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# 02 | 环境准备：如何安装和配置一个基本的 Go 开发环境？
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你好，我是孔令飞。
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上一讲我们讲了 IAM 系统的功能和架构，接下来的两讲，我们就将它部署到你的服务器上。不过，在正式部署之前，我们还需要准备一个Go 开发环境，这是因为我们是通过编译源码来获取部署需要的二进制文件的。
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因此，今天这一讲，我先手把手带你配置好一个 Go 的开发环境，供你以后开发、编译用，下一讲再带你部署IAM系统。
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想要配置一个 Go 开发环境，我们可以通过以下 4 步实现：
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1. Linux 服务器申请和配置
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2. 依赖安装和配置
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3. Go 编译环境安装和配置
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4. Go 开发 IDE 安装和配置
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## Linux 服务器申请和配置
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毫无疑问，要安装一个 Go 开发环境，你首先需要有一个 Linux 服务器。Linux 服务器有很多操作系统可供选择，例如：CentOS、Ubuntu、RHEL、Debian 等，但目前生产环境用得最多的还是 CentOS 系统，为了跟生产环境保持一致，我们选择当前最新的 CentOS 版本：CentOS 8.2。
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因为本专栏的所有操作都是在 CentOS 8.2 系统上进行的，为了避免环境不一致导致的操作失败，我建议你也使用 CentOS 8.2。安装一个 Linux 服务器需要两步：服务器申请和配置。
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### Linux 服务器申请
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我们可以通过以下 3 种方式来安装一个 CentOS 8.2 系统。
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1. 在物理机上安装一个 CentOS 8.2 系统。
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2. 在 Windows/MacBook 上安装虚拟机管理软件，用虚拟机管理软件创建 CentOS 8.2 虚拟机。其中，Windows 建议用 VMWare Workstation 来创建虚拟机，MacBook 建议用 VirtualBox 来创建虚拟机。
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3. 在诸如腾讯云、阿里云、华为云等平台上购买一个虚拟机，并预装 CentOS 8.2 系统。
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### Linux 服务器配置
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申请完 Linux 服务之后，我们需要通过 SecureCRT 或 Xshell 等工具登录 Linux 服务器，并对服务器做一些简单必要的配置，包括创建普通用户、添加 sudoers、配置 `$HOME/.bashrc` 文件。接下来，我们一一来说。
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**第一步，用Root 用户登录Linux 系统，并创建普通用户。**
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一般来说，一个项目会由多个开发人员协作完成，为了节省企业成本，公司不会给每个开发人员都配备一台服务器，而是让所有开发人员共用一个开发机，通过普通用户登录开发机进行开发。因此，为了模拟真实的企业开发环境，我们也通过一个普通用户的身份来进行项目的开发，创建方法如下：
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```
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# useradd going # 创建 going 用户，通过 going 用户登录开发机进行开发
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# passwd going # 设置密码
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Changing password for user going.
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New password:
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Retype new password:
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passwd: all authentication tokens updated successfully.
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不仅如此，使用普通用户登录和操作开发机也可以保证系统的安全性，这是一个比较好的习惯，所以我们在日常开发中也要尽量避免使用 Root 用户。
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**第二步，添加 sudoers。**
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我们知道很多时候，普通用户也要用到 Root 的一些权限，但 Root 用户的密码一般是由系统管理员维护并定期更改的，每次都向管理员询问密码又很麻烦。因此，我建议你将普通用户加入到 sudoers 中，这样普通用户就可以通过 sudo 命令来暂时获取 Root 的权限。具体来说，你可以执行如下命令添加：
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```
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# sed -i '/^root.*ALL=(ALL).*ALL/a\going\tALL=(ALL) \tALL' /etc/sudoers
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```
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**第三步，用新的用户名（going）和密码登录Linux 服务器。**这一步也可以验证普通用户是否创建成功。
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**第四步，配置 $HOME/.bashrc 文件。**
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我们登录新服务器后的第一步就是配置 $HOME/.bashrc 文件，以使 Linux 登录 shell 更加易用，例如配置 `LANG` 解决中文乱码，配置 `PS1` 可以避免整行都是文件路径，并将 `$HOME/bin` 加入到 `PATH` 路径中。配置后的内容如下：
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```
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# .bashrc
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# User specific aliases and functions
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alias rm='rm -i'
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alias cp='cp -i'
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alias mv='mv -i'
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# Source global definitions
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if [ -f /etc/bashrc ]; then
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. /etc/bashrc
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fi
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# User specific environment
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# Basic envs
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export LANG="en_US.UTF-8" # 设置系统语言为 en_US.UTF-8，避免终端出现中文乱码
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export PS1='[\u@dev \W]\$ ' # 默认的 PS1 设置会展示全部的路径，为了防止过长，这里只展示："用户名@dev 最后的目录名"
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export WORKSPACE="$HOME/workspace" # 设置工作目录
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export PATH=$HOME/bin:$PATH # 将 $HOME/bin 目录加入到 PATH 变量中
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# Default entry folder
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cd $WORKSPACE # 登录系统，默认进入 workspace 目录
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有一点需要我们注意，在 export `PATH` 时，最好把 `$PATH` 放到最后，因为我们添加到目录中的命令是期望被优先搜索并使用的。配置完 `$HOME/.bashrc` 后，我们还需要创建工作目录 workspace。将工作文件统一放在 `$HOME/workspace` 目录中，有几点好处。
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* 可以使我们的`$HOME`目录保持整洁，便于以后的文件查找和分类。
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* 如果哪一天 `/分区空间不足，可以将整个` `workspace` 目录 mv 到另一个分区中，并在 `/分区中保留软连接，例如：/home/going/workspace -> /data/workspace/`。
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* 如果哪天想备份所有的工作文件，可以直接备份 `workspace`。
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具体的操作指令是`$ mkdir -p $HOME/workspace`。配置好 `$HOME/.bashrc` 文件后，我们就可以执行 bash 命令将配置加载到当前 shell 中了。
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至此，我们就完成了 Linux 开发机环境的申请及初步配置。
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## 依赖安装和配置
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在 Linux 系统上安装 IAM 系统会依赖一些 RPM 包和工具，有些是直接依赖，有些是间接依赖。为了避免后续的操作出现依赖错误，例如，因为包不存在而导致的编译、命令执行错误等，我们先统一依赖安装和配置。安装和配置步骤如下。
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**第一步，安装依赖。**
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首先，我们在 CentOS 系统上通过 `yum` 命令来安装所需工具的依赖，安装命令如下：
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$ sudo yum -y install make autoconf automake cmake perl-CPAN libcurl-devel libtool gcc gcc-c++ glibc-headers zlib-devel git-lfs telnet ctags lrzsz jq expat-devel openssl-devel
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```
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虽然有些 CentOS 8.2 系统已经默认安装这些依赖了，但是为了确保它们都能被安装，我仍然会尝试安装一遍。如果系统提示 `Package xxx is already installed.`，说明已经安装好了，你直接忽略即可。
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**第二步，安装 Git。**
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因为安装 IAM 系统、执行 `go get` 命令、安装 protobuf 工具等都是通过 Git 来操作的，所以接下来我们还需要安装 Git。由于低版本的 Git 不支持`--unshallow` 参数，而 go get 在安装 Go 包时会用到 `git fetch --unshallow` 命令，因此我们要确保安装一个高版本的 Git，具体的安装方法如下：
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```
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$ cd /tmp
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$ wget https://mirrors.edge.kernel.org/pub/software/scm/git/git-2.30.2.tar.gz
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$ tar -xvzf git-2.30.2.tar.gz
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$ cd git-2.30.2/
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$ ./configure
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$ make
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$ sudo make install
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$ git --version # 输出 git 版本号，说明安装成功
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git version 2.30.2
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注意啦，按照上面的步骤安装好之后，我们要把 Git 的二进制目录添加到 PATH 路径中，不然 Git 可能会因为找不到一些命令而报错。你可以通过执行以下命令添加目录：
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```
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tee -a $HOME/.bashrc <<'EOF'
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# Configure for git
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export PATH=/usr/local/libexec/git-core:$PATH
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EOF
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**第三步，配置 Git。**我们直接执行如下命令配置 Git：
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$ git config --global user.name "Lingfei Kong" # 用户名改成自己的
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$ git config --global user.email "colin404@foxmail.com" # 邮箱改成自己的
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$ git config --global credential.helper store # 设置 Git，保存用户名和密码
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$ git config --global core.longpaths true # 解决 Git 中 'Filename too long' 的错误
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除了按照上述步骤配置 Git 之外，我们还有几点需要注意。
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首先，在 Git 中，我们会把非 ASCII 字符叫做 Unusual 字符。这类字符在 Git 输出到终端的时候默认是用 8 进制转义字符输出的（以防乱码），但现在的终端多数都支持直接显示非 ASCII 字符，所以我们可以关闭掉这个特性，具体的命令如下：
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$ git config --global core.quotepath off
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其次，如果你觉得访问 github.com 太慢，可以通过国内 GitHub 镜像网站来访问，配置方法如下：
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$ git config --global url."https://github.com.cnpmjs.org/".insteadOf "https://github.com/"
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这里你要注意，通过镜像网站访问仅对 HTTPS 协议生效，对 SSH 协议不生效，并且 github.com.cnpmjs.org 的同步时间间隔为 1 天。
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最后，GitHub 限制最大只能克隆 100M 的单个文件，为了能够克隆大于 100M 的文件，我们还需要安装 Git Large File Storage，安装方式如下：
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$ git lfs install --skip-repo
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好啦，现在我们就完成了依赖的安装和配置。
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## Go 编译环境安装和配置
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我们知道，Go 是一门编译型语言，所以在部署 IAM 系统之前，我们需要将代码编译成可执行的二进制文件。因此我们需要安装 Go 编译环境。
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除了 Go，我们也会用 gRPC 框架展示 RPC 通信协议的用法，所以我们也需要将 ProtoBuf 的.proto 文件编译成 Go 语言的接口。因此，我们也需要安装 ProtoBuf 的编译环境。
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### Go 编译环境安装和配置
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安装 Go 语言相对来说比较简单，我们只需要下载源码包、设置相应的环境变量即可。
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首先，我们从 Go 语言官方网站下载对应的 Go 安装包以及源码包，这里我下载的是 go1.17.2 版本：
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$ wget https://golang.google.cn/dl/go1.17.2.linux-amd64.tar.gz -O /tmp/go1.17.2.linux-amd64.tar.gz
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```
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接着，我们完成解压和安装，命令如下：
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$ mkdir -p $HOME/go
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$ tar -xvzf /tmp/go1.17.2.linux-amd64.tar.gz -C $HOME/go
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$ mv $HOME/go/go $HOME/go/go1.17.2
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最后，我们执行以下命令，将下列环境变量追加到`$HOME/.bashrc` 文件中。
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tee -a $HOME/.bashrc <<'EOF'
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# Go envs
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export GOVERSION=go1.17.2 # Go 版本设置
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export GO_INSTALL_DIR=$HOME/go # Go 安装目录
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export GOROOT=$GO_INSTALL_DIR/$GOVERSION # GOROOT 设置
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export GOPATH=$WORKSPACE/golang # GOPATH 设置
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export PATH=$GOROOT/bin:$GOPATH/bin:$PATH # 将 Go 语言自带的和通过 go install 安装的二进制文件加入到 PATH 路径中
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export GO111MODULE="on" # 开启 Go moudles 特性
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export GOPROXY=https://goproxy.cn,direct # 安装 Go 模块时，代理服务器设置
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export GOPRIVATE=
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export GOSUMDB=off # 关闭校验 Go 依赖包的哈希值
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EOF
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为什么要增加这么多环境变量呢？这是因为，Go 语言是通过一系列的环境变量来控制 Go 编译器行为的。因此，我们一定要理解每一个环境变量的含义。
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因为 Go 以后会用 Go modules 来管理依赖，所以我建议你将 GO111MODULE 设置为 on。
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在使用模块的时候，`$GOPATH` 是无意义的，不过它还是会把下载的依赖储存在 `$GOPATH/pkg/mod` 目录中，也会把 go install 的二进制文件存放在 `$GOPATH/bin` 目录中。
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另外，我们还要将`$GOPATH/bin`、`$GOROOT/bin` 加入到 Linux 可执行文件搜索路径中。这样一来，我们就可以直接在 bash shell 中执行 go 自带的命令，以及通过 go install 安装的命令。
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最后就是进行测试了，如果我们执行 go version 命令可以成功输出 Go 的版本，就说明 Go 编译环境安装成功。具体的命令如下：
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$ bash
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$ go version
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go version go1.17.2 linu x/amd64
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```
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### ProtoBuf 编译环境安装
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接着，我们再来安装 protobuf 的编译器 protoc。protoc 需要 protoc-gen-go 来完成 Go 语言的代码转换，因此我们需要安装 protoc 和 protoc-gen-go 这 2 个工具。它们的安装方法比较简单，你直接看我下面给出的代码和操作注释就可以了。
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# 第一步：安装 protobuf
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$ cd /tmp/
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$ git clone --depth=1 https://github.com/protocolbuffers/protobuf
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$ cd protobuf
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$ ./autogen.sh
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$ ./configure
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$ make
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$ sudo make install
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$ protoc --version # 查看 protoc 版本，成功输出版本号，说明安装成功
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libprotoc 3.15.6
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# 第二步：安装 protoc-gen-go
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$ go get -u github.com/golang/protobuf/protoc-gen-go
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当你第一次执行 go get 命令的时候，因为本地无缓存，所以需要下载所有的依赖模块。因此安装速度会比较慢，请你耐心等待。
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## Go 开发 IDE 安装和配置
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编译环境准备完之后，我们还需要一个代码编辑器才能开始 Go 项目开发，并且为了提高开发效率，我们需要将这个编辑器配置成 Go IDE。
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目前，GoLand、VSCode 这些 IDE 都很优秀，我们使用的也很多，但它们都是 Windows 系统下的 IDE。因此，在 Linux 环境下我们可以选择将 Vim 配置成 Go IDE，熟悉 Vim IDE 的操作之后，它的开发效率不输 GoLand 和 VSCode。
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比如说，我们可以通过 SpaceVim 将 Vim 配置成一个 Go IDE。SpaceVim 是一个社区驱动的模块化的 Vim IDE，以模块的方式组织管理插件以及相关配置， 为不同的语言开发量身定制了相关的开发模块，该模块提供代码自动补全、 语法检查、格式化、调试、REPL 等特性。我们只需要载入相关语言的模块就能得到一个开箱即用的 Vim IDE 了。
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Vim 可以选择 NeoVim，NeoVim 是基于 Vim 的一个 fork 分支，它主要解决了 Vim8 之前版本中的异步执行、开发模式等问题，对 Vim 的兼容性很好。同时对 vim 的代码进行了大量地清理和重构，去掉了对老旧系统的支持，添加了新的特性。
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虽然 Vim8 后来也新增了异步执行等特性，在使用层面两者差异不大，但是 NeoVim 开发更激进，新特性更多，架构也相对更合理，所以我选择了 NeoVim，你也可以根据个人爱好来选择（都是很优秀的编辑器，这里不做优缺点比较）。Vim IDE 的安装和配置主要分五步。
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**第一步，安装 NeoVim。**我们直接执行 pip3 和 yum 命令安装即可，安装方法如下：
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$ sudo pip3 install pynvim
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$ sudo yum -y install neovim
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**第二步，配置** `$HOME/.bashrc`。先配置 nvim 的别名为 vi，这样当我们执行 vi 时，Linux系统就会默认调用 nvim。同时，配置 EDITOR 环境变量可以使一些工具，例如 Git 默认使用 nvim。配置方法如下：
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tee -a $HOME/.bashrc <<'EOF'
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# Configure for nvim
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export EDITOR=nvim # 默认的编辑器（git 会用到）
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alias vi="nvim"
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EOF
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```
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**第三步，检查 nvim 是否安装成功。**我们可以通过查看 NeoVim 版本来确认是否成功安装，如果成功输出版本号，说明 NeoVim 安装成功。
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```
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$ bash
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$ vi --version # 输出 NVIM v0.3.8 说明安装成功
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NVIM v0.3.8
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Build type: RelWithDebInfo
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...
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```
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**第四步，离线安装 SpaceVim。**安装 SpaceVim 步骤稍微有点复杂，为了简化你的安装，同时消除网络的影响，我将安装和配置 SpaceVim 的步骤做成了一个离线安装包 [marmotVim](https://github.com/marmotedu/marmotVim) 。marmotVim 可以进行 SpaceVim 的安装、卸载、打包等操作，安装步骤如下：
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```
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$ cd /tmp
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$ wget https://marmotedu-1254073058.cos.ap-beijing.myqcloud.com/tools/marmotVim.tar.gz
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$ tar -xvzf marmotVim.tar.gz
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$ cd marmotVim
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$ ./marmotVimCtl install
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SpaceVim 配置文件为：`$HOME/.SpaceVim.d/init.toml` 和`$HOME/.SpaceVim.d/autoload/custom_init.vim`，你可自行配置（配置文件中有配置说明）：
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* init.toml：SpaceVim 的配置文件
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* custom\_init.vim：兼容 vimrc，用户自定义的配置文件
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SpaceVim Go IDE 常用操作的按键映射如下表所示：
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**第五步，Go 工具安装。**
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SpaceVim 会用到一些 Go 工具，比如在函数跳转时会用到 guru、godef 工具，在格式化时会用到 goimports，所以我们也需要安装这些工具。安装方法有 2 种：
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1. Vim 底线命令安装：vi test.go，然后执行：`:GoInstallBinaries` 安装。
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2. 拷贝工具：直接将整理好的工具文件拷贝到`$GOPATH/bin` 目录下。
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为了方便，你可以直接拷贝我已经打包好的 Go 工具到指定目录下：
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$ cd /tmp
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$ wget https://marmotedu-1254073058.cos.ap-beijing.myqcloud.com/tools/gotools-for-spacevim.tgz
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$ mkdir -p $GOPATH/bin
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$ tar -xvzf gotools-for-spacevim.tgz -C $GOPATH/bin
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## 总结
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这一讲，我们一起安装和配置了一个 Go 开发环境，为了方便你回顾，我将安装和配置过程绘制成了一个流程图，如下所示。
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有了这个开发环境，接下来我们就可以在学习的过程中随时进行编码，来熟悉和验证知识点了，所以你一定要在学习后面的课程之前先完成这一讲的部署。
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## 课后练习
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1. 试着编写一个 main.go，在 main 函数中打印 `Hello World`，并执行 `go run main.go` 运行代码，测试 Go 开发环境。
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2. 试着编写一个 main.go，代码如下：
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package main
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import "fmt"
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func main() {
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fmt.Println("Hello World")
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}
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将鼠标放在 **Println** 上，键入 **Enter** 键跳转到函数定义处，键入 **Ctrl + I** 返回到跳转点。
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期待在留言区看到你的思考和答案，也欢迎和我一起探讨环境安装过程中的问题，我们下一讲见！
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