Go每日一库之159：bubbletea（控制台界面程序）

简介

[bubbletea](https://github.com/charmbracelet/bubbletea)是一个简单、小巧、可以非常方便地用来编写 TUI（terminal User Interface，控制台界面程序）程序的框架。内置简单的事件处理机制，可以对外部事件做出响应，如键盘按键。一起来看下吧。先看看bubbletea能做出什么效果：

感谢kiyonlin推荐。

快速使用

本文代码使用 Go Modules。

创建目录并初始化：

$ mkdir bubbletea && cd bubbletea
$ go mod init github.com/darjun/go-daily-lib/bubbletea

安装bubbletea库：

$ go get -u github.com/charmbracelet/bubbletea

bubbletea程序都需要有一个实现bubbletea.Model接口的类型：

type Model interface {
    Init() Cmd
    Update(Msg) (Model, Cmd)
    View() string
}

• Init()方法在程序启动时会立刻调用，它会做一些初始化工作，并返回一个Cmd告诉bubbletea要执行什么命令；
• Update()方法用来响应外部事件，返回一个修改后的模型，和想要bubbletea执行的命令；
• View()方法用于返回在控制台上显示的文本字符串。

下面我们来实现一个 Todo List。首先定义模型：

type model struct {
    todos    []string
    cursor   int
    selected map[int]struct{}
}

• todos：所有待完成事项；
• cursor：界面上光标位置；
• selected：已完成标识。

不需要任何初始化工作，实现一个空的Init()方法，并返回nil：

import (
    tea "github.com/charmbracelet/bubbletea"
)
func (m model) Init() tea.Cmd {
    return nil
}

我们需要响应按键事件，实现Update()方法。按键事件发生时会以相应的tea.Msg为参数调用Update()方法。通过对参数tea.Msg进行类型断言，我们可以对不同的事件进行对应的处理：

func (m model) Update(msg tea.Msg) (tea.Model, tea.Cmd) {
    switch msg := msg.(type) {
        case tea.KeyMsg:
        switch msg.String() {
            case "ctrl+c", "q":
            return m, tea.Quit
            
            case "up", "k":
            if m.cursor > 0 {
                m.cursor--
            }
            
            case "down", "j":
            if m.cursor < len(m.todos)-1 {
                m.cursor++
            }
            
            case "enter", " ":
            _, ok := m.selected[m.cursor]
            if ok {
                delete(m.selected, m.cursor)
            } else {
                m.selected[m.cursor] = struct{}{}
            }
        }
    }
    
    return m, nil
}

约定：

• ctrl+c或q：退出程序；
• up或k：向上移动光标；
• down或j：向下移动光标；
• enter或  ：切换光标处事项的完成状态。

处理ctrl+c或q按键时，返回一个特殊的tea.Quit，通知bubbletea需要退出程序。

最后实现View()方法，这个方法返回的字符串就是最终显示在控制台上的文本。我们可以按照自己想要的形式，根据模型数据拼装：

func (m model) View() string {
    s := "todo list:\n\n"
    
    for i, choice := range m.todos {
        cursor := " "
        if m.cursor == i {
            cursor = ">"
        }
        
        checked := " "
        if _, ok := m.selected[i]; ok {
            checked = "x"
        }
        
        s += fmt.Sprintf("%s [%s] %s\n", cursor, checked, choice)
    }
    
    s += "\nPress q to quit.\n"
    return s
}

光标所在位置用>标识，已完成的事项增加x标识。

模型类型定义好了之后，需要创建一个该模型的对象；

var initModel = model{
    todos:    []string{"cleanning", "wash clothes", "write a blog"},
    selected: make(map[int]struct{}),
}

为了让程序工作，我们还要创建一个bubbletea的应用对象，通过bubbletea.NewProgram()完成，然后调用这个对象的Start()方法开始执行：

func main() {
    cmd := tea.NewProgram(initModel)
    if err := cmd.Start(); err != nil {
        fmt.Println("start failed:", err)
        os.Exit(1)
    }
}

运行：

GitHub Trending

一个简单的 Todo 应用看起来好像没什么意思。接下来，我们一起编写一个拉取 GitHub Trending 仓库并显示在控制台的程序。

Github Trending 的界面如下：

可以选择语言（Spoken Language，本地语言）、语言（Language，编程语言）和时间范围（Today，This week，This month）。由于 GitHub 没有提供 trending 的官方 API，我们只能爬取网页自己来分析。好在 Go 有一个强大的分析工具goquery，提供了堪比 jQuery 的强大功能。我之前也写过一篇文章介绍它——Go 每日一库之 goquery。

打开 Chrome 控制台，点击 Elements 页签，查看每个条目的结构：

基础版本

定义模型：

type model struct {
    repos []*Repo
    err   error
}

其中repos字段表示拉取到的 Trending 仓库列表，结构体Repo如下，字段含义都有注释，很清晰了：

type Repo struct {
    Name    string   // 仓库名
    Author  string   // 作者名
    Link    string   // 链接
    Desc    string   // 描述
    Lang    string   // 语言
    Stars   int      // 星数
    Forks   int      // fork 数
    Add     int      // 周期内新增
    BuiltBy []string // 贡献值 avatar img 链接
}

err字段表示拉取失败设置的错误值。为了让程序启动时，就去执行网络请求拉取 Trending 的列表，我们让模型的Init()方法返回一个tea.Cmd类型的值：

func (m model) Init() tea.Cmd {
    return fetchTrending
}

func fetchTrending() tea.Msg {
    repos, err := getTrending("", "daily")
    if err != nil {
        return errMsg{err}
    }
    
    return repos
}

tea.Cmd类型为：

// src/github.com/charmbracelet/bubbletea/tea.go
type Cmd func() Msg

tea.Cmd底层是一个函数类型，函数无参数，并且返回一个tea.Msg对象。

fetchTrending()函数拉取 GitHub 的今日 Trending 列表，如果遇到错误，则返回error值。这里我们暂时忽略getTrending()函数的实现，这个与我们要说的重点关系不大，感兴趣的童鞋可以去我的 GitHub 仓库查看详细代码。

程序启动时如果需要做一些操作，通常就会在Init()方法中返回一个tea.Cmd。tea后台会执行这个函数，最终将返回的tea.Msg传给模型的Update()方法。

func (m model) Update(msg tea.Msg) (tea.Model, tea.Cmd) {
    switch msg := msg.(type) {
        case tea.KeyMsg:
        switch msg.String() {
            case "q", "ctrl+c", "esc":
            return m, tea.Quit
            default:
            return m, nil
        }
        
        case errMsg:
        m.err = msg
        return m, nil
        
        case []*Repo:
        m.repos = msg
        return m, nil
        
        default:
        return m, nil
    }
}

Update()方法也比较简单，首先还是需要监听按键事件，我们约定按下 q 或 ctrl+c 或 esc 退出程序。具体按键对应的字符串表示可以查看文档或源码**bubbletea/key.go**文件。接收到errMsg类型的消息，表示网络请求失败了，记录错误值。接收到[]*Repo类型的消息，表示正确返回的 Trending 仓库列表，记录下来。在View()函数中，我们显示正在拉取，拉取失败和正确拉取等信息：

func (m model) View() string {
    var s string
    if m.err != nil {
        s = fmt.Sprintf("Fetch trending failed: %v", m.err)
    } else if len(m.repos) > 0 {
        for _, repo := range m.repos {
            s += repoText(repo)
        }
        s += "--------------------------------------"
    } else {
        s = " Fetching GitHub trending ..."
    }
    s += "\n\n"
    s += "Press q or ctrl + c or esc to exit..."
    return s + "\n"
}

逻辑很清晰，如果err字段不为nil表示失败，否则有仓库数据，显示仓库信息。否则正在拉取中。最后显示一条提示信息，告诉客户怎么退出程序。

每个仓库项的显示逻辑如下，分为 3 列，基础信息、描述和链接：

func repoText(repo *Repo) string {
    s := "--------------------------------------\n"
    s += fmt.Sprintf(`Repo:  %s | Language:  %s | Stars:  %d | Forks:  %d | Stars today:  %d
    `, repo.Name, repo.Lang, repo.Stars, repo.Forks, repo.Add)
    s += fmt.Sprintf("Desc:  %s\n", repo.Desc)
    s += fmt.Sprintf("Link:  %s\n", repo.Link)
    return s
}

运行（多文件运行不能用go run main.go）：

获取失败（国内 GitHub 不稳定，多试几次总会遇到）：

获取成功：

让界面更美观

黑白色我们已经看了太多太多了，能不能让字体呈现不同的颜色呢？当然可以。bubbletea可以利用lipgloss库给文本添加各种颜色，我们定义了 4 种颜色，颜色的 RBG 值是我在http://tool.chinaz.com/tools/pagecolor.aspx挑的：

var (
    cyan  = lipgloss.NewStyle().Foreground(lipgloss.Color("#00FFFF"))
    green = lipgloss.NewStyle().Foreground(lipgloss.Color("#32CD32"))
    gray  = lipgloss.NewStyle().Foreground(lipgloss.Color("#696969"))
    gold  = lipgloss.NewStyle().Foreground(lipgloss.Color("#B8860B"))
)

想要将文本变为什么颜色，只需要调用对应颜色对象的Render()方法将文本传入即可。例如我们想让提示变为暗灰色，中间文字使用暗黄色，修改View()方法：

func (m model) View() string {
    var s string
    if m.err != nil {
        s = gold.Render(fmt.Sprintf("fetch trending failed: %v", m.err))
    } else if len(m.repos) > 0 {
        for _, repo := range m.repos {
            s += repoText(repo)
        }
        s += cyan.Render("--------------------------------------")
    } else {
        s = gold.Render(" Fetching GitHub trending ...")
    }
    s += "\n\n"
    s += gray.Render("Press q or ctrl + c or esc to exit...")
    return s + "\n"
}

然后仓库的基本信息我们用青色（cyan），描述用绿色，链接用暗灰色：

func repoText(repo *Repo) string {
    s := cyan.Render("--------------------------------------") + "\n"
    s += fmt.Sprintf(`Repo:  %s | Language:  %s | Stars:  %s | Forks:  %s | Stars today:  %s
    `, cyan.Render(repo.Name), cyan.Render(repo.Lang), cyan.Render(strconv.Itoa(repo.Stars)),
                     cyan.Render(strconv.Itoa(repo.Forks)), cyan.Render(strconv.Itoa(repo.Add)))
    s += fmt.Sprintf("Desc:  %s\n", green.Render(repo.Desc))
    s += fmt.Sprintf("Link:  %s\n", gray.Render(repo.Link))
    return s
}

再次运行：

成功：

嗯，现在好看多了。

我没有偷懒

有时候网络很慢，加上一个请求正在处理的提示能让我们更放心（程序还在跑，没偷懒）。bubbletea的兄弟仓库bubbles提供了一个叫做spinner的组件，它只是显示一些字符，一直在变化，给我们造成一种任务正在处理中的感觉。spinner在github.com/charmbracelet/bubbles/spinner包中，需要先引入。然后在模型中增加spinner.Model字段：

type model struct {
    repos   []*Repo
    err     error
    spinner spinner.Model
}

创建模型时，同时需要初始化spinner.Model对象，我们指定spinner的文本颜色为紫色：

var purple = lipgloss.NewStyle().Foreground(lipgloss.Color("#800080"))

func newModel() model {
    sp := spinner.NewModel()
    sp.Style = purple
    
    return model{
        spinner: sp,
    }
}

spinner通过Tick来触发其改变状态，所以需要在Init()方法中返回触发Tick的Cmd。但是又需要返回fetchTrending。bubbletea提供了Batch可以将两个Cmd合并在一起返回：

func (m model) Init() tea.Cmd {
    return tea.Batch(
        spinner.Tick,
        fetchTrending,
    )
}

然后Update()方法中我们需要更新spinner。Init()方法返回的spinner.Tick会产生spinner.TickMsg，我们对其做处理：

case spinner.TickMsg:
var cmd tea.Cmd
m.spinner, cmd = m.spinner.Update(msg)
  return m, cmd

spinner.Update(msg)返回一个tea.Cmd对象驱动下一次Tick。

最后在View()方法中，我们将spinner显示出来。调用其View()方法返回当前状态的字符串，拼在我们想要显示的位置：

func (m model) View() string {
    var s string
    if m.err != nil {
        s = gold.Render(fmt.Sprintf("fetch trending failed: %v", m.err))
    } else if len(m.repos) > 0 {
        for _, repo := range m.repos {
            s += repoText(repo)
        }
        s += cyan.Render("--------------------------------------")
    } else {
        // 这里
        s = m.spinner.View() + gold.Render(" Fetching GitHub trending ...")
    }
    s += "\n\n"
    s += gray.Render("Press q or ctrl + c or esc to exit...")
    return s + "\n"
}

运行：

分页

由于一次返回了很多 GitHub 仓库，我们想对其进行分页显示，每页显示 5 条，可以按pageup和pagedown翻页。首先在模型中增加两个字段，当前页和总页数：

const (
    CountPerPage = 5
)

type model struct {
    // ...
    curPage   int
    totalPage int
}

拉取到仓库时，计算总页数：

case []*Repo:
m.repos = msg
m.totalPage = (len(msg) + CountPerPage - 1) / CountPerPage
  return m, nil

另外需要监听翻页按键：

case "pgdown":
if m.curPage < m.totalPage-1 {
    m.curPage++
}
return m, nil
case "pgup":
if m.curPage > 0 {
    m.curPage--
}
  return m, nil

在View()方法中，我们根据当前页计算需要显示哪些仓库：

start, end := m.curPage*CountPerPage, (m.curPage+1)*CountPerPage
if end > len(m.repos) {
    end = len(m.repos)
}

for _, repo := range m.repos[start:end] {
    s += repoText(repo)
}
s += cyan.Render("--------------------------------------")

最后，如果总页数大于 1，给出翻页按键的提示：

if m.totalPage > 1 {
  s += gray.Render("Pagedown to next page, pageup to prev page.")
  s += "\n"
}

运行：

很棒，我们只显示了 5 页。试试翻页吧：

总结

bubbletea提供了一个 TUI 程序运行的基本框架。我们要显示什么，显示的样式，要对哪些事件进行处理都由我们自己指定。bubbletea仓库的examples文件夹中有多个示例程序，对编写 TUI 程序感兴趣的童鞋千万不能错过。另外它的兄弟仓库bubbles中也提供了不少组件。

大家如果发现好玩、好用的 Go 语言库，欢迎到 Go 每日一库 GitHub 上提交 issue

参考

1. bubbletea GitHub：https://github.com/charmbracelet/bubbletea
2. bubble GitHub：https://github.com/charmbracelet/bubbles
3. Go 每日一库 GitHub：https://github.com/darjun/go-daily-lib
4. issue：https://github.com/darjun/go-daily-lib/issues/22

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