怎么实现Go Module依赖关系的可视化

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最近，我开发了一个非常简单的小工具，总的代码量 200 行不到。今天，简单介绍下它。这是个什么工具呢？它是一个用于可视化展示 Go Module 依赖关系的工具。为什么会想到开发这个工具？主要有两点原因：一是最近经常看到大家在社区讨论 Go Module。于是，我也花了一些时间研究了下。期间，遇到了一个需求，如何清晰地识别模块中依赖项之间的关系。一番了解后，发现了 go mod graph。效果如下：每一行的格式是 模块依赖模块，基本能满足要求，但总觉得还是不那么直观。二是我之前手里有一个项目，包管理一直用的是 dep。于是，我也了解了下它，把官方文档仔细读了一遍。其中的某个章节介绍了依赖项可视化展示的方法。文档中给出的包关系图：看到这张图的时候，眼睛瞬间就亮了，图形化就是优秀，不同依赖之间的关系一目了然。这不就是我想要的效果吗？666，点个赞。但 …，随之而来的问题是，go mod 没这个能力啊。怎么办？先看看是不是已经有人做了这件事了。网上搜了下，没找到。那是不是能自己实现？应该可以借鉴下 dep 的思路吧？如下是 dep 依赖实现可视化的方式：这里展示了三大系统下的使用方式，它们都安装了一个软件包，graphviz。从名字上看，这应该是一个用来实现可视化的软件，即用来画图的。事实也是这样，可以看看它的官网。再看下它的使用，发现都是通过管道命令组合的方式，而且前面的部分基本相同，都是 dep status -dot | dot -T png。后面的部分在不同的系统就不同了，Linux 是 display，MacOS 是 open -f -a /Applications/Preview.app，Window 是 start status.png。稍微分析下就会明白，前面是生成图片，后面是显示图片。因为不同系统的图片展示命令不同，所以后面的部分也就不同了。现在关心的重点在前面，即 dep status -dot | dot -T png 干了啥，它究竟是如何实现绘图的？大致猜测，dot -T png 是由 dep status -dot 提供的数据生成图片。继续看下 dep status -dot 的执行效果吧。咋一看，输出的是一段看起来不知道是啥的代码，这应该是 graphviz 用于绘制图表的语言。那是不是还有学习下？当然不用啊，这里用的很简单，直接套用就行了。试着分析一下吧，前面两行可以不用关心，这应该是 graphviz 特定的写法，表示要画的是什么图。我们主要关心如何将数据以正确形式提供出来。一看就知道，这里有两种结构，分别是为依赖项关联 ID ，和通过 ID 和 -> 表示依赖间的关系。按上面的猜想，我们可以试着画出一个简单的图, 用于表示 a 模块依赖 b 模块。执行命令如下，将绘图代码通过 each 管道的方式发送给 dot 命令。效果如下：绘制一个依赖关系图竟然这么简单。看到这里，是不是发现问题已经变得非常简单了。我们只要香港云主机将 go mod graph 的输出转化为类似的结构就能实现可视化了。接下来，开发这个小程序吧，我将这个小程序命名为 modv，即 module visible 的意思。项目源码位于 poloxue/modv。先要检查数据输入管道是否正常。我们的目标是使用类似 dep 中作图的方式，go mod graph 通过管道将数据传递给 modv。因此，要先检查 os.Stdin，即检查标准输入状态是否正常，以及是否是管道传输。下面是 main 函数的代码，位于 main.go 中。一旦确认输入设备一切正常，我们就可以进入到数据读取、解析与渲染的流程了。接下来，开始具体看看如何实现数据的处理流程。先定义一个结构体，并大致定义整个流程。再看下 go mod graph 的输出吧，如下：每一行的结构是 模块依赖项。现在的目标是要它解析成下面这样的结构：前面说过，这里包含了两种不同的结构，分别是模块与 ID 关联关系，以及模块 ID 表示模块间的依赖关联。为 ModGraph 结构体增加两个成员表示它们。要注意的是，增加了两个 map 成员后，记住要在 NewModGraph 中初始化下它们。如何进行解析？介绍到这里，目标已经很明白了。就是要将输入数据解析到 Mods 和 Dependencies 两个成员中，实现代码都在 Parse 方法中。为了方便进行数据读取，首先，我们利用 bufio 基于 reader 创建一个新的 bufReader，为便于按行解析数据，我们通过 bufReader 的 ReadBytes() 方法循环一行一行地读取 os.Stdin 中的数据。然后，对每一行数据按空格切分，获取到依赖关系的两项。代码如下：接下来，就是将解析出来的依赖关系组织到 Mods 和 Dependencies 两个成员中。模块 ID 是生成规则采用的是最简单的实现方式，从 1 自增。实现代码如下：解析的工作到这里就结束了。这个小工具还剩下最后一步工作要做，即将解析出来的数据渲染出来，以满足 graphviz 工具的作图要求。实现代码是 Render部分：首先，定义一个模板，以生成满足要求的输出格式。这一块没啥好介绍的，主要是要熟悉 Go 中的 text/template 模板的语法规范。为了展示友好，这里通过 - 实现换行的去除，整体而言不影响阅读。接下来，看 Render 方法的实现，把前面解析出来的 Mods 和 Dependencies 放入模板进行渲染。现在，全部工作都完成了。最后，将这个流程整合到 main 函数。接下来就是使用了。开始体验下吧。补充一句，这个工具，我现在只测试了 Mac 下的使用，如有问题，欢迎提出来。首先，要先安装一下 graphviz，安装的方式在本文开头已经介绍了，选择你的系统安装方式。接着是安装 modv，命令如下：安装完成！简单测试下它的使用。以 MacOS 为例。先下载测试库，github.com/poloxue/testmod。进入 testmod 目录执行命令：如果执行成功，将看到如下的效果：完美地展示了各个模块之间的依赖关系。本文是篇实践性的文章，从一个简单想法到成功呈现出一个可以使用的工具。虽然，开发起来并不难，从开发到完成，仅仅花了一两个小时。但我的感觉，这确实是个有实际价值的工具。还有一些想法没有实现和验证，比如一旦项目较大，是否可以方便的展示某个指定节点的依赖树，而非整个项目。还有，在其他项目向 Go Module 迁移的时候，这个小工具是否能产生一些价值。到此，关于“怎么实现Go Module依赖关系的可视化”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注开发云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！