包的匿名导入

如果只是导入一个包而并不使用导入的包将会导致一个编译错误。但是有时候我们只是想利用导入包而产生的副作用:它会计算包级变量的初始化表达式和执行导入包的 init 初始化函数(§2.6.2)。这时候我们需要抑制 “unused import” 编译错误,我们可以用下划线 _ 来重命名导入的包。像往常一样,下划线 _ 为空白标识符,并不能被访问。

import _ "image/png" // register PNG decoder

这个被称为包的匿名导入。它通常是用来实现一个编译时机制,然后通过在 main 主程序入口选择性地导入附加的包。首先,让我们看看如何使用该特性,然后再看看它是如何工作的。

标准库的 image 图像包包含了一个 Decode 函数,用于从 io.Reader 接口读取数据并解码图像,它调用底层注册的图像解码器来完成任务,然后返回 image.Image 类型的图像。使用 image.Decode 很容易编写一个图像格式的转换工具,读取一种格式的图像,然后编码为另一种图像格式:

ch10/jpeg
Unresolved include directive in modules/ROOT/pages/ch10/ch10-05.adoc - include::example$/ch10/jpeg/main.go[]

如果我们将 gopl.io/ch3/mandelbrot(§3.3)的输出导入到这个程序的标准输入,它将解码输入的 PNG 格式图像,然后转换为 JPEG 格式的图像输出(图3.3)。

$ go build gopl.io/ch3/mandelbrot
$ go build gopl.io/ch10/jpeg
$ ./mandelbrot | ./jpeg >mandelbrot.jpg
Input format = png

要注意 image/png 包的匿名导入语句。如果没有这一行语句,程序依然可以编译和运行,但是它将不能正确识别和解码 PNG 格式的图像:

$ go build gopl.io/ch10/jpeg
$ ./mandelbrot | ./jpeg >mandelbrot.jpg
jpeg: image: unknown format

下面的代码演示了它的工作机制。标准库还提供了 GIF、PNG 和 JPEG 等格式图像的解码器,用户也可以提供自己的解码器,但是为了保持程序体积较小,很多解码器并没有被全部包含,除非是明确需要支持的格式。image.Decode 函数在解码时会依次查询支持的格式列表。每个格式驱动列表的每个入口指定了四件事情:格式的名称;一个用于描述这种图像数据开头部分模式的字符串,用于解码器检测识别;一个 Decode 函数用于完成解码图像工作;一个 DecodeConfig 函数用于解码图像的大小和颜色空间的信息。每个驱动入口是通过调用 image.RegisterFormat 函数注册,一般是在每个格式包的 init 初始化函数中调用,例如 image/png 包是这样注册的:

package png // image/png

func Decode(r io.Reader) (image.Image, error)
func DecodeConfig(r io.Reader) (image.Config, error)

func init() {
    const pngHeader = "\x89PNG\r\n\x1a\n"
    image.RegisterFormat("png", pngHeader, Decode, DecodeConfig)
}

最终的效果是,主程序只需要匿名导入特定图像驱动包就可以用 image.Decode 解码对应格式的图像了。

数据库包 database/sql 也是采用了类似的技术,让用户可以根据自己需要选择导入必要的数据库驱动。例如:

import (
    "database/sql"
    _ "github.com/lib/pq"              // enable support for Postgres
    _ "github.com/go-sql-driver/mysql" // enable support for MySQL
)

db, err = sql.Open("postgres", dbname) // OK
db, err = sql.Open("mysql", dbname)    // OK
db, err = sql.Open("sqlite3", dbname)  // returns error: unknown driver "sqlite3"

练习 10.1: 扩展 jpeg 程序,以支持任意图像格式之间的相互转换,使用 image.Decode 检测支持的格式类型,然后通过 flag 命令行标志参数选择输出的格式。

练习 10.2: 设计一个通用的压缩文件读取框架,用来读取 ZIP(archive/zip)和 POSIX tar(archive/tar)格式压缩的文档。使用类似上面的注册技术来扩展支持不同的压缩格式,然后根据需要通过匿名导入选择导入要支持的压缩格式的驱动包。