不会飞的章鱼

熟能生巧,勤能补拙;念念不忘,必有回响。

Go进阶-工程化实践

工程项目结构

Standard Go Project Layout

/cmd

本项目的主干。
每个应用程序的目录名应该与你想要的可执行文件的名称相匹配(例如,/cmd/myapp)。
不要在这个目录中放置太多代码。如果你认为代码可以导入并在其他项目中使用,那么它应该位于 /pkg 目录中。如果代码不是可重用的,或者你不希望其他人重用它,请将该代码放到 /internal 目录中。

/internal

私有应用程序和库代码。这是你不希望其他人在其应用程序或库中导入代码。请注意,这个布局模式是由 Go 编译器本身执行的。有关更多细节,请参阅Go 1.4 release notes。

注意,你并不局限于顶级 internal 目录。在项目树的任何级别上都可以有多个内部目录。

你可以选择向 internal 包中添加一些额外的结构,以分隔共享和非共享的内部代码。这不是必需的(特别是对于较小的项目),但是最好有有可视化的线索来显示预期的包的用途。你的实际应用程序代码可以放在 /internal/app 目录下(例如 /internal/app/myapp),这些应用程序共享的代码可以放在 /internal/pkg 目录下(例如 /internal/pkg/myprivlib)。

/pkg

外部应用程序可以使用的库代码(例如 /pkg/mypubliclib)。其他项目会导入这些库,所以在这里放东西之前要三思:-)注意,internal 目录是确保私有包不可导入的更好方法,因为它是由 Go 强制执行的。/pkg 目录仍然是一种很好的方式,可以显式地表示该目录中的代码对于其他人来说是安全使用的好方法。

/pkg 目录内,可以参考 go 标准库的组织方式,按照功能分类。/internla/pkg 一般用于项目内的 跨多个应用的公共共享代码,但其作用域仅在单个项目工程内。

当根目录包含大量非 Go 组件和目录时,这也是一种将 Go 代码分组到一个位置的方法,这使得运行各种 Go 工具变得更加容易组织。

Kit Project Layout

基础库 kit 为独立项目,公司级建议只有一个,按照功能目录来拆分会带来不少的管理工作,因此建议合并整合。

by [Package Oriented Design]

“To this end, the Kit project is not allowed to have a vendor folder. If any of packages are dependent on 3rd party packages, they must always build against the latest version of those dependences.”

kit 项目必须具备的特点:

  • 统一
  • 标准库方式布局
  • 高度抽象
  • 支持插件

Service Application Project Layout

/api

API 协议定义目录,xxapi.proto protobuf 文件,以及生成的 go 文件。我们通常把 api 文档直接在 proto 文件中描述。

/configs

配置文件模板或默认配置。

/test

额外的外部测试应用程序和测试数据。你可以随时根据需求构造 /test 目录。对于较大的项目,有一个数据子目录是有意义的。例如,你可以使用 /test/data 或 /test/testdata (如果你需要忽略目录中的内容)。请注意,Go 还会忽略以“.”或“_”开头的目录或文件,因此在如何命名测试数据目录方面有更大的灵活性。
不应该包含:/src

有些 Go 项目确实有一个 src 文件夹,但这通常发生在开发人员有 Java 背景,在那里它是一种常见的模式。不要将项目级别 src 目录与 Go 用于其工作空间的 src 目录。

一个 gitlab 的 project 里可以放置多个微服务的app(类似 monorepo)。也可以按照 gitlab 的 group 里建立多个 project,每个 project 对应一个 app。
多 app 的方式,app 目录内的每个微服务按照自己的全局唯一名称,比如 “account.service.vip” 来建立目录,如: account/vip/*。
和 app 平级的目录 pkg 存放业务有关的公共库(非基础框架库)。如果应用不希望导出这些目录,可以放置到 myapp/internal/pkg 中。

API设计

gRPC

“A high-performance, open-source universal RPC framework”

  • 多语言:语言中立,支持多种语言。
  • 轻量级、高性能:序列化支持 PB(Protocol Buffer)和 JSON,PB 是一种语言无关的高性能序列化框架。
    可插拔
  • IDL:基于文件定义服务,通过 proto3 工具生成指定语言的数据结构、服务端接口以及客户端 Stub。

设计理念

  • 移动端:基于标准的 HTTP2 设计,支持双向流、消息头压缩、单 TCP 的多路复用、服务端推送等特性,这-些特性使得 gRPC 在移动端设备上更加省电和节省网络流量。

  • 服务而非对象、消息而非引用:促进微服务的系统间粗粒度消息交互设计理念。

  • 负载无关的:不同的服务需要使用不同的消息类型和编码,例如 protocol buffers、JSON、XML和Thrift。

  • 流: Streaming API。

  • 阻塞式和非阻塞式:支持异步和同步处理在客户端和服务端间交互的消息序列。

  • 元数据交换:常见的横切关注点,如认证或跟踪,依赖数据交换。

  • 标准化状态码:客户端通常以有限的方式响应 API 调用返回的错误。

不要过早关注性能问题,先标准化。

为了统一检索和规范 API,我们内部建立了一个统一的 bapis 仓库,整合所有对内对外 API。

API 仓库,方便跨部门协作。
版本管理,基于 git 控制。
规范化检查,API lint。
API design review,变更 diff。
权限管理,目录 OWNERS。

API Compatibility

向后兼容(非破坏性)的修改
给 API 服务定义添加 API 接口
从协议的角度来看,这始终是安全的。

给请求消息添加字段
只要客户端在新版和旧版中对该字段的处理不保持一致,添加请求字段就是兼容的。

给响应消息添加字段
在不改变其他响应字段的行为的前提下,非资源(例如,ListBooksResponse)的响应消息可以扩展而不必破坏客户端的兼容性。即使会引入冗余,先前在响应中填充的任何字段应继续使用相同的语义填充。

向后不兼容(破坏性)的修改
删除或重命名服务,字段,方法或枚举值
从根本上说,如果客户端代码可以引用某些东西,那么删除或重命名它都是不兼容的变化,这时必须修改major 版本号。
修改字段的类型
即使新类型是传输格式兼容的,这也可能会导致客户端库生成的代码发生变化,因此必须增加major版本号。 对于编译型静态语言来说,会容易引入编译错误。
修改现有请求的可见行为
客户端通常依赖于 API 行为和语义,即使这样的行为没有被明确支持或记录。 因此,在大多数情况下,修改 API 数据的行为或语义将被消费者视为是破坏性的。如果行为没有加密隐藏,您应该假设用户已经发现它,并将依赖于它。
给资源消息添加 读取/写入 字段

API Naming Conventions

包名为应用的标识(APP_ID),用于生成 gRPC 请求路径,或者 proto 之间进行引用 Message。文件中声明的包名称应该与产品和服务名称保持一致。带有版本的 API 的软件包名称必须以此版本结尾。
my.package.v1,为 API 目录,定义service相关接口,用于提供业务使用。

// RequestURL: /../{method}
package .;

API Primitive Fields

gRPC 默认使用 Protobuf v3 格式,因为去除了 required 和 optional 关键字,默认全部都是 optional 字段。如果没有赋值的字段,默认会基础类型字段的默认值,比如 0 或者 “”。
Protobuf v3 中,建议使用:https://github.com/protocolbuffers/protobuf/blob/master/src/google/protobuf/wrappers.proto
Warpper 类型的字段,即包装一个 message,使用时变为指针。

Protobuf 作为强 schema 的描述文件,也可以方便扩展,是不是用于配置文件定义也可?

API Errors

使用一小组标准错误配合大量资源
例如,服务器没有定义不同类型的“找不到”错误,而是使用一个标准 google.rpc.Code.NOT_FOUND 错误代码并告诉客户端找不到哪个特定资源。状态空间变小降低了文档的复杂性,在客户端库中提供了更好的惯用映射,并降低了客户端的逻辑复杂性,同时不限制是否包含可操作信息(/google/rpc/error_details)。
错误传播
如果您的 API 服务依赖于其他服务,则不应盲目地将这些服务的错误传播到您的客户端。在翻译错误时,我们建议执行以下操作:
隐藏实现详细信息和机密信息。
调整负责该错误的一方。例如,从另一个服务接收 INVALID_ARGUMENT 错误的服务器应该将 INTERNAL 传播给它自己的调用者。

全局错误码
全局错误码,是松散、易被破坏契约的,基于我们上述讨论的,在每个服务传播错误的时候,做一次翻译,这样保证每个服务 + 错误枚举,应该是唯一的,而且在 proto 定义中是可以写出来文档的。

API Design

包管理

go mod

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
https://github.com/gomods/athens
https://goproxy.cn

https://blog.golang.org/modules2019
https://blog.golang.org/using-go-modules
https://blog.golang.org/migrating-to-go-modules
https://blog.golang.org/module-mirror-launch
https://blog.golang.org/publishing-go-modules
https://blog.golang.org/v2-go-modules
https://blog.golang.org/module-compatibility

测试

Unittest

小型测试带来优秀的代码质量、良好的异常处理、优雅的错误报告;大中型测试会带来整体产品质量和数据验证。
不同类型的项目,对测试的需求不同,总体上有一个经验法则,即70/20/10原则:70%是小型测试,20%是中型测试,10%是大型测试。
如果一个项目是面向用户的,拥有较高的集成度,或者用户接口比较复杂,他们就应该有更多的中型和大型测试;如果是基础平台或者面向数据的项目,例如索引或网络爬虫,则最好有大量的小型测试,中型测试和大型测试的数量要求会少很多。

“自动化实现的,用于验证一个单独函数或独立功能模块的代码是否按照预期工作,着重于典型功能性问题、数据损坏、错误条件和大小差一错误(译注:大小差一(off-by-one)错误是一类常见的程序设计错误)等方面的验证”
- 《Google软件测试之道》

单元测试的基本要求:
快速
环境一致
任意顺序
并行

基于 docker-compose 实现跨平台跨语言环境的容器依赖管理方案,以解决运行 unittest 场景下的(mysql, redis, mc)容器依赖问题:
本地安装 Docker。
无侵入式的环境初始化。
快速重置环境。
随时随地运行(不依赖外部服务)。
语义式 API 声明资源。

真实外部依赖,而非 in-process 模拟。
正确的对容器内服务进行健康检测,避免unittest 启动时候资源还未 ready。
应该交由 app 自己来初始化数据,比如 db 的scheme,初始的 sql 数据等,为了满足测试的一致性,在每次结束后,都会销毁容器。
在单元测试开始前,导入封装好的 testing 库,方便启动和销毁容器。
对于 service 的单元测试,使用 gomock 等库把 dao mock 掉,所以在设计包的时候,应该面向抽象编程。
在本地执行依赖 Docker,在 CI 环境里执行Unittest,需要考虑在物理机里的 Docker 网络,或者在 Docker 里再次启动一个 Docker。

利用 go 官方提供的: Subtests + Gomock 完成整个单元测试。
/api
比较适合进行集成测试,直接测试 API,使用 API 测试框架(例如: yapi),维护大量业务测试 case。
/data
docker compose 把底层基础设施真实模拟,因此可以去掉 infra 的抽象层。
/biz
依赖 repo、rpc client,利用 gomock 模拟 interface 的实现,来进行业务单元测试。
/service
依赖 biz 的实现,构建 biz 的实现类传入,进行单元测试。
基于 git branch 进行 feature 开发,本地进行 unittest,之后提交 gitlab merge request 进行 CI 的单元测试,基于 feature branch 进行构建,完成功能测试,之后合并 master,进行集成测试,上线后进行回归测试。

References

https://www.ardanlabs.com/blog/2017/02/package-oriented-design.html
https://www.ardanlabs.com/blog/2017/02/design-philosophy-on-packaging.html
https://github.com/golang-standards/project-layout
https://github.com/golang-standards/project-layout/blob/master/README_zh.md
https://www.cnblogs.com/zxf330301/p/6534643.html
https://blog.csdn.net/k6T9Q8XKs6iIkZPPIFq/article/details/109192475?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522160561008419724839224387%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=160561008419724839224387&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_v2~rank_v28-6-109192475.first_rank_ecpm_v3_pc_rank_v2&utm_term=阿里技术专家详解DDD系列&spm=1018.2118.3001.4449
https://blog.csdn.net/chikuai9995/article/details/100723540?biz_id=102&utm_term=阿里技术专家详解DDD系列&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-0-100723540&spm=1018.2118.3001.4449
https://blog.csdn.net/Taobaojishu/article/details/101444324?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522160561008419724838528569%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=160561008419724838528569&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_click~default-1-101444324.first_rank_ecpm_v3_pc_rank_v2&utm_term=阿里技术专家详解DDD系列&spm=1018.2118.3001.4449
https://blog.csdn.net/taobaojishu/article/details/106152641
https://cloud.google.com/apis/design/errors
https://kb.cnblogs.com/page/520743/
https://zhuanlan.zhihu.com/p/105466656
https://zhuanlan.zhihu.com/p/105648986
https://zhuanlan.zhihu.com/p/106634373
https://zhuanlan.zhihu.com/p/107347593
https://zhuanlan.zhihu.com/p/109048532
https://zhuanlan.zhihu.com/p/110252394
https://www.jianshu.com/p/dfa427762975
https://www.citerus.se/go-ddd/
https://www.citerus.se/part-2-domain-driven-design-in-go/
https://www.citerus.se/part-3-domain-driven-design-in-go/
https://www.jianshu.com/p/dfa427762975
https://www.jianshu.com/p/5732b69bd1a1

https://www.cnblogs.com/qixuejia/p/10789612.html
https://www.cnblogs.com/qixuejia/p/4390086.html
https://www.cnblogs.com/qixuejia/p/10789621.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/46603988
https://github.com/protocolbuffers/protobuf/blob/master/src/google/protobuf/wrappers.proto
https://dave.cheney.net/2014/10/17/functional-options-for-friendly-apis
https://commandcenter.blogspot.com/2014/01/self-referential-functions-and-design.html
https://blog.csdn.net/taobaojishu/article/details/106152641

https://apisyouwonthate.com/blog/creating-good-api-errors-in-rest-graphql-and-grpc
https://blog.cleancoder.com/uncle-bob/2012/08/13/the-clean-architecture.html
https://www.youtube.com/watch?v=oL6JBUk6tj0
https://github.com/zitryss/go-sample
https://github.com/danceyoung/paper-code/blob/master/package-oriented-design/packageorienteddesign.md
https://medium.com/@eminetto/clean-architecture-using-golang-b63587aa5e3f
https://hackernoon.com/golang-clean-archithecture-efd6d7c43047
https://medium.com/@benbjohnson/standard-package-layout-7cdbc8391fc1
https://medium.com/wtf-dial/wtf-dial-domain-model-9655cd523182
https://hackernoon.com/golang-clean-archithecture-efd6d7c43047
https://hackernoon.com/trying-clean-architecture-on-golang-2-44d615bf8fdf
https://manuel.kiessling.net/2012/09/28/applying-the-clean-architecture-to-go-applications/
https://github.com/katzien/go-structure-examples
https://www.youtube.com/watch?v=MzTcsI6tn-0
https://www.appsdeveloperblog.com/dto-to-entity-and-entity-to-dto-conversion/
https://travisjeffery.com/b/2019/11/i-ll-take-pkg-over-internal/
https://github.com/google/wire/blob/master/docs/best-practices.md
https://github.com/google/wire/blob/master/docs/guide.md
https://blog.golang.org/wire
https://github.com/google/wire
https://www.ardanlabs.com/blog/2019/03/integration-testing-in-go-executing-tests-with-docker.html
https://www.ardanlabs.com/blog/2019/10/integration-testing-in-go-set-up-and-writing-tests.html
https://blog.golang.org/examples
https://blog.golang.org/subtests
https://blog.golang.org/cover
https://blog.golang.org/module-compatibility
https://blog.golang.org/v2-go-modules
https://blog.golang.org/publishing-go-modules
https://blog.golang.org/module-mirror-launch
https://blog.golang.org/migrating-to-go-modules
https://blog.golang.org/using-go-modules
https://blog.golang.org/modules2019
https://blog.codecentric.de/en/2017/08/gomock-tutorial/
https://pkg.go.dev/github.com/golang/mock/gomock
https://medium.com/better-programming/a-gomock-quick-start-guide-71bee4b3a6f1

------ 本文结束------
如果本篇文章对你有帮助,可以给作者加个鸡腿~(*^__^*),感谢鼓励与支持!