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用vagrant构建统一的golang开发环境

尹成 尹成     2022-12-01     464

关键词：

开发环境是我们日常工作的一个环境，不论你现在的公司是否会强制你使用统一的开发环境，对于希望通过阅读本书，跟着本书一起写项目的同学来说，我希望大家有统一的环境，这不仅有利于代码的一致性，同时也是为了减少大家在开发中遇到很多不必要的问题。为了能够保证我们接下来的开发环境保持一致性，我们这一章介绍一个能够在所有系统都保持一致性开发环境的工具Vagrant，通过该工具使得我们保持一致的Go环境、项目目录等。这一章第一小节介绍Vagrant的一些基础知识、第二小节介绍如何安装Vagrant以及如何配置，接着第三小节介绍如何使用Vagrant，对Vagrant的常用命令进行详细的介绍，第四小节基于Vagrant的环境进行Go环境的安装，最后会根据这些介绍提出一些练习供大家深入的理解。

  1. [Vagrant介绍]
  2. [Vagrant安装配置]
  3. [Vagrant使用入门]
  4. [Go环境安装配置]
  5. [总结]
  6. [每章一练]

1. Vagrant的介绍

虚拟开发环境

平常我们经常会遇到这样的问题：在开发机上面开发完毕程序，放到正式环境之后会出现各种奇怪的问题：描述符少了、nginx配置不正确、MySQL编码不对、php缺少模块、glibc版本太低等。

所以我们就需要虚拟开发环境，我们虚拟和正式环境一样的虚拟开发环境，而随着个人开发机硬件的升级，我们可以很容易的在本机跑虚拟机，例如VMware、VirtualBox等。因此使用虚拟化开发环境，在本机可以运行自己喜欢的OS（Windows、Ubuntu、Mac等），开发的程序运行在虚拟机中，这样迁移到生产环境可以避免环境不一致导致的莫名错误。

虚拟开发环境特别适合团队中开发环境、测试环境、正式环境不同的场合，这样就可以使得整个团队保持一致的环境，我写这一章的初衷就是为了让大家和我的开发环境保持一致，让读者和我们整个大团队保持一致的开发环境。

Vagrant

Vagrant就是为了方便的实现虚拟化环境而设计的，使用Ruby开发，基于VirtualBox等虚拟机管理软件的接口，提供了一个可配置、轻量级的便携式虚拟开发环境。使用Vagrant可以很方便的就建立起来一个虚拟环境，而且可以模拟多台虚拟机，这样我们平时还可以在开发机模拟分布式系统。

Vagrant还会创建一些共享文件夹，用来给你在主机和虚拟机之间共享代码用。这样就使得我们可以在主机上写程序，然后在虚拟机中运行。如此一来团队之间就可以共享相同的开发环境，就不会再出现类似“只有你的环境才会出现的bug”这样的事情。

团队新员工加入，常常会遇到花一天甚至更多时间来从头搭建完整的开发环境，而有了Vagrant，只需要直接将已经打包好的package（里面包括开发工具，代码库，配置好的服务器等）拿过来就可以工作了，这对于提升工作效率非常有帮助。

Vagrant不仅可以用来作为个人的虚拟开发环境工具，而且特别适合团队使用，它使得我们虚拟化环境变得如此的简单，只要一个简单的命令就可以开启虚拟之路。

2. Vgrant安装配置

实际上Vagrant只是一个让你可以方便设置你想要的虚拟机的便携式工具，它底层支持VirtualBox、VMware甚至AWS作为虚拟机系统，本书中我们将使用VirtualBox来进行说明，所以第一步需要先安裝Vagrant和VirtualBox。

VirtualBox安装

VirtualBox是Oracle开源的虚拟化系统，它支持多个平台，所以你可以到官方网站：https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads/ 下载适合你平台的VirtualBox最新版本并安装，它的安装过程都很傻瓜化，一步一步执行就可以完成安装了。

Vagrant安装

最新版本的Vagrant已经无法通过gem命令来安装，因为依赖库太多了，所以目前无法使用gem来安装，目前网络上面很多教程还是类似这样的命令，那些都是错误的。目前唯一安装的办法就是到官方网站下载打包好的安装包：http://www.vagrantup.com/downloads.html 他的安装过程和VirtualBox的安装一样都是傻瓜化安装，一步一步执行就可以完成安装。

要想检测安装是否成功，可以打开终端命令行工具，输入vagrant，看看程序是不是已经可以运行了。如果不行，请检查一下$PATH里面是否包含vagrant所在的路径。

Vagrant配置

当我们安装好VirtualBox和Vagrant后，我们要开始考虑在VM上使用什么操作系统了，一个打包好的操作系统在Vagrant中称为Box，即Box是一个打包好的操作系统环境，目前网络上什么都有，所以你不用自己去制作操作系统或者制作Box：vagrantbox.es上面有大家熟知的大多数操作系统，你只需要下载就可以了，下载主要是为了安装的时候快速，当然Vagrant也支持在线安装。

建立开发环境目录

我的开发机是Mac，所以我建立了如下的开发环境目录，读者可以根据自己的系统不同建立一个目录就可以：

/Users/michael/vagrant

下载BOX

前面讲了box是一个操作系统环境，实际上它是一个zip包，包含了Vagrant的配置信息和VirtualBox的虚拟机镜像文件.我们这一次的实战使用官方提供了一个box:Ubuntu lucid 64 http://files.vagrantup.com/lucid64.box

当然你也可以选一个自己团队在用的系统，例如CentOS、Debian等，我们可以通过上面说的地址下载开源爱好者们制作好的box。当然你自己做一个也行，下一节我会讲述如何自己制作包。

添加BOX

添加box的命令如下：

vagrant box add base 远端的box地址或者本地的box文件名

vagrant box add 是添加box的命令

base是box的名称，可以是任意的字符串，base是默认名称，主要用来标识一下你添加的box，后面的命令都是基于这个标识来操作的。

例子：

vagrant box add base http://files.vagrantup.com/lucid64.box
vagrant box add base https://dl.dropbox.com/u/7225008/Vagrant/CentOS-6.3-x86_64-minimal.box
vagrant box add base CentOS-6.3-x86_64-minimal.box
vagrant box add "CentOS 6.3 x86_64 minimal" CentOS-6.3-x86_64-minimal.box

我在开发机上面是这样操作的，首先进入我们的开发环境目录/Users/michael/vagrant，执行如下的命令

vagrant box add base lucid64.box

安装过程的信息：

Downloading or copying the box...
Extracting box...te: 47.5M/s, Estimated time remaining: --:--:--)
Successfully added box 'base' with provider 'virtualbox'!

box中的镜像文件被放到了：/Users/michael/.vagrant.d/boxes/，如果在window系统中应该是放到了：
C:\\Users\\当前用户名\\.vagrant.d\\boxes\\目录下。

通过vagrant box add这样的方式安装远程的box，可能很慢，所以建议大家先下载box到本地再执行这样的操作。

初始化

初始化的命令如下：

vagrant init

如果你添加的box名称不是base，那么需要在初始化的时候指定名称，例如

vagrant init "CentOS 6.3 x86_64 minimal"

初始化过程的信息：

A `Vagrantfile` has been placed in this directory.
You are now ready to `vagrant up` your first virtual environment!
Please read the comments in the Vagrantfile as well as documentation on `vagrantup.com` for more information on using Vagrant.

这样就会在当前目录生成一个 Vagrantfile的文件，里面有很多配置信息，后面我们会详细讲解每一项的含义，但是默认的配置就可以开箱即用。

启动虚拟机

启动虚拟机的命令如下：

vagrant up

启动过程的信息:

Bringing machine 'default' up with 'virtualbox' provider...
[default] Importing base box 'base'...
[default] Matching MAC address for NAT networking...
[default] Setting the name of the VM...
[default] Clearing any previously set forwarded ports...
[default] Creating shared folders metadata...
[default] Clearing any previously set network interfaces...
[default] Preparing network interfaces based on configuration...
[default] Forwarding ports...
[default] -- 22 => 2222 (adapter 1)
[default] Booting VM...
[default] Waiting for VM to boot. This can take a few minutes.
[default] VM booted and ready for use!
[default] Mounting shared folders...
[default] -- /vagrant

连接到虚拟机

上面已经启动了虚拟机，之后我们就可以通过ssh来连接到虚拟机了。比如在我的开发机中可以像这样来连接：

vagrant ssh

连接到虚拟机后的信息如下：

Linux lucid64 2.6.32-38-server #83-Ubuntu SMP Wed Jan 4 11:26:59 UTC 2012 x86_64 GNU/Linux
Ubuntu 10.04.4 LTS

Welcome to the Ubuntu Server!
 * Documentation:  http://www.ubuntu.com/server/doc
New release 'precise' available.
Run 'do-release-upgrade' to upgrade to it.

Welcome to your Vagrant-built virtual machine.
Last login: Fri Sep 14 07:31:39 2012 from 10.0.2.2

这样我们就可以像连接到一台服务器一样进行操作了。

window机器不支持这样的命令，必须使用第三方客户端来进行连接，例如putty、Xshell4等.
putty为例：
主机地址: 127.0.0.1
端口: 2222
用户名: vagrant
密码: vagrant

系统信息

进入系统之后我们可以看一下系统的基础信息：

vagrant@lucid64:/vagrant$ df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/lucid64-root
                       78G  945M   73G   2% /
none                  179M  176K  179M   1% /dev
none                  184M     0  184M   0% /dev/shm
none                  184M   64K  184M   1% /var/run
none                  184M     0  184M   0% /var/lock
none                  184M     0  184M   0% /lib/init/rw
none                   78G  945M   73G   2% /var/lib/ureadahead/debugfs
/dev/sda1             228M   17M  199M   8% /boot
/vagrant              298G   76G  222G  26% /vagrant

/vagrant这个目录是自动映射的，被映射到/Users/michael/vagrant，这样就方便我们以后在开发机中进行开发，在虚拟机中进行运行效果测试了。

VAGRANTFILE配置文件详解

在我们的开发目录下有一个文件Vagrantfile，里面包含有大量的配置信息，主要包括三个方面的配置，虚拟机的配置、SSH配置、Vagrant的一些基础配置。Vagrant是使用Ruby开发的，所以它的配置语法也是Ruby的，但是我们没有学过Ruby的人还是可以跟着它的注释知道怎么配置一些基本项的配置。

  1. box设置

    config.vm.box = "base"

    上面这配置展示了Vagrant要去启用那个box作为系统，也就是上面我们输入vagrant init Box名称时所指定的box，如果沒有输入box名称的話，那么默认就是base，VirtualBox提供了VBoxManage这个命令行工具，可以让我们设定VM，用modifyvm这个命令让我们可以设定VM的名称和内存大小等等，这里说的名称指的是在VirtualBox中显示的名称，我们也可以在Vagrantfile中进行设定，在Vagrantfile中加入如下这行就可以设定了：

    config.vm.provider "virtualbox" do |v|
  v.customize ["modifyvm", :id, "--name", "michael", "--memory", "512"]
end

    这行设置的意思是调用VBoxManage的modifyvm的命令，设置VM的名称为michael，内存为512MB。你可以类似的通过定制其它VM属性来定制你自己的VM。

  2. 网络设置

    Vagrant有两种方式来进行网络连接，一种是host-only(主机模式)，意思是主机和虚拟机之间的网络互访，而不是虚拟机访问internet的技术，也就是只有你一個人自High，其他人访问不到你的虚拟机。另一种是Bridge(桥接模式)，该模式下的VM就像是局域网中的一台独立的主机，也就是说需要VM到你的路由器要IP，这样的话局域网里面其他机器就可以访问它了，一般我们设置虚拟机都是自high为主，所以我们的设置一般如下：

    config.vm.network :private_network, ip: "11.11.11.11"

    这里我们虚拟机设置为hostonly，并且指定了一个IP，IP的话建议最好不要用192.168..这个网段，因为很有可能和你局域网里面的其它机器IP冲突，所以最好使用类似11.11..这样的IP地址。

  3. hostname设置

    hostname的设置非常简单，Vagrantfile中加入下面这行就可以了：

    config.vm.hostname = "go-app"

    设置hostname非常重要，因为当我们有很多台虚拟服务器的时候，都是依靠hostname來做识别的，例如Puppet或是Chef，都是通过hostname來做识别的，既然设置那么简单，所以我们就別偷懒，设置一个。

  4. 同步目录

    我们上面介绍过/vagrant目录默认就是当前的开发目录，这是在虚拟机开启的时候默认挂载同步的。我们还可以通过配置来设置额外的同步目录：

    config.vm.synced_folder  "/Users/michael/data", "/vagrant_data"

    上面这个设定，第一个参数是主机的目录，第二个参数是虚拟机挂载的目录

  5. 端口转发

    config.vm.network :forwarded_port, guest: 80, host: 8080

    上面这句配置可厉害了，这一行的意思是把对host机器上8080端口的访问请求forward到虚拟机的80端口的服务上，例如你在你的虚拟机上使用nginx跑了一个Go应用，那么你在host机器上的浏览器中打开http://localhost:8080时，Vagrant就会把这个请求转发到VM里面跑在80端口的nginx服务上，因此我们可以通过这个设置来帮助我们去设定host和VM之间，或是VM和VM之间的信息交互。

3. Vgrant使用入门

前面我们已经学会了如何安装并配置Vagrant，而且也已经按照默认的方式开启了，那么这一小节就给大家介绍一下Vagrant的高级应用。

Vagrant常用命令

前面讲了Vagrant的几个命令：

  • vagrant box add 添加box的操作
  • vagrant init 初始化box的操作
  • vagrant up 启动虚拟机的操作
  • vagrant ssh 登录拟机的操作

Vagrant还包括如下一些操作：

  • vagrant box list

    显示当前已经添加的box列表

    $ vagrant box list
base (virtualbox)

  • vagrant box remove

    删除相应的box

    $ vagrant box remove base virtualbox
Removing box 'base' with provider 'virtualbox'...

  • vagrant destroy

    停止当前正在运行的虚拟机并销毁所有创建的资源

    $ vagrant destroy
Are you sure you want to destroy the 'default' VM? [y/N] y
[default] Destroying VM and associated drives...

  • vagrant halt

    关机

    $ vagrant halt
[default] Attempting graceful shutdown of VM...

  • vagrant package

    打包命令，可以把当前的运行的虚拟机环境进行打包

    $ vagrant package
[default] Attempting graceful shutdown of VM...
[default] Clearing any previously set forwarded ports...
[default] Creating temporary directory for export...
[default] Exporting VM...
[default] Compressing package to: /Users/michael/vagrant/package.box

  • vagrant plugin

    用于安装卸载插件

  • vagrant provision

    通常情况下Box只做最基本的设置，而不是设置好所有的环境，因此Vagrant通常使用Chef或者Puppet来做进一步的环境搭建。那么Chef或者Puppet称为provisioning，而该命令就是指定开启相应的provisioning。按照Vagrant作者的说法，所谓的provisioning就是"The problem of installing software on a booted system"的意思。除了Chef和Puppet这些主流的配置管理工具之外，我们还可以使用Shell来编写安装脚本。

    例如： vagrant provision --provision-with chef

  • vagrant reload

    重新启动虚拟机，主要用于重新载入配置文件

    $ vagrant reload
[default] Attempting graceful shutdown of VM...
[default] Setting the name of the VM...
[default] Clearing any previously set forwarded ports...
[default] Creating shared folders metadata...
[default] Clearing any previously set network interfaces...
[default] Preparing network interfaces based on configuration...
[default] Forwarding ports...
[default] -- 22 => 2222 (adapter 1)
[default] Booting VM...
[default] Waiting for VM to boot. This can take a few minutes.
[default] VM booted and ready for use!
[default] Setting hostname...
[default] Mounting shared folders...
[default] -- /vagrant

  • vagrant resume

    恢复前面被挂起的状态

    $vagrant resume
[default] Resuming suspended VM...
[default] Booting VM...
[default] Waiting for VM to boot. This can take a few minutes.
[default] VM booted and ready for use!

  • vagrant ssh-config

    输出用于ssh连接的一些信息

    $vagrant ssh-config
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