教你用Cobra开发类似docker的命令行

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• 前言
• 一、安装
• 二、初始化应用
  • 初始化项目
  • 创建入口文件cmd/root.go
  • 创建主程序main.go
• 三、如何自定义命令
  • 创建hello子命令
  • 创建version子命令
• 四、如何设置flag选项
  • 全局选项
  • 本地选项
  • 设置必填
  • 绑定配置
• 五、如何设置arguments
  • 使用示例
• 六、如何使用参数
  • 获取flag参数
  • 获取args参数
• 七、如何设置钩子
• 总结

前言

Cobra是一个强大的用来构建命令行程序的库，许多流行的Go项目都是用它来构建的，比如Kubernetes、Docker、etcd、Istio、Github CLI等等。

接下来，演示开发一个我们自己的命令行程序chenqionghe，模仿一下docker命令行，预期功能如下

# 查看帮助
chenqionghe -h
# 查看版本，类似docker version
chenqionghe version
# 查看hello命令帮助，类似docker ps -h
chenqionghe hello -h
# 使用hello命令，类似docker run --name app --volume /app/data
chenqionghe hello --name light-weight-baby --author gym

Cobra基于三个基本概念

• commands（行为）
• arguments（位置参数）
• flags（命令行选项）

使用基本模式是APPNAME VERB NOUN --ADJECTIVE或APPNAME COMMAND ARG --FLAG，例如

# server是一个command，--port=1313是一个命令行选项
hugo server --port=1313
# clone 是 commands，URL 是 arguments，brae是命令行选项
git clone URL --bare

一、安装

go get -u github.com/spf13/cobra/cobra
go install github.com/spf13/cobra/cobra

二、初始化应用

初始化项目

这里我的应用名叫chenqionghe

go mod init chenqionghe

创建入口文件cmd/root.go

创建文件夹cmd，并创建文件cmd/root.go，这是用来放所有的命令的基本文件

package cmd
import (
	"fmt"
	"github.com/spf13/cobra"
	"os"
)
var rootCmd = &cobra.Command{
	Use:   "chenqionghe",
	Short: "getting muscle is not easy",
	Long: `let's do it, yeah buddy light weight baby!`,
	Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Println("hello chenqionghe")
	},
}
func Execute() {
	if err := rootCmd.Execute(); err != nil {
		fmt.Println(err)
		os.Exit(1)
	}
}

创建主程序main.go

package main

import "chenqionghe/cmd"

func main() {
	cmd.Execute()
}

运行一下main.go可以看到生效了

三、如何自定义命令

创建hello子命令

cobra add hello

会在cmd下生成一个hello.cmd的命令，生成的命令是长下面这样的，核心是调用了AddCommand方法

我们把没用的信息干掉，精简后如下

package cmd

import (
	"fmt"
	"github.com/spf13/cobra"
)
var helloCmd = &cobra.Command{
	Use:   "hello",
	Short: "hello命令简介",
	Long:  `hello命令详细介绍`,
	Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Println("hello called")
	},
	TraverseChildren: true,
}

func init() {
	rootCmd.AddCommand(helloCmd)
}

直接运行看看

go run main.go hello

创建version子命令

同理，我们再创建一个version命令

cobra add version

修改一下Run方法

Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
   fmt.Println("chenqionghe version v0.0.1")
},

运行如下

四、如何设置flag选项

flag选项按作用范围分为persistent和local两类

全局选项

persistent是全局选项，对应的方法为PersistentFlags，可以分配给命令和命令下的所有子命令，上面的rootCmd和helloCmd都是可以调用flag

例如，添加一个-v选项

func init() {
	var Verbose bool
	rootCmd.PersistentFlags().BoolVarP(&Verbose, "verbose", "v", false, "全局版本")
}

运行，可以看到生效了

本地选项

local为本地选项，对应方法为Flags，只对指定的Command生效，我们往hello命令的init里边添加一个本地flag

func init() {
	rootCmd.AddCommand(helloCmd)
	//本地flag
	var Source string
	helloCmd.Flags().StringVarP(&Source, "source", "s", "", "读取文件路径")
}

运行如下

设置必填

我们在init函数添加以下代码

rootCmd.Flags().StringVarP(&Name, "name", "n", "", "你的名字")
rootCmd.MarkFlagRequired("name")

运行如下，必须填写name参数才可以运行

绑定配置

添加一个initConfig方法

func initConfig() {
	viper.AddConfigPath("./")
	viper.AddConfigPath("./conf")
	viper.SetConfigName("config")
	viper.SetConfigType("yaml")
	viper.AutomaticEnv()
	if err := viper.ReadInConfig(); err != nil {
		fmt.Println("Error:", err)
		os.Exit(1)
	}
}

在init中调用

cobra.OnInitialize(initConfig) //这会在运行每个子命令之前运行
rootCmd.PersistentFlags().StringVar(&Author, "author", "defaultAuthor", "作者名")
viper.BindPFlag("author", rootCmd.PersistentFlags().Lookup("author"))

这将把viper配置和flag绑定，如果用户不设置-author选项，将从配置中查找

五、如何设置arguments

cobra默认提供了一些验证方法

• NoArgs: 如果包含任何位置参数，命令报错
• ArbitraryArgs: 命令接受任何参数
• OnlyValidArgs: 如果有位置参数不在ValidArgs中，命令报错
• MinimumArgs(init): 如果参数数目少于N个后，命令行报错
• MaximumArgs(init): 如果参数数目多于N个后，命令行报错
• ExactArgs(init): 如果参数数目不是N个话，命令行报错
• RangeArgs(min, max): 如果参数数目不在范围(min, max)中，命令行报错

使用示例

往Command中添加参数Args，我们规定参数不能少于5个，如下

var rootCmd = &cobra.Command{
   Use:   "chenqionghe",
   Short: "getting muscle is not easy",
   Long:  `let's do it, yeah buddy light weight baby!`,
   Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
      fmt.Println("hello chenqionghe")
   },
   Args: cobra.MinimumNArgs(5),
}

运行输出

六、如何使用参数

我们可以看到核心的方法，其实就是cobra.Command中的Run参数，指定了func(cmd *cobra.Command, args []string)类型的回调

代表我们可以直接使用cmd和args来编写我们的程序

获取flag参数

我们可以直接使用cmd的flag方法获取传递的flag

var helloCmd = &cobra.Command{
	Use:   "hello",
	Short: "hello命令简介",
	Long:  `hello命令详细介绍`,
	Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Println(cmd.Flag("author").Value)
		fmt.Println(cmd.Flag("name").Value)
	},
}

运行如下

获取args参数

var helloCmd = &cobra.Command{
	Use:   "hello",
	Short: "hello命令简介",
	Long:  `hello命令详细介绍`,
	Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Println(args)
	},
	TraverseChildren: true,
}

调用如下，可以看到已经取出了所有的args参数

七、如何设置钩子

cobra提供了很多钩子方法，可按运行顺序排列如下

• PersistentPreRun
• PreRun
• Run
• PostRun
• PersistentPostRun

使用示例

var helloCmd = &cobra.Command{
	Use:   "hello",
	Short: "hello命令简介",
	Long:  `hello命令详细介绍`,
	//Args: cobra.MinimumNArgs(1),
	PersistentPreRun: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Printf("Inside rootCmd PersistentPreRun with args: %v\n", args)
	},
	PreRun: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Printf("Inside rootCmd PreRun with args: %v\n", args)
	},
	Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Printf("Run with args: %v\n", args)
	},
	PostRun: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Printf("Inside rootCmd PostRun with args: %v\n", args)
	},
	PersistentPostRun: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
		fmt.Printf("Inside rootCmd PersistentPostRun with args: %v\n", args)
	},
}

运行如下

总结

到这里，我们就已经学会了如果设置子命令、flag参数、arguments参数以及编写方法使用这些参数，

还有最后一步，就是编译出我们的二进制程序，验证一下我们之前的需求

• 编译

go build -o chenqionghe

如下，已经生成二进制文件chenqionghe

• 运行命令

./chenqionghe -h # 查看帮助
./chenqionghe version # 查看版本，类似docker version
./chenqionghe hello -h # 查看hello命令帮助，类似docker ps -h
./chenqionghe hello --name light-weight-baby --author gym # 使用hello命令，类似docker run --name app --volume /app/data

可以看到，完美的实现了预期需求，就是这么简单，light weight baby!