你知道Golang的模板怎麼用嗎?帶你瞭解動態文字的生成!

2023-09-13 18:01:21

Golang Template

Go語言中的Go Template是一種用於生成文字輸出的簡單而強大的模板引擎。它提供了一種靈活的方式來生成各種格式的文字,例如HTML、XML、JSON等。

Go Template的具有以下主要特性:

  1. 簡潔易用:Go Template語法簡潔而易於理解。它使用一對雙大括號「{{}}」來標記模板的預留位置和控制結構。這種簡單的語法使得模板的編寫和維護變得非常方便。
  2. 資料驅動:Go Template支援資料驅動的模板生成。你可以將資料結構傳遞給模板,並在模板中使用點號「.」來參照資料的欄位和方法。這種資料驅動的方式使得模板可以根據不同的資料動態生成輸出。
  3. 條件和迴圈:Go Template提供了條件語句和迴圈語句,使得你可以根據條件和迭代來控制模板的輸出。你可以使用「if」、「else」、「range」等關鍵字來實現條件判斷和迴圈迭代,從而生成靈活的輸出。
  4. 過濾器和函數:Go Template支援過濾器和函數,用於對資料進行轉換和處理。你可以使用內建的過濾器來格式化資料,例如日期格式化、字串截斷等。此外,你還可以定義自己的函數,並在模板中呼叫這些函數來實現更復雜的邏輯和操作。
  5. 巢狀模板:Go Template支援模板的巢狀,允許你在一個模板中包含其他模板。這種模板的組合和巢狀機制可以幫助你構建更大型、更復雜的模板結構,提高程式碼的可重用性和可維護性。

在很多Go開發的工具,專案都大量的使用了template模板。例如: Helm,K8s,Prometheus,以及一些code-gen程式碼生成器等等。Go template提供了一種模板機制,通過預宣告模板,傳入自定義資料來靈活的客製化各種文字。

1.範例

我們通過一個範例來了解一下template的基本使用。

首先宣告一段模板

var md = `Hello,{{ . }}`

解析模板並執行

func main() {
	tpl := template.Must(template.New("first").Parse(md))
	if err := tpl.Execute(os.Stdout, "Jack"); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

// 輸出
// Hello Jack

在上述例子中, {{ . }}前後花括號屬於分界符,template會對分界符內的資料進行解析填充。其中 .代表當前物件,這種概念在很多語言中都存在。

在main函數中,我們通過template.New建立一個名為"first"的template,並用此template進行Parse解析模板。隨後,再進行執行:傳入io.Writer,data,template會將資料填充至解析的模板中,再輸出到傳入的io.Writer上。

我們再來看一個例子

// {{ .xxoo -}} 刪除右側的空白
var md = `個人資訊:
姓名: {{ .Name }}
年齡: {{ .Age }}
愛好: {{ .Hobby -}}
`

type People struct {
	Name string
	Age  int
}

func (p People) Hobby() string {
	return "唱,跳,rap,籃球"
}

func main() {

	tpl := template.Must(template.New("first").Parse(md))
	p := People{
		Name: "Jackson",
		Age:  20,
	}
	if err := tpl.Execute(os.Stdout, p); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

// 輸出
//個人資訊:
//姓名: Jackson       
//年齡: 20            
//愛好: 唱,跳,rap,籃球

Hobby屬於People的方法,所以在模板中也可以通過.進行呼叫。需要注意: 不管是欄位還是方法,由於template實際解析的包與當前包不同,無論是欄位還是方法必須是匯出的。

在template中解析時,它 移除了 {{}} 裡面的內容,但是留下的空白完全保持原樣。所以解析出來的時候,我們需要對空白進行控制。YAML認為空白是有意義的,因此管理空白變得很重要。我們可以通過-進行控制空白。

{{- (包括新增的橫槓和空格)表示向左刪除空白, 而 -}}表示右邊的空格應該被去掉。

要確保-和其他命令之間有一個空格。

{{- 10 }}: "表示向左刪除空格,列印10"

{{ -10 }}: "表示列印-10"

2.流程控制

條件判斷 IF ELSE

在template中,提供了if/else的流程判斷。

我們看一下doc的定義:

{{if pipeline}} T1 {{end}}
	如果 pipeline 的值為空,則不生成輸出;
	否則,執行T1。空值為 false、0、任何
	nil 指標或介面值,以及
	長度為零的任何陣列、切片、對映或字串。
	點不受影響。
{{if pipeline}} T1 {{else}} T0 {{end}}
	如果 pipeline 的值為空,則執行 T0;
	否則,執行T1。點不受影響。
{{if pipeline}} T1 {{else if pipeline}} T0 {{end}}
	為了簡化 if-else 鏈的外觀,
	if 的 else 操作可以直接包含另一個 if

其中pipeline命令是一個簡單的值(引數)或一個函數或方法呼叫。我們第一個例子的hobby就屬於方法呼叫。

繼續是上面的案例,我們新增了一個IF/ELSE來判斷年齡,在IF中我們使用了一個內建函數gt判斷年齡。

在template中,呼叫函數,傳遞引數是跟在函數後面: function arg1 agr2

或者也可以通過管道符進行傳遞:arg | function

每個函數都必須有1到2個返回值,如果有2個則後一個必須是error介面型別。

var md = `個人資訊:
姓名: {{ .Name }}
年齡: {{ .Age }}
愛好: {{ .Hobby -}}
{{ if gt .Age 18 }}
成年人
{{ .Age | print }}
{{ else }}
未成年人
{{ end }}
`

// 輸出
//個人資訊:
//姓名: Jackson       
//年齡: 20            
//愛好: 唱,跳,rap,籃球
//成年人              
//20 

迴圈控制range

template同時也提供了迴圈控制的功能。我們還是先看一下doc

{range pipeline}} T1 {{end}} pipeline 的值必須是陣列、切片、對映或通道。
	如果管道的值長度為零,則不輸出任何內容;
	否則,將點設定為陣列的連續元素,
	切片或對映並執行 T1。如果值是對映並且鍵是具有定義順序的基本型別,則將按排序鍵順序存取
	
{{range pipeline}} T1 {{else}} T0 {{end}} 
	pipeline 的值必須是陣列、切片、對映或通道。
	如果管道的值長度為零,則 . 不受影響並
	執行 T0;否則,將 . 設定為陣列、切片或對映的連續元素,並執行 T1。
	
{{break}}
	最裡面的 {{range pipeline}} 迴圈提前結束,停止當前迭代並繞過所有剩餘迭代。
	
{{continue}}
	最裡面的 {{range pipeline}} 迴圈的跳過當前迭代

整合上面的IF/ELSE,我們做一個綜合案例

var md = `
Start iteration:
{{- range . }}
{{- if gt . 3 }}
超過3
{{- else }}
{{ . }}
{{- end }}
{{ end }}
`

func main() {
	tpl := template.Must(template.New("first").Parse(md))
	p := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}
	if err := tpl.Execute(os.Stdout, p); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

// 輸出
//1       
//2        
//3       
//超過3    
//超過3    
//超過3

我們通過{{ range . }}遍歷傳入的物件,在迴圈內部再通過{{ if }}/{{ else }}判斷每個元素的大小。

作用域控制with

在語言中都有一個作用域的概念。template也提供了通過使用with去修改作用域。

我們來看一個案例

var md = `
people name(out scope): {{ .Name }}
dog name(out scope): {{ .MyDog.Name }}
{{- with .MyDog }}
dog name(in scope): {{ .Name }} 
people name(in scope): {{ $.Name }}
{{ end }}
`
type People struct {
	Name  string
	Age   int
	MyDog Dog
}

type Dog struct {
	Name string
}

func main() {
	tpl := template.Must(template.New("first").Parse(md))
	p := People{Name: "Lucy", MyDog: Dog{Name: "Tom"}}
	if err := tpl.Execute(os.Stdout, p); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

// 輸出
//people name(out scope): Lucy
//dog name(out scope): Tom    
//dog name(in scope): Tom     
//people name(in scope): Lucy 

在頂層作用域中,我們直接可以通過.去獲取物件的資訊。在宣告的with中,我們將頂層物件的MyDog傳入,那麼在with作用域中,通過.獲取的物件就是Dog。所以在with中我們可以直接通過.獲取Dog的name。

有些時候,在子作用域中我們可能也希望可以獲取到頂層物件,那麼我們可以通過$獲取頂層物件。上述例子的$.獲取到People。

3.函數

在第二節內容中,我們使用了print,gt函數,這些函數都是預定義在template中。我們通過查閱原始碼可以檢視預定義了以下函數:

func builtins() FuncMap {
	return FuncMap{
		"and":      and,
		"call":     call,
		"html":     HTMLEscaper,
		"index":    index,
		"slice":    slice,
		"js":       JSEscaper,
		"len":      length,
		"not":      not,
		"or":       or,
		"print":    fmt.Sprint,
		"printf":   fmt.Sprintf,
		"println":  fmt.Sprintln,
		"urlquery": URLQueryEscaper,

		// Comparisons
		"eq": eq, // ==
		"ge": ge, // >=
		"gt": gt, // >
		"le": le, // <=
		"lt": lt, // <
		"ne": ne, // !=
	}
}

在實際開發中,僅僅是這些函數是很難滿足我們的需求。此時,我們希望能夠傳入自定義函數,在我們編寫模板的時候可以使用自定義的函數。

我們引入一個需求: 希望將傳入的str可以轉為小寫。

var md = `
result: {{ . | lower }}
`

func Lower(str string) string {
	return strings.ToLower(str)
}

func main() {
	tpl := template.Must(template.New("demo").Funcs(map[string]any{
		"lower": Lower,
	}).Parse(md))
	tpl.Execute(os.Stdout, "HELLO FOSHAN")
}

// 輸出
// result: hello foshan

由於template支援鏈式呼叫,所以我們一般把Parse放在最後

我們通過呼叫Funcs,傳入functionName : function的map。

執行模板時,函數從兩個函數map中查詢:首先是模板函數map,然後是全域性函數map。一般不在模板內定義函數,而是使用Funcs方法新增函數到模板裡。

方法必須有一到兩個返回值,如果是兩個,那麼第二個一定是error介面型別

注意:Funcs必須在解析parse前呼叫。如果模板已經解析了,再傳入funcs,template並不知道該函數應該如何對映。

4.變數

函數、管道符、物件和控制結構都可以控制,我們轉向很多程式語言中更基本的思想之一:變數。 在模板中,很少被使用。但是我們可以使用變數簡化程式碼,並更好地使用withrange

我們通過{{ $var := .Obj }}宣告變數,在with/range中我們使用的會比較頻繁

var md = `
{{- $count := len . -}}
共有{{ $count }}個元素
{{- range $k,$v := . }}
{{ $k }} => {{ $v }}
{{- end }}
`

func main() {
	tpl := template.Must(template.New("demo").Parse(md))
	tpl.Execute(os.Stdout, map[string]string{
		"p1": "Jack",
		"p2": "Tom",
		"p3": "Lucy",
	})
}

// 輸出
// 共有3個元素
// p1 => Jack 
// p2 => Tom  
// p3 => Lucy 

{{ var }}宣告的變數也有作用域的概念,如果在頂層作用域中宣告了var,那麼在內部作用域可以直接通過獲取該變數

我們通過{{- range $k,$v := . }}遍歷map中每一個KV,這種寫法類似於Golang的for-range

5.命名模板

在Go語言的模板引擎中,命名模板是指通過給模板賦予一個唯一的名稱,將其儲存在模板集中,以便後續可以通過該名稱來參照和執行該模板。

通過使用命名模板,你可以將一組相關的模板邏輯組織在一起,並在需要的時候方便地呼叫和重用它們。這對於構建複雜的模板結構和提高模板的可維護性非常有用。

在編寫複雜模板的時候,我們總是希望可以抽象出公用模板,那麼此時就需要使用命名模板進行復用。

本節將基於K8sPod模板的案例來學習如何使用命名模板進行抽象複用。

我們看一下doc

{{template "name"}}
	具有指定名稱的模板以無資料執行。

{{template "name" pipeline}}
	具有指定名稱的模板以pipeline結果執行。

通過define定義模板名稱

{{ define "container" }}
	模板
{{ end }}

通過template使用模板

{{ template "container" }}

我們在使用template.New傳入的name,實際上就是定義了模板的名稱

案例:我們希望抽象出Pod的container,通過程式碼來傳入資料生成container,避免重複的編寫yaml。

var pod = `
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "test"
spec:
  containers:
{{- template "container" .}}
`
var container = `
{{ define "container" }}
    - name: {{ .Name }}
      image: "{{ .Image}}"
{{ end }}
`

func main() {
	tpl := template.Must(template.New("demo").Parse(pod))
	tpl.Parse(container)
	tpl.ExecuteTemplate(os.Stdout, "demo", struct {
		Name  string
		Image string
	}{
		"nginx",
		"1.14.1",
	})
}

// 輸出
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "test"
spec:
  containers:
    - name: nginx    
      image: "1.14.1"

tpl可以解析多個模板,在不同模板中通過define定義模板即可。使用ExecuteTemplate傳入模板名指定解析模板。在{{- template "container" .}}中可以傳入物件資料。

在實際開發中,我們往往不會採用列印的方式輸出。可以根據不同的需求,在Execute執行時選擇不同的io.Writer。往往我們更希望寫入到檔案中。

6.Template常用函數

func Must(t *Template, err error) *Template

Must是一個helper函數,它封裝對返回(Template, error)的函數的呼叫,並在錯誤非nil時panic。它旨在用於template初始化。

// 解析指定檔案
// 範例: ParseFiles(./pod.tpl) 
func ParseFiles(filenames ...string) (*Template, error)


// 解析filepath.Match匹配檔案
// 範例: ParseGlob(/data/*.tpl)
func ParseGlob(pattern string) (*Template, error)

這兩個函數幫助我們解析檔案中的模板,大多數情況下我們都是將模板寫在.tpl結尾的檔案中。通過不同的解析規則解析對應的檔案。

func (t *Template) Templates() []*Template 

返回當前t相關的模板的slice,包括t本身。

func (t *Template) ExecuteTemplate(wr io.Writer, name string, data any) error

傳入模板名稱,執行指定的模板。

如果在執行模板或寫入其輸出時發生錯誤,執行將停止,但部分結果可能已經被寫入輸出寫入器。模板可以安全地並行執行,但如果並行執行共用一個Writer,則輸出可能交錯。

func (t *Template) Delims(left, right string) *Template

修改模板中的分界符,可以將{{}}修改為<>

func (t *Template) Clone() (*Template, error) 

clone返回模板的副本,包括所有關聯模板。在clone的副本上新增模板是不會影響原始模板的。所以我們可以將其用於公共模板,通過clone獲取不同的副本。

7.總結

Golang的template提高程式碼重用性:模板引擎允許你建立可重用的模板片段。通過將重複的模板邏輯提取到單獨的模板中,並在需要時進行呼叫,可以減少程式碼重複,提高程式碼的可維護性和可延伸性。有許多code-gen使用了template + cobra方式生成複用程式碼和模板程式碼,有利於我們解放雙手。

一起進步

原文連結:https://mp.weixin.qq.com/s/SXQt6aPTj3VOdvu0P39mXg

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