide中用的还是Go r60版本的语法。现在大脑中留存的当时的第一感觉就是“一见钟情”！

现在回想起来，大致有这么几点原因：

Go与C一脉相承，对于出身C程序员的我来说，这一语言传承非常自然，多体现在语法上；
Go语言非常简单，尤其是GC、并发goroutine、interface，让我眼前一亮；
Rob Pike的Go Course Slide组织的非常好，看完三篇Slide，基本就入门了。

于是在那之后，又系统阅读了Ivo Balbaert的《The Way To Go》、《Programming in Go – Creating Applications for the 21st Century》等基本新鲜出炉的书，于是就走入了Go语言世界。

不过当时Go1尚未发布，Go自身也有较大变化，工作中也无法引入这门语言，2013年对Go的关注有些中断，2014年又恢复，直至今天。现在感觉到：如果工作语言与兴趣语言能保持一致是多么幸福的一件事啊。

3、有人说 Go 是互联网时代的 C 语言，对于这两门语言，您是怎么看的？

如果没记错，至少在国内，第一个提出这种观点的是现七牛的ceo许式伟了，老许是国内第一的Go 鼓吹者，名副其实；而且许式伟的鼓吹不仅停留在嘴上，更是付诸于实践：据说其七牛云的基础设施基本都是Go开发的。因此，对他的“远见卓识”还是钦佩之至的。

C语言缔造的软件行业的成就是举世瞩目，也是公认的。其作者Dennis Ritchie被授予图灵奖就是对C语言最大的肯定和褒奖。C语言缔造了单机操作系统和基础软件的时代：Unix、Linux、nginx/apache以及无数以*inx世界为中心的工具，是云时代之前最伟大的系统编程语言和基础设施语言。

至于 “Go是互联网时代的 C 语言”这一观点，如果在几年前很多人还会疑惑甚至不懈，但现在来看：事实胜于雄辩。我们来看看当前CNCF基金会(Cloud Native Computing Foundation)管理的项目中，有一大半都是Go语言开发的，包括Kubernetes、Prometheus等炙手可热的项目；这还不包括近两年最火的docker项目。事实证明：Go已成为互联网时代、云时代基础设施领域、云服务领域的最具竞争力的编程语言之一。

不过和C不同的是，Go语言还在发展，还在演进，还有巨大的提升空间，Gopher群体还在变大，去年再次成为Tiboe的年度语言就是例证。

当然我们还得辩证的看，Go语言虽然在云时代基础设施领域逐渐继承C语言的衣钵，但是由于语言设计理念和设计哲学上的原因，在操作系统以及嵌入式领域，Go还在努力提升。

4、Go 也经常被拿来和 Java、Rust 等语言比较，您认为它最适合的使用场景有哪些？

早期对Java有所涉猎，但止步于Java体量过重和框架过多；Rust和Go一样是近几年才兴起的一门很有理想、很有抱负的编程语言，其目标就是安全的系统级编程语言，运行性能极佳，用以替代C/C++的，但就像前面所提到的那样，第一眼看到Rust的语法，就没有那种“一见钟情”的赶脚，希望Rust不要像C++那样，演变的那么复杂。

Go从其第一封设计email出炉到如今已有十年了，我觉得也不应该由我来告诉大家Go更适合应用在什么领域了，事实摆在那里：“大家都用的地方，总是对的”。这里我只是大致归纳一下：

云计算基础设施领域

代表项目：docker、kubernetes、etcd、consul、cloudflare CDN、七牛云存储等。
基础软件

代表项目：tidb、influxdb、cockroachdb等。
微服务

代表项目：go-kit、micro、monzo bank的typhon、bilibili等。
互联网基础设施

代表项目：以太坊、hyperledger等。

Go在数据科学、人工智能领域也有较大进展，希望在将来能看到Go在这些领域有杀手级项目出现。

5、Go发展已有10 年，其特性随着版本的迭代不断在更新，您觉得它最好的和最需要改进的特性分别有哪些？

每种语言都有自己的设计哲学和设计者的考量。我在GopherChina 2017的topic中就提到过Go语言的价值观，其中之一就是Simplicity，即简单。相信简单也是让很多开发者走进Gopher世界的重要原因。从今年GopherCon 2017大会上Russ Cox的“Toward Go 2”的主题演讲中，我们也可以看出：Go team并不会单纯地为了迎合community的意愿去堆砌feature，那go势必走上c++的老路，变得日益复杂，Go受欢迎的基础之一就不存在了。

但演进就一定会要付出代价的，尤其是Go1的约束在前。从我个人对Go的应用来看，最想看到的是包管理和error处理方面的体验提升。但我觉得这两点都是可以通过渐进改进实现的，甚至不会影响到Go1兼容性，不会像引入generics机制，实现难度也不会太高。

对于目前的error handling机制，我个人并没有太多的排斥，这可能是因为我出身C程序员的缘故吧。在error handling这块，只是希望能让gopher拥有更好的体验即可，比如说围绕现有的error机制，增加一些设施以帮助gopher更好的获取error cause信息，就像github.com/pkg/errors包那样。

对于社区呼声很高的generics（泛型），我个人倒是没有什么急切需求。generics虽然可以让大幅提升语言的表现力(expressiveness)，但也给语言自身带来了较大的复杂性。就个人感受而言，C++就是在加入generics后才变得无比庞大和复杂的，同时generics还让很多C++ programmer沉溺于很多magic trick中无法自拔，这对于以“合作分工”为主流的软件开发过程来说，并不是好事情。

6、Go 官方团队已发布 2.0 计划，更侧重于兼容性和规模化方面。对此，您怎么理解？Go 否已达到最佳性能？

这个问题和上面的问题有些类似，我的想法差不多。Go team在特性演进方面会十分谨慎，这也是go Team一贯的风格。从Go1到Go2，从现在看来，这个时间跨度不会很短，也许是2-3年也不一定，心急吃不了热豆腐^0^，社区分裂可不是go team想看到的事情，python可是前车之鉴。

另外，Go性能显然还是有改善空间的，尤其是编译性能、GC吞吐和延迟的tradeoff方面；另外goroutine调度器算法方面可能还有改进空间。当前Goroutine调度算法的实现者Dmitry Vyukov之前就编写了一个scheduler优化的proposal: NUMA-aware scheduler for Go(针对numa体系的优化)，但也许因为重要性、优先级等考量，一直没有实现，也许后续会实现。

7、Go 在国内似乎比国外还要火，您认为造成这种现象的原因是什么？

从一些搜索引擎的trend数据来看，Go在中国地区的确十分火热，甚至在热度值上是领先于欧美世界的。个人觉得造成这种现象的原因可能有如下几点：

语言本身的接受度高

首先，从Go语言本身考虑。事实证明了：Go语言的设计匹配了国内程序员的行业业务需求和对语言特性的需求(口味)：
a) 语言：简单、正交组合和并发；开发效率和运行效率双高；
b) 自带battery：丰富的标准库和高质量第三方库；
c) 迎合架构趋势：天生适合微服务….

引入早且与Go advocator的努力分不开

当前再也不是那个“酒香不怕巷子深”的年代了，再好的编程语言也需要推广和宣称。Go team在社区建设、全世界推广方面也是不遗余力。至于国内更是有像许式伟、Astaxie这样的占据高端IT圈子的advocator在站台宣传。

互联网飞速发展推动Go在国内落地

中国已经是事实的移动互联网时代的领军者，大量创业公司如雨后春笋般诞生。而Go对于startup企业来说是极其适合的。开发效率高，满足了Startup企业对产品或服务快速发布的需求；运行效率高可以让startup公司节省初期在硬件方面的投入：一台主机顶住100w并发。

对于那些巨头、大公司而言，Go又是云计算时代基础设施的代表性语言，自然也会投入到Go怀抱，比如：阿里CDN、百度门户入口、滴滴、360等。

8、对于刚开始学习 Go ，并期待将其应用在项目中的新人们，您有哪些建议？

学语言，无非实践结合理论。

理论：书籍和资料

这里转一下我在知乎上一个回答：

强烈推荐：Rob Pike 3-day Go Course，虽然语法过时了，但看大师的slide，收获还是蛮多的。

Go基础: Go圣经《The Go Programming Language》和《Go in Action》。
原理学习: 雨痕的《Go学习笔记》。
Go Web编程: 直接看astaxie在github上的《Go web编程》。

还有一本内容有些旧的，但个人觉得值得一看的书就是《The Way To Go》，大而全。Github上有部分章节的中译版。

另外，建议看一遍官方的Language specification、effective go和go faq，对学go、理解go设计的来龙去脉大有裨益。

实践：多读多写Code

多读代码：首选标准库，因为Go的惯用法和最佳实践在标准库中都有体现。

写代码：这个如果有项目直接实践那是非常的幸福；否则可以从改写一个自己熟悉领域的工具开始。比如：以前我刚接触Go的时候，没啥可写的。就改写一套cmpp协议实现。后来做wechat接口，实现了一个简单的wechat基本协议，当然这两个代码也过于陈旧了，代码设计以及其中的go语言用法不值得大家学习了^0^。

微博：@tonybai_cn
微信公众号：iamtonybai
github.com: https://github.com/bigwhite