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需求目的需求分析
需求
写一个简版类似于unix tree命令的go语言小程序，如下参数仿照于tree命令的文档
该小程序支持的功能如下：
mtree命令默认打印以层级结构打印所有目录和文件，默认以字母排序，支持以下参数
mtree [-adfLopugshDtr]
列出相关参数
-d 仅列出目录
-L 指定需要打印目录结构的层数
-o filename 将结果输出到指定文件
文件相关参数
-f 打印每个文件基于当前位置的全路径
-p 打印每个文件的权限
-u 打印属主名称
-g 打印属组名称
-s 打印文件大小
-h 打印文件大小，以更加人性化的方式，会带上单位，比如 K、M、G、T
-D 打印文件最后的修改时间
排序相关参数
-t 以最后修改时间排序输出
eg:
命令： ./main -u -g -p -D -s -o tmp.txt
tmp.txt文件内容如下
.
├── [-rwxr-xr-x root root 2138809 Oct 26 2022] main
├── [-rw-r--r-- root root 2009 Oct 25 2022] tmp.txt
└── [drwxr-xr-x root root 4096 Mar 14 2022] workspace
├── [drwxr-xr-x root root 4096 Mar 14 2022] cppProj
│ ├── [drwxr-xr-x root root 4096 Mar 14 2022] dockerExecDemo
│ ├── [-rw-r--r-- root root 398 Mar 14 2022] exec.cpp
│ └── [-rwxr-xr-x root root 16872 Mar 14 2022] set_ns
├── [drwxr-xr-x root root 4096 Mar 16 2022] k8s
│ ├── [drwxr-xr-x root root 4096 Mar 17 2022] _05
│ │ ├── [drwxr-xr-x root root 4096 Mar 16 2022] _15
│ │ │ ├── [-rw-r--r-- root root 10 Mar 16 2022] password.txt
│ │ │ ├── [-rw-r--r-- root root 405 Mar 16 2022] test_projected_volumn.yml
│ │ │ └── [-rw-r--r-- root root 7 Mar 16 2022] username.txt
│ │ ├── [drwxr-xr-x root root 4096 Mar 17 2022] _17
│ │ │ └── [-rw-r--r-- root root 340 Mar 16 2022] nginx-deployment.yaml
│ │ └── [drwxr-xr-x root root 4096 Mar 17 2022] _18
│ │ ├── [-rw-r--r-- root root 165 Mar 17 2022] srv.yml
│ │ └── [-rw-r--r-- root root 346 Mar 17 2022] statefulset.yaml
│ ├── [-rwxrwxrwx root root 313 Jan 26 2022] nginx.yaml
│ ├── [-rw-r--r-- root root 197 Mar 16 2022] nginx2.yml
│ └── [-rw-r--r-- root root 188 Jan 26 2022] nginx_service.yaml
└── [drwxr-xr-x root root 4096 Jan 28 2022] podDemo
└── [-rw-r--r-- root root 201 Jan 28 2022] nginx.yaml
目的
在个人mac电脑上，想在终端里面看看目录结构，奈何网络条件不好，tree命令没有安装成功，于是动手自己写一个tree命令的想法油然而生; 同时又可以熟悉go语言标准库，提高编码能力，本程序主要涉及go pkg有：flag、os、fs、path、filepath等
需求分析
针对上面的输出显示，可以把每一行的信息分为
文件路径，文件名称，文件的相对路径， eg:./workspace/k8s/_05/_15/password.txt文件属性，权限，属主，属组，大小，时间 eg:[root root 10]前缀 eg：│ │ │ └──
代码思路：针对程序当前执行路径，遍历子目录节点，如果子节点同样是目录的话，则递归遍历;在递归遍历的过程中，获取每一个文件的相关属性信息; 同时，对于程序指定的参数，可以分为属性类参数和控制类参数
属性类参数有: -u -g -f -p -s -h控制类参数有: -L -o -d -D -t
对于属性类的参数，定义不同的filter，在遍历的过程中，每一个文件节点，都经过过滤器过滤，用于填充对应的属性信息; 对于控制类的参数，则贯穿于程序过程中，用于控制不同的行为
这里重点分析下如何输出前缀的这种层级关系的前缀，以下述目录结构进行举例说明：
目录结构
.
└── workspace
├── cppProj
│ └── dockerExecDemo
├── k8s
│ └── _05
│ ├── _15
│ ├── _17
│ └── _18
└── podDemo
众所周知，unix文件系统是树状结构;因此，这里首先就目录结构抽象成树结构，如下图，左上角是对应的目录结构，右边是抽象的树状结构：
图竖着看可能还不够清晰，把该树结构横过来，这样就可以很好的用该树结构和目录的层级关系进行一一类比了
下面重点分析下如何输出每一层目录的前缀，先看└──和├──是如何确定的，如上目录结构所示，_18节点属于目录_05的最后一个节点，因此_18节点前面为字符串└──; 一个目录中，除了最后一个节点前面的字符串为└──，其他节点前面的字符串都是├──，这里的前缀字符串很容易就可以总结得出; 但是对于节点dockerExecDemo前面的字符串│， 和_18节点前面的字符串│，该如何打印呢? 通过分析我们的树状结构可以总结得出，如果一个节点的父亲没有右兄弟，则添加前缀, 否则添加前缀│， 每一个节点都以这样的方式追随到根结点，就可以得出该节点的前缀关系;这里已_15节点来完整的举例说明：
_15节点属于第一个节点，因此首先添加前缀 "├──"; 前缀结果为: "├──"_15节点的父亲_05没有右兄弟，因此继续添加前缀 " "; 前缀结果为：" ├──"_05节点的父亲k8s有右兄弟，因此继续添加前缀 "│ "; 前缀结果为："│ ├──"k8s节点的父亲workspace没有右兄弟，因此继续添加前缀 " "; 前缀结果为：" │ ├──"最终_15节点的整体前缀为 " │ ├── "
上面所述的树结构，go语言的定义如下：
type MFileNode struct {
Level int
ModTime time.Time
UserName string
Size int64
GroupName string
FileName string
IsDir bool
Children []*MFileNode
Parent *MFileNode
Left *MFileNode
Right *MFileNode
Prefix strings.Builder
Attr strings.Builder
Path strings.Builder
}
核心遍历目录树的代码如下，
// Walk 文件结构遍历目录树，构造MTree，同时每一文件节点，都经过参数过滤器进行格式化输出
func Walk(parentMFile *MFileNode, parent, base string, filters *MFilter) error {
if parentMFile.Level >= level {
return nil
}
dirEntries, err := os.ReadDir(filepath.Join(parent, base))
if err != nil {
return err
}
if len(dirEntries) == 0 {
return nil
}
parentMFile.Children = make([]*MFileNode, 0, len(dirEntries))
var pre *MFileNode = nil
for _, dir := range dirEntries {
if onlyDir && !dir.IsDir() {
continue
}
childMFile := &MFileNode{
Level: parentMFile.Level + 1,
Children: nil,
FileName: dir.Name(),
Parent: parentMFile,
Left: pre,
IsDir: dir.IsDir(),
}
// 维护左右兄弟节点关系
if pre != nil {
pre.Right = childMFile
}
pre = childMFile
info, err := dir.Info()
if err != nil {
return err
}
// 参数过滤器
filters.Exec(childMFile, info)
parentMFile.Children = append(parentMFile.Children, childMFile)
if dir.IsDir() {
err1 := Walk(childMFile, filepath.Join(parent, base), dir.Name(), filters)
if err1 != nil {
return err1
}
}
}
return nil
}
最终程序实现的输出和 unix tree命令输出对比如下图所示，几乎完整的实现了自己的目的：
