如何获取及嵌入Go二进制执行包信息

期待已久的 Go 1.18 终于发布了，这次版本更新的内容很多，包括泛型、模糊测试、多 module 工作区、新的 net/netip 包、新的 string.Cut 函数等。

上述的特性，或许大家都早已耳闻。在菜刀看完 release note 之后，注意到一个可能没有被大家关注到的新功能：二进制文件信息嵌入。

之所以关注到该点，原因就在于，我们于上周刚在一个不一样的 Go 项目版本号管理方案一文中讨论过该方面的问题，感觉和官方接了一个完美 combo。

构建信息嵌入
在 Go 1.18，通过 go build 构建命令，我们可以将构建信息嵌入到二进制文件中。

接下来，我们通过示例来直观感受。

首先，通过 go version 命令确保已经安装好了 Go 1.18 版本。

$ go version
go version go1.18 darwin/amd64

接着，初始化项目环境

$ mkdir versionDemo
$ cd versionDemo
$ go mod init example/version
$ touch main.go

在 main.go 中，写个简单的打印逻辑

package main

import (
 "fmt"
)

func main() {
 fmt.Println("HELLO GOPHER")
}

此时，我们编译得到二进制文件

$ go build -o main1.18 example/version

得到二进制文件之后，就可以通过以下命令获取到编译该文件时的一些元信息

$ go version -m main1.18
main1.18: go1.18
 path example/version
 mod example/version (devel)
 build -compiler=gc
 build CGO_ENABLED=1
 build CGO_CFLAGS=
 build CGO_CPPFLAGS=
 build CGO_CXXFLAGS=
 build CGO_LDFLAGS=
 build GOARCH=amd64
 build GOOS=darwin
 build GOAMD64=v1

可以看到，通过 go version -m binaries ，我们可以获取到二进制文件的各项构建信息。

当然，如果在构建过程中，为二进制文件指定了 -tags 等，我们同样能够以上的方式获取。

$ go build -tags version1.1 --ldflags="-X 'main.s=sss'" -o main1.18more example/version
$ go version -m main1.18more
main1.18more: go1.18
 path example/version
 mod example/version (devel)
 build -compiler=gc
 build -ldflags="-X 'main.s=sss'"
 build -tags=version1.1
 build CGO_ENABLED=1
 build CGO_CFLAGS=
 build CGO_CPPFLAGS=
 build CGO_CXXFLAGS=
 build CGO_LDFLAGS=
 build GOARCH=amd64
 build GOOS=darwin
 build GOAMD64=v1

VCS 信息嵌入
正如在一个不一样的 Go 项目版本号管理方案一文中探讨过的一样，版本信息不应该仅包含 Go 本身的信息，还应该包含 VCS 信息，例如 Git、Mercurial、Fossil 和 Bazaar。

在 Go 1.18，通过 go help build 命令，可以看到多了 -buildvcs 参数，它默认是打开的。

$ go help build
...
 -buildvcs
  Whether to stamp binaries with version control information. By default,
  version control information is stamped into a binary if the main package
  and the main module containing it are in the repository containing the
  current directory (if there is a repository). Use -buildvcs=false to
  omit version control information.
...

在上述项目中，我们添加 Git 版本控制。

$ git init
$ go build -o mainwithgit example/version
$ go version -m mainwithgit
mainwithgit: go1.18
 path example/version
 mod example/version (devel)
 build -compiler=gc
 build CGO_ENABLED=1
 build CGO_CFLAGS=
 build CGO_CPPFLAGS=
 build CGO_CXXFLAGS=
 build CGO_LDFLAGS=
 build GOARCH=amd64
 build GOOS=darwin
 build GOAMD64=v1
 build vcs=git
 build vcs.modified=true

此时，输出信息中多出了两列关于 vcs 的信息。接下来，我们将仓库内文件保存并提交。

$ git add go.mod main.go
$ git commit -m 'feat: this is a commit message'
$ go build -o mainwithgit example/version
$ go version -m mainwithgit
 $ go version -m mainwithgit
mainwithgit: go1.18
 path example/version
 mod example/version (devel)
 build -compiler=gc
 build CGO_ENABLED=1
 build CGO_CFLAGS=
 build CGO_CPPFLAGS=
 build CGO_CXXFLAGS=
 build CGO_LDFLAGS=
 build GOARCH=amd64
 build GOOS=darwin
 build GOAMD64=v1
 build vcs=git
 build vcs.revision=f28c77dfcfcfb5289fae9318d3ab3e487b8a3b37
 build vcs.time=2022-03-20T14:26:24Z
 build vcs.modified=true

二进制文件中记录了更详细 vcs 信息，包括 git 版本号，提交时间等。

出于某些原因，有时我们并不想二进制中包含这些 vcs 信息，这时，在构建时指定 -buildvcs=false 即可。

没有 Go 环境，如何查看嵌入信息
在上面的场景中，我们都是通过执行 go version -m binaries 命令查看二进制文件的嵌入信息的。但是，在能拿到二进制文件的场景下，并不总是存在 Go 环境，例如没有 Go 环境的远程服务器。这样的场景中，如何查看它的嵌入信息呢？

这时，可以通过 runtime/debug.ReadBuildInfo 获取。例如，我们将上述例子中的 main.go 的内容更改如下

package main

import (
 "fmt"
 "runtime/debug"
)

func main() {
 info, _ := debug.ReadBuildInfo()
 fmt.Println("=========== build info ===========")
 fmt.Println(info)
}

同样可得到构建信息如下

=========== build info ===========
go      go1.18
path    workspace/example/versionDemo
mod     workspace/example/versionDemo   (devel) 
build   -compiler=gc
build   CGO_ENABLED=1
build   CGO_CFLAGS=
build   CGO_CPPFLAGS=
build   CGO_CXXFLAGS=
build   CGO_LDFLAGS=
build   GOARCH=amd64
build   GOOS=darwin
build   GOAMD64=v1
build   vcs=git
build   vcs.revision=b3f9cd7b83d4e624be942365728d676dfdca6a3e
build   vcs.time=2022-03-20T14:10:44Z
build   vcs.modified=true

因此，为了解决没有 Go 环境的远程服务器不能查看嵌入信息的情况。我们不妨利用 runtime/debug.ReadBuildInfo 函数，将其封装为一个接口，访问该接口即可获取当前二进制文件的嵌入信息。

总结
其实在 1.18 之前的版本中，Go 二进制文件就包括了少许的嵌入信息。例如同样是上文中的项目，我们通过 1.16 构建二进制文件，读取它的嵌入信息，其仅包括了 path 与 mod 信息。

$ go1.16.4 build -o main1.16 example/version
$ go1.16.4 version -m main1.16
main1.16: go1.16.4
 path example/version
 mod example/version (devel)

在 1.18 中，通过丰富二进制文件的嵌入信息，能够让我们更好地了解到当前程序。例如利用 vcs 信息可以判断从三方获取的 Go 二进制文件是否是预期程序，代码提交的发版部署是否有误等。

我想一定会有小伙伴会问，增加了嵌入信息会让二进制文件更大吧？这个不妨留给读者去动手对比。

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