一种优雅的Golang的库插件注册加载机制
你好，我是轩脉刃。
最近看到一个内部项目的插件加载机制，非常赞。当然这里说的插件并不是指的golang原生的可以在buildmode中加载指定so文件的那种加载机制。而是软件设计上的「插件」。如果你的软件是一个框架，或者一个平台性产品，想要提升扩展性，即可以让第三方进行第三方库开发，最终能像搭积木一样将这些库组装起来。那么就可能需要这种库加载机制。
我们的目标是什么？对第三方库进行某种库规范，只要按照这种库规范进行开发，这个库就可以被加载到框架中。
我们先定义一个插件的数据结构，这里肯定是需要使用接口来规范，这个可以根据你的项目自由发挥，比如我希望插件有一个Setup方法来在启动的时候加载即可。然后我就定义如下的Plugin结构。
type Plugin interface{
Name() string
Setup(config map[string]string) error
}
而在框架启动的时候，我启动了一个如下的全局变量：
var plugins map[string]Plugin
注册
有人可能会问，这里有了加载函数setup，但是为什么没有注册逻辑呢？
答案是注册的逻辑放在库的init函数中。
即框架还提供了一个注册函数。
// package plugin
Register(plugin Plugin)
这个register就是实现了将第三方plugin放到plugins全局变量中。
所以第三方的plugin库大致实现如下：
package MyPlugin
type MyPlugin struct{
}
func (m *MyPlugin) Setup(config map[string]string) error {
// TODO
}
func (m *MyPlugin) Name() string {
return "myPlugin"
}
func init() {
plugin.Register(&MyPlugin)
}
这样注册的逻辑就变成了，如果你要加载一个插件，那么你在main.go中直接以 _ import的形式引入即可。
package main
_ import "github.com/foo/myplugin"
func main() {
}
整体的感觉，这样子插件的注册就被“隐藏”到import中了。
加载
注册的逻辑其实看起来也平平无奇，但是加载的逻辑就考验细节了。
首先插件的加载其实有两点需要考虑：
- 配置
- 依赖
配置指的是插件一定是有某种配置的，这些配置以配置文件yaml中plugins.myplugin的路径存在。
plugins:
myplugin:
foo: bar
其实我对这种实现持保留意见。配置文件以一个文件中配置项的形式存在，好像不如以配置文件的形式存在，即以config/plugins/myplugin.yaml 的文件。
这样不会出现一个大配置文件的问题。毕竟每个配置文件本身就是一门DSL语言。如果你将配置文件的逻辑变复杂，一定会有很多附带的bug是由于配置文件错误导致的。
第二个说的是依赖。插件A依赖与插件B，那么这里就有加载函数Setup的先后顺序了。这种先后顺序如果纯依赖用户的“经验”，将某个插件的Setup调用放在某个插件的Setup调用之前，是非常痛苦的。（虽然一定是有办法可以做到）。更好的办法是依赖于框架自身的加载机制来进行加载。
首先我们在plugin包中定义一个接口：
type Depend interface{
DependOn() []string
}
如果我的插件依赖一个名字为 “fooPlugin” 的插件，那么我的插件 MyPlugin就会实现这个接口。
package MyPlugin
type MyPlugin struct{
}
func (m *MyPlugin) Setup(config map[string]string) error {
// TODO
}
func (m *MyPlugin) Name() string {
return "myPlugin"
}
func init() {
plugin.Register(&MyPlugin)
}
func (m *MyPlugin) DependOn() []string {
return []string{"fooPlugin"}
}
在最终加载所有插件的时候，我们并不是简单地将所有插件调用Setup，而是使用一个channel，将所有插件放在channel中，然后一个个调用Setup，遇到有Depend其他插件的，且依赖插件还未被加载，则将当前插件放在队列最后（重新塞入channel）。
var setupStatus map[string]bool
// 获取所有注册插件
func loadPlugins() (plugin chan Plugin, setupStatus map[string]bool) {
// 这里定义一个长度为10的队列
var sortPlugin = make(chan Plugin, 10)
var setupStatus = make[string]bool
// 所有的插件
for name, plugin := range plugins {
sortPlugin <- plugin
setupStatus[name] = false
}
return sortPlugin, setupStatus
}
// 加载所有插件
func SetupPlugins(pluginChan chan Plugin, setupStatus map[string]bool) error {
num := len(pluginChan)
for num > 0 {
plugin <- pluginChan
canSetup := true
if deps, ok := p.(Depend); ok {
depends := deps.DependOn()
for _, dependName := range depends{
if _, setuped := setupStatus[dependName]; !setup {
// 有未加载的插件
canSetup = false
break
}
}
}
// 如果这个插件能被setup
if canSetup {
plugin.Setup(xxx)
setupStatus[p.Name()] = true
} else {
// 如果插件不能被setup, 这个plugin就塞入到最后一个队列
pluginChan <- plugin
}
}
return nil
}
上面这段代码最精妙的就是使用了一个有buffer的channel作为一个队列，消费队列一方SetupPlugins，除了消费队列，也有可能生产数据到队列，这样就保证了队列中所有plugin都是被按照标记的依赖被顺序加载的。
总结
这种插件的注册和加载机制是非常优雅的。注册方面，巧妙使用隐式import来做插件的注册。而加载方面，巧妙使用有buffer的channel作为加载队列。
欢迎关注公众号: 轩脉刃的刀光剑影