【Go 编程实践】从零到一：创建、测试并发布自己的 Go 库

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修改于 2023-10-23 11:02:41

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为什么需要开发自己的 Go 库

在编程语言中，包（Package）和库（Library）是代码组织和复用的重要工具。在 Go 中，包是代码的基本组织单位，每个 Go 程序都由包构成。包的作用是帮助组织代码，提供封装和代码复用的机制。

Go 包可以包含函数、类型、变量和常量等，这些元素可以被其他包引用和使用。例如，Go 的标准库提供了大量的包，如 net/http 包提供了 HTTP 客户端和服务器实现，fmt 包提供了格式化、I/O 函数等。

而库是一种特殊的包，不包含 main 函数，不能被直接运行，但可以被其他程序引用。库通常包含一些常用的功能或算法，如字符串处理、数学计算、网络通信等。

开发自己的 Go 库的优点：

复用性：当在多个项目中需要使用相同的功能时，可以将这些功能封装在一个库中，然后在需要的地方引用他。这样可以避免重复编写相同的代码，提高编程效率。
可维护性：当需要修改某个功能时，只需修改对应的库，而不需要在多个地方进行修改，这样可以使代码更易于理解和维护。
可测试性：为每个库编写单元测试，确保他们的功能正确。修改代码时，可以运行这些测试来检查是否引入了新的错误。

接下来，将以 Asiatz（github.com/mazeyqian/asiatz）为例，详细演示如何创建一个规范的 Go 库。

Asiatz 主要功能是进行时区转换，特别是对亚洲时区的处理，他能够将各种时区转换为 UTC 时间。

utcTime, err := asiatz.ShanghaiToUTC("08:00")
if err != nil {
    // handle error
}
fmt.Println(utcTime) // Output: 00:00

第 1 步：创建目录

在本地创建一个新的目录，名为 asiatz。这个目录将包含所有的源代码、测试和文档文件。

mkdir asiatz
cd asiatz

第 2 步：初始化项目

2.1 初始化 Go 模块

在 asiatz 目录下，运行 go mod init <domain>/<username>/<module-name> 来初始化 Go 模块。

go mod init github.com/mazeyqian/asiatz

项目结构：

asiatz
└── go.mod

2.2 创建文件

创建一个新的 Go 文件，名为 asiatz.go。在此文件中，定义一个名为 asiatz 的包，并编写相对应的功能函数。

项目结构：

asiatz
├── asiatz.go
└── go.mod

代码示例：

package asiatz

import (
? ? "fmt"
? ? "strconv"
)

// ToUTC converts a time string (HH:mm) from a specified timezone to UTC time string (HH:mm).
func ToUTC(timezoneOffset float64, time string) (string, error) {
? ? hour, err := strconv.Atoi(time[:2])
? ? if err != nil {
? ? ? ? return "", err
? ? }
? ? minute, err := strconv.Atoi(time[3:])
? ? if err != nil {
? ? ? ? return "", err
? ? }
? ? totalMinutes := hour*60 + minute
? ? utcTotalMinutes := ((totalMinutes-int(timezoneOffset*60))%1440 + 1440) % 1440
? ? utcHour := utcTotalMinutes / 60
? ? utcMinute := utcTotalMinutes % 60
? ? utcTime := fmt.Sprintf("%02d:%02d", utcHour, utcMinute)
? ? return utcTime, nil
}

// ShanghaiToUTC converts a Shanghai time string (HH:mm) to UTC time string (HH:mm).
// For example, "08:00" in Shanghai is equivalent to "00:00" in UTC.
func ShanghaiToUTC(shanghaiTime string) (string, error) {
? ? return ToUTC(8, shanghaiTime)
}

第 3 步：编写测试

Go 提供了内置的测试框架，可以方便地编写和运行测试用例，以确保代码的正确性和稳定性。

在 asiatz 目录下创建一个新的 Go 文件，名为 asiatz_test.go。在这个文件中编写测试用例来测试 asiatz.go 中的函数。

项目结构：

asiatz
├── asiatz.go
├── asiatz_test.go
└── go.mod

代码示例：

package asiatz

import "testing"

type testConversion struct {
? ? time ? ? string
? ? expected string
}

var tests = map[string][]testConversion{
? ? "Shanghai": {
? ? ? ? {"01:00", "17:00"},
? ? ? ? {"23:59", "15:59"},
? ? },
    // Others
}

func runConversionTests(t *testing.T, tests []testConversion, conversionFunc func(string) (string, error)) {
? ? for _, test := range tests {
? ? ? ? actual, err := conversionFunc(test.time)
? ? ? ? if err != nil {
? ? ? ? ? ? t.Errorf("Unexpected error for %s: %v", test.time, err)
? ? ? ? ? ? continue
? ? ? ? }
? ? ? ? if actual != test.expected {
? ? ? ? ? ? t.Errorf("Expected %s for %s but got %s", test.expected, test.time, actual)
? ? ? ? }
? ? }
}

func TestAllConversions(t *testing.T) {
? ? for timezone, tests := range tests {
? ? ? ? t.Run(timezone, func(t *testing.T) {
? ? ? ? ? ? switch timezone {
? ? ? ? ? ? case "Shanghai":
? ? ? ? ? ? ? ? runConversionTests(t, tests, ShanghaiToUTC)
            // Others
? ? ? ? ? ? default:
? ? ? ? ? ? ? ? t.Errorf("Unexpected timezone %s", timezone)
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? })
? ? }
}

查看完整的用例可见：github.com/mazeyqian/asiatz/blob/main/asiatz_test.go

在当前目录下运行 go test 查看结果：

PASS
ok      github.com/mazeyqian/asiatz     0.449s

第 4 步：编写文档

为了方便其他人理解和使用 Asiatz 库，需要编写相应的使用文档。文档应包括库的目的、功能函数的用法、使用示例和注意事项等。

在 asiatz 目录下，创建一个新的 README.md 文件，并在其中编写文档。

项目结构：

asiatz
├── asiatz.go
├── asiatz_test.go
├── go.mod
└── README.md

文档示例：

第 5 步：发布

5.1 上传

将 Asiatz 库上传到 GitHub 或其他代码托管平台，使其他人可以方便地获取和使用。

go get github.com/mazeyqian/asiatz

5.2 版本控制

在 Git 仓库上，还可以使用标签来管理库的不同版本。

git tag v1.0.0
git push origin v1.0.0

例如 Asiatz 目前有四个版本：v1.0.0、v1.1.0、v1.1.1、v1.1.2，分别可以用以下命令获取：

go get github.com/mazeyqian/asiatz@v1.0.0
go get github.com/mazeyqian/asiatz@v1.1.0
go get github.com/mazeyqian/asiatz@v1.1.1
go get github.com/mazeyqian/asiatz@v1.1.2

第 6 步：在真实项目中使用

以 Go 项目 github.com/mazeyqian/go-gin-gee 为例，首先在项目目录（go-gin-gee）下运行命令 go get github.com/mazeyqian/asiatz 获取 Asiatz 库，然后引入使用即可：

// https://github.com/mazeyqian/go-gin-gee/blob/main/internal/api/controllers/schedules-controller.go
package controllers

import (
? ? "log"
? ? "github.com/mazeyqian/asiatz"
)

func Check() {
? ? // ...
? ? utcTime, err := asiatz.ShanghaiToUTC("10:00")
    if err != nil {
        // handle error
    }
    log.Println("UTC Time:", utcTime) // Output: 02:00
? ? // ...
}