Hugo基础架构 #

通过个人站点和自定义主题实例，我们可以了解到如何使用Hugo创建自己的站点以及主题。使用起来很简单，很快就能上手。

同时Hugo还是基于Apache 2.0协议的开源项目，这意味着你完全可以大胆地发挥自己的创造力。

比如针对源码领域的站点，像深入理解Hugo，将源码和注解分离，并可以在 Golang Play上执行。让源码的学习体验更加立体，不仅有解释，还能参与其中，修改样例，进一步帮助理解。

目前Hugo还无法支持构建这样的站点，主要有两个原因。一是内容格式，Hugo目前主要支持的内容格式是Markdown，而上面的内容格式是.go源码文件。其次是功能函数，Hugo并没有处理代码的函数可以直接使用，要想解析源码及注解。虽然可以组合字符串函数进行处理，但使用起来繁琐，拓展起来困难，维护起来更是让人连连摇头。

不过，源码都给我们了，还能要求更多吗？毕竟我们可是有追求的软件工程师啊！

无论是从实用的角度，还是通过学习优秀源码，来进行交流学习的角度，我们都有充分的理由来对这一宝藏进行发掘。

本章的目标就是打开藏宝图来了解Hugo的基础架构，主要从以下两个方向展开：

对架构思路做一个概要说明，对基础架构有一个全貌的理解
从模块代码入手，讨论配置和语言的关系、Hugo的模块、文件系统的组织、站点内容的收集方案、模板的生命周期，以及发布的流程。

通过阅读本章内容，我们将会对Hugo这个站点构建工具有一个全面的认识，并对各阶段之间的关系有一个清晰的认识，为接下来详细源码实现讲解章节打好基础。

出发吧，伟大的工程师啊！

Hugo的架构设计 #

结合Hugo站点构建领域事件，和 Hugo游乐场源码，Hugo的架构设计会变得很清晰：

Hugo Arch

Hugo的架构思路很容易理解，主要分三大块，分别是配置模块，站点模块和依赖模块。

配置模块

Hugo最先解析的，就是用户项目的配置文件config.toml。由configLoader发起，从硬盘读取配置文件，解析后存储为键值对对象。 configLoader主要需完成三件事，加载用户项目配置文件是第一件，用来理解用户的自定义需求。第二件是补全默认配置Defaults Config，这样才能保其它模块正常运作。第三件是生成模块配置信息，从用户项目开始，将用户项目作为第一个模块 - project module，在我们的实例中还有第二个模块，那就是主题模块mytheme。模块之间有依赖关系，并且只有一个所有者Owner。项目模块project module比较特殊，因为是初始模块，所以不属于任何其它模块。

type Module interface {
	...
	// Owner In the dependency tree, this is the first 
	// module that defines this module as a dependency.
	Owner() Module
	...
}

所有信息收集齐全后，会对外提供config.Provider服务：可查询，可更新配置项。

HugoSites模块

这是构建站点的核心模块，相当于DDD中的聚合根，内部组织构建站点所需要的全部信息，对外提供站点构建服务。

HugoSites的初始化依赖于DepsCfg和Site，没错，有两个site。 HugoSites和Site的关系是一对多，Site和Language的关系是一一对应的，所以多语言站点会为每一个语言创建一个站点，共同组成了HugoSites。

语言项是由DepsCfg创建的，但会存储在config.Provider中，所以都用浅黄色标明。而DepsCfg的初始化则依赖于Fs和config.Provider。 Fs记载了源文件地址和发布地址。源文件来自于用户项目，也就是实际的硬盘文件系统。发布地址是获取自config.Provider，默认的是public文件夹，在这里会检测是否已经存在，如果没有则主动创建。最后将新创建的信息如workingDir等信息同步回config.Provider。

可以看出，他们的依赖关系是HugoSites <- Site <- Language <- DepsCfg <- Fs。

Deps模块

Hugo将构建站点所需要的所有服务和对象都称作依赖，全部放在了Deps中。

在构建依赖的过程中，会生成提供模板的TemplateProvider；明确输入输出的媒体类型MediaType；和输出格式的OutputFormats；都会更新到config.Provider中。

也会为收集站点内容做好准备，会有Page Collection帮助收集。最终发布站点时需要用到的发布服务则是Publisher。这些都会更新到Site中。

同时，还需要将资源统一管理，明确规范，这样可以保障在使用时的便捷性，也符合面向对向设计原则中的单一职责原则。包含提供统一标准文件结构服务的Path Spec；和拥有所有媒体类型和输出格式信息的Resources Spec；以及针对Content信息提供服务的Content Spec；加上帮助定义资源策略，如过滤功能的Source Spec。

有了Deps的帮助，所有构建站点所需的信息，如原材料、规则和输出格式等，都已准备妥当。

万事俱备，只欠东风！

Hugo的组件设计 #

架构图可以帮助我们从全局视角理解Hugo的架构设计。现在让我们更近一步，从模块的角度来观察Hugo架构的细节

配置和语言的关系 #

Hugo提供了强大的配置功能，如配置文件、配置目录、配置主题等等。构建站点过程中，只要是你能想到的定制化需求，基本都能通过配置实现。

为了满足不同的定制化需求，Hugo的思路是首先要处理好多配置文件之间的关系，所以需要合并一些配置项，这样就需要大小写不敏感。定制化只是一小部分，其它的通用信息，就用默认配置来进行说明。

支持多语言是常见需求，现在好多软件遵循的策略就是国际化优先。那Hugo是怎么理解语言和配置的关系呢？

在个人站点实例中，我们在config.toml中和语言相关的配置如下：

defaultContentLanguage = 'zh'
[languages]
[languages.zh]
  languageName = '中文'
  contentDir = 'content'
  weight = 1

[languages.en]
  languageName = 'English'
  contentDir = 'content.en'
  weight = 2

可以配置默认语言，支持的多语言有中文和英语。

那这样看来，配置应该包含语言。也就是说语言应该是配置结构体中的一个字段。而事实是这样的吗？让我们还是从 Hugo游乐场源码出发，来一探究竟。

在此之前，我们先从架构图中寻找线索： Language and Config

可以看到，最终创建Language的地方是在DepsCfg，并不是Config。这和我们的直觉是相反的，让我们来看看关键的config.Provider，DepsCfg和Language相关代码片断。

config.Provider

// Provider provides the configuration settings for Hugo.
type Provider interface {
	...
	Get(key string) any
	Set(key string, value any)
	...
}

可以看出，Provider接口提供了Get和Set方法，就像一个key/value仓库。那语言相关的配置同样也存储在了Provider里面。

DepsCfg

// DepsCfg contains configuration options that can be used to configure Hugo
// on a global level, i.e. logging etc.
// Nil values will be given default values.
type DepsCfg struct {
	// The language to use.
	Language *langs.Language
	
	// The configuration to use.
	Cfg config.Provider

	...
}

DepsCfg中包含了config.Provider以及Language。

创建站点的时候，直接传入的就是DepsCfg:

// newSite creates a new site with the given configuration.
func newSite(cfg deps.DepsCfg) (*Site, error) {
	...
}

在调用创建站点前，DepsCfg就已经把Language准备好了:

func createSitesFromConfig(cfg deps.DepsCfg) ([]*Site, error) {
	...
	languages := getLanguages(cfg.Cfg)
	for _, lang := range languages {
		... 
		cfg.Language = lang
		s, err = newSite(cfg)

		...
	}
	return sites, nil
}

而从Language结构体可以看出：

// Language manages specific-language configuration.
type Language struct {
	Lang   string
	Weight int // for sort

	// Global config.
	// For internal use.
	Cfg config.Provider
	
	...
}

Language是包含了Cfg config.Provider的。也就是说Language和Config的关系实际上是包含关系，并不像我们上面感受到的那样。仔细一想，合情合理。 Config专注提供配置key/value仓库管理服务，而Language和Site是一一对应的，需要其它配置信息补充说明。

Hugo的模块 #

提到模块化，大家可能会想到的是Nginx模块，IDEA插件等等。通常是我可以通过上传一些模块，来满足我的差异化需求。之所以大家都喜欢这种模块，主要是因为足够灵活，不用费太大的劲就可以满足自身的需求。因为很多时候，虽然大体上差不多，但总有一些细节上的差异。这也正说明软件的复杂度，除了技术上的复杂度，还有业务上的复杂度。大多数情况下，我们面对的主要是业务复杂度。这也正是在软件领域，对"隔行如隔山"这句俗语最好的阐述。如今，不仅互联网行业，金融行业，就算传统的制造业，都已经使用上了信息化系统，来帮助企业的生产和管理。同样是请假系统，哪怕在同样的行业，不同的公司，都会有所差异。

而Hugo的模块和大家印象中的模块有点不一样，并不是以功能为单位，来满足差异化需求。而是以目录结构为主，来识别相同的结构。

先来看看在我们架构中，模块的位置：

Hugo Arch Module

在架构图中，Modules需要统一组织起来，依赖于Modules Config描述信息，而这个信息的加载是由configLoader负责的。

我们再从 Hugo游乐场源码来看一看实际的调用时序：

Hugo Arch Module flow

可以看出，在我们的游乐场中，由主函数，调用LoadConfig方法，并在该方法中为Modules做了两件事。一件是loadModulesConfig，把和Modules相关的配置信息整理到Module Config中。另一件则是collectModules，根据收集到的配置信息，按模块的标准，将模块信息标准化。

先来看看Module Config的源码定义：

// Config holds a module config.
type Config struct {
	Mounts  []Mount
	Imports []Import

	// Meta info about this module (license information etc.).
	Params map[string]any
}

可以看出，重要字段有两个，一个是Mounts，一个是Imports。 loadModulesConfig中主要是对Imports字段进行处理，在我们实例中：

-- config.toml --
theme = "mytheme"
...

主题的配置信息是theme = "mytheme"，解析成模块配置信息就成了c.Imports = [mytheme]。

接下来就是收集模块collectModules了：

func (l configLoader) collectModules(modConfig modules.Config, ...) (modules.Modules, ...) {
	...
}

传入刚收集到的模块配置信息，输出标准的模块信息。而我们刚收集到的配置信息只有Imports有值，并且只有一个值"mytheme"，输出实例如下图所示：

fmt.Printf("%#v\n", modulesConfig)

modules.Config{
	Mounts:[]modules.Mount(nil), 
	Imports:[]modules.Import{
		modules.Import{
			Path:"mytheme", 
			...
	}}, 
	Params:map[string]interface {}(nil)
}

为什么Hugo管Theme叫模块呢？

输入以下命令，创建一个站点：

➜  tmp hugo new site xyz

查看目录结构：

➜  xyz tree
.
├── archetypes
│   └── default.md
├── config.toml
├── content
├── data
├── layouts
├── public
├── static
└── themes

7 directories, 2 files

再输入以下命令，创建一个主题:

➜  tmp hugo new theme mytheme

同样查看目录结构：

➜  mytheme tree
.
├── LICENSE
├── archetypes
│   └── default.md
├── layouts
│   ├── 404.html
│   ├── _default
│   │   ├── baseof.html
│   │   ├── list.html
│   │   └── single.html
│   ├── index.html
│   └── partials
│       ├── footer.html
│       ├── head.html
│       └── header.html
├── static
│   ├── css
│   └── js
└── theme.toml

7 directories, 11 files

我们把Site和Theme的目录结构放在一起比对一下：

Hugo Arch Modules site and theme folder structure

通过对比，我们不难发现，目录结构基本上是一到的，都包含了archetypes, layouts, static等等。

在Hugo官网中，有对目录结构有明确说明。从源码中也可以看到：

// hugo-playground/hugofs/files/classifier.go

const (
	ComponentFolderArchetypes = "archetypes"
	ComponentFolderStatic     = "static"
	ComponentFolderLayouts    = "layouts"
	ComponentFolderContent    = "content"
	ComponentFolderData       = "data"
	ComponentFolderAssets     = "assets"
	ComponentFolderI18n       = "i18n"
)

var (
	ComponentFolders = []string{
		ComponentFolderArchetypes,
		ComponentFolderStatic,
		ComponentFolderLayouts,
		ComponentFolderContent,
		ComponentFolderData,
		ComponentFolderAssets,
		ComponentFolderI18n,
	}
)

可以看出，Hugo通过标准化目录结构的方式，让每一个模块都遵循这一统一原则，这样无论在解析主题还是用户项目的时候，都有章可循。

再看看Hugo对模块的说明：

Hugo Modules are the core building blocks in Hugo. A module can be your main project or a smaller module providing one or more of the 7 component types defined in Hugo: static, content, layouts, data, assets, i18n, and archetypes.

也就是说 static, content, layouts, data, assets, i18n, and archetypes 这7个组件的任意组合，我们都认为是符合模块的要求。

Hugo的模块是基于Go Modules构建的，使用起来也很方便：

[module]
[[module.imports]]
  path = 'github.com/sunwei/zero'

也就是说，我们现在加载主题可以通过加载模块的形式，不用再把主题以git submodule的导入，更方便，更合理了。

搞清楚为什么主题也是模块后，我们再一起看下最终，我们得到了什么样的模块详细配置信息：

// hugo-playground/hugolib/config.go 
// line 140
...
log.Process("collectModules", "set active modules to config with key 'allModules'")
for i, m := range moduleConfig.ActiveModules {
    fmt.Println(i)
    fmt.Printf("%#v\n", m)
}
...

Output:

==> Process collectModules: set active modules to config with key 'allModules'
0
&modules.moduleAdapter{path:"project", ... projectMod:true, owner:modules.Module(nil), 
	mounts:[]modules.Mount{
	    modules.Mount{Source:"mycontent", Target:"content", Lang:"en"}, 
	    modules.Mount{Source:"data", Target:"data", Lang:""}, 
		modules.Mount{Source:"layouts", Target:"layouts", Lang:""}, 
		modules.Mount{Source:"i18n", Target:"i18n", Lang:""}, 
		modules.Mount{Source:"archetypes", Target:"archetypes", Lang:""}, 
		modules.Mount{Source:"assets", Target:"assets", Lang:""}, 
		modules.Mount{Source:"static", Target:"static", Lang:""}}, ...}
1
&modules.moduleAdapter{path:"mytheme", ... projectMod:false, owner:(*modules.moduleAdapter)(0xc00019e410), 
	mounts:[]modules.Mount(nil), ...}

从输出结果看，一共有两个模块，一个是project，另一个是mytheme。因为在我们的实例中，mytheme只有一个txt文件，七个组件中的任何一个都没有，所以mounts为空，而project模块则有每个组件的Mount。

Hugo通过巧妙的标准化目录结构设计，实现了Hugo Module。强大的拓展性和便捷性，让用户可以专注于内容创作，个性化也得到了大大的满足。

文件系统的组织 #

Hugo目前主要的操作都是对本地文件进行的。比如读取配置信息、模版信息、博客内容，写入站点信息等等。因为这些操作都离不开文件系统，Hugo因此对文件信息的组织做了许多工作，以确保调用方良好的使用体验。

Afero #

首先是选择基础文件系统 afero.Fs:

Afero is a filesystem framework providing a simple, uniform and universal API interacting with any filesystem, as an abstraction layer providing interfaces, types and methods. Afero has an exceptionally clean interface and simple design without needless constructors or initialization methods.

Afero提供的服务基本和Golang原生Fs接口一致，其次兼容多操作系统，这样就既对语言兼容，还对系统兼容，并且使用体验还和原生一致。确实为Hugo提供了良好的文件系统基础。

为了直观查看Hugo中多种Fs的关联，我们把afero.Fs标作如下结构，包含文件系统的基础操作样例：

Hugo FS afero.Fs

Hugo架构中的Fs #

我们再来回顾下，Hugo架构中Fs应用的场景：

Hugo Arch Fs

最先出现的是Fs，用来记录最贴近真实目录的文件系统，作为DpesCfg的参数，最终由HugoSites创建Deps的时候，透传给了Deps。 Deps是真正组织构建整个文件系统体系的模块，最终用PathSpec将前面的原始文件系统组织成了Hugo所需要的文件系统。最终供给Template和Page相关操作使用。

HugoFs #

我们先看基础的Fs，也就是HugoFs：

Hugo Fs hugoFs

可以看到，基础hugoFs包含输入源Source，和输出目标地址PublishDir，以及用来只读的WorkingDir。并且第一项都是afero.Fs类型，所以颜色和afero.Fs颜色一致。后面也会用来颜色来对不同类型的文件系统进行关联。

PathSpec #

通过上面的Hugo架构图我们知道，最终HugoFs被传入Dpes，并由PathSpec来统一组织和管理所有路径相关信息：

Hugo Fs PathSpec

从上图看出PathSpec包含了hugoFs和Paths，还有另一个重要的BaseFs。

先看Paths，包含了基础文件系统，还包含了主题和工作目录信息，以及Modules相关的信息。基于Fs和Path，PathSpec需要消化这些基础信息，并提供完整的文件系统服务。

BaseFs #

通过准备好的基础信息hugoFs和Paths，BaseFs不仅要提供一些基础服务，比如源文件系统和发布目标文件系统，以及工作目录等相关信息。还需要按Hugo要求的基础目录对文件进行组织，像Content, Data, i18n, Layouts, Archetypes, Assets。并且要求严格按模块加载顺序，提供最终的文件服务，比如用户在工程目录增自定义了一些模板，需要覆盖主题里自带的模板时。

Hugo Fs BaseFs

如上图所示，BaseFs用SourceFilesystems来对基础目录进行组织，用theBigFs来提供最终合并文件系统服务。

SourceFilesystems #

Hugo Fs SourceFilesystems

想要映射出Hugo的基础文件结构，Hugo设计出了对应的结构SourceFilesystems来表示，并用字段一一对应。每一项又具有共同的特征，既SourceFilesystem。

大家可以回忆下，在上一节 Hugo的模块中有提到，每一个模块是如何在Mount中存储这些信息的。

theBigFs #

Hugo Fs theBigFs

多模块会生成多个相同结构的文件系统，谁在前，谁在后，由模块配置信息决定。那最终如何合并这些文件系统呢？由上图可以看出，Hugo给出的答案是Overlay，工作原理可参考 Wikipedia OverlayFS。

Overlay的组织是由filesystemCollector来进行的，用到了文件元数据FileMetaInfo来进行描述，方便相关的文件操作，如查询，排序等。在生成最终状态的Overlay视图前，需要RootMappingFs来帮助组织按Content, Static等进行分类的文件系统。最终由Collector来将对应的文件放到对应的集合中。

有了以上这些组织好的文件系统后，想想可能的应用场景？

文件系统场景一 - ContentSpec #

// hugo-playground/deps/deps.go
// line 145
log.Process("New content Spec", "content converter provider inside")
contentSpec, err := helpers.NewContentSpec(cfg.Language, ps.BaseFs.Content.Fs)

准备好PathSpec后，ContentSpec的创建立马就用到了Content.Fs，也就是SourceFilesystem.Fs，依赖于theBigFs.overlayMountsContent。

文件系统场景二 - loadTemplates #

// hugo-playground/tpl/tplimpl/template.go
// line 340
if err := helpers.SymbolicWalk(t.Layouts.Fs, "", walker); err != nil {
    if !os.IsNotExist(err) {
        return err
    }
    return nil
}

在加载用户自定义模板时，就用到了Layouts.Fs。通过walker对文件系统中的模板文件进行相应的处理，依赖于b.theBigFs.overlayDirs[files.ComponentFolderLayouts]

结合以上文件系统的设计和应用，我们可以感受到Hugo文件系统的设计需求来自于自身的特点。因为用到了模块的理念，以及模块基础结构的设计。基础的hugoFs并不能满足Hugo在操作文件系统过程中的所有需求，因此需要进一步封装。

Hugo的做法是用PathSpec来组织所有信息，隐藏复杂度，抽象出BaseFs提供更为贴近使用场景的综合服务。用SourceFilesystems组织出符合Hugo基础结构特点的直观服务，并用OverlayFs底层技术，实现了多文件系统合并的需求，最终支持到真正的实际使用场景。包括提供文章内容服务的Content文件系统，和加载自定义模板时的Layouts文件系统，等等。

站点内容的收集方案 #

文件系统的组织已经帮我们将用户站点项目按Hugo基础组件的结构进行了组织。我们从BaseFs.Content.Fs可以直接获取站点内容的文件系统索引，可以直接读取文件信息，生成站点面面了。

但Hugo不这么认为，我们可以用下面两个场景来了解一下Hugo的鸿鹄之志。

场景一：Headless Bundle

有一种页面，我们不希望她单独作为一个页面来发布。但可以在需要她的时候，以变量的形式获取到她。这就是Hugo对这种需求提供的解决方案： Headless Bundle。

如果直接遍历文件系统，我们在处理该文件的时候，需要知道她的类型，如果是Headless类型的，就不按常规类型处理。那文件类型就需要在解析文件的时候，从文件信息中获取到。页面类型的信息可以放在文件配置中，也可以通过特殊的命名规则来表明，此类方案还有许多。

如果其它的页面依赖于Headless页面，就要考虑页面解析顺序所带来的问题。如果Headless在前面被解析，就要存储好相关索引信息，以方便后续依赖于她的文件进行查询。如果在其它页面之后解析，可能的方案是将之前处理的页面标记为未完成状态，并指明所依赖的Headless页面，并挂起等待条件成熟时被唤醒。等相应的Headless页面解析完成后，时机成熟时，恢复之前页面的解析流程。这种方案在依赖的Headless页面较多的情况下，会出现不断挂起的状况。加上这些配置都依赖于手工维护，解析效率和正确性都很难保障。

场景二：Page Resources

Hugo Page可以包含不同的资源，常见的有图片类型的，还有音频、视频、数据、压缩包等等多种类型的资源。

下载页面会提供资源的下载链接，比如软件的安装包，针对不同的操作系统，会提供不同的版本。 Hugo可以很聪明的识别，哪个文件是页面文件，哪些页面是资源文件，并将资源文件信息放在页面的Resources属性里。这样就方便用户根据页面，来灵活组织这些资源，可以生成一个某一类型软件的下载汇总信息，还可以生成某一章节的下载软件信息。

如果直接遍历文件系统，每个文件都是相对独立的，需要通过配置信息或者其它的方式标明同一层级的从属关系，还要标明不同层级之间的引用关系。这些都需要在全局构建信息中存储。因为互相独立，遍历过程中又会有先后顺序，关系越复杂，重复信息出现的概率就会越高。当有新的需求出现时，复杂的逻辑处理也不利于软件的拓展。

从以上两个场景中，可以观察到。简单的遍历文件系统，确实可以获取基本的文件信息。但如果需要灵活地组织各种不同的信息，如依赖关系，资源汇总等等跨页面处理场景，我们还需要进一步对站点内容进行发掘，以页面为单位进行组织和管理。

磨刀不误砍柴工 #

从 Hugo事件风暴中可以清楚的看到Hugo正式收集站点内容是在Hugo Build阶段，之前都是在做准备：

Hugo DDD - Content Collection

分工明确，高效协作 #

电商现在的状态已然不是正在融入我们的生活，而是成为了我们生活的一部分。并且过了拼产品类目的时期，基本上你家有的，我这也有。现在拼的更多的是特色，和服务。既然是特色，那每家多多少少都有些不一样。而服务，基本上都是相同的，其中最重要的要属快递服务。谁能以最短的时间将包裹送达消费者手中，谁将最容易获得消费者的认可，从而占有更高的市场份额，获得投资者的青睐，进入良性的循环发展。

Hugo也认同最短时间送达这样的服务理念。拿到待处理的内容后，立马出库装车送到离消费者最近的分拣中心，再由高效的分类机器人对货品进行分类。

Hugo对内容处理的目标

Content Process Flow Goal

在我们的样例中，我们的Content就是mycontent目录所代表的文件系统，经过PathSpec处理后，文件系统可通过site.BaseFs.Content.Fs得到。最终，Hugo需要对内容文件系统中的所有内容进行分类，并存放在PageMap货架上，这样方便快递小哥快速取货，装车并将包裹送达用户手中。

那Hugo到底是怎么做到的呢？

陆地集装箱 – 大卡车

Content Process Flow PagesCollector

在实际生活中，包裹会从全球各地通过分拣中心网络，靠大卡车运输到离消费者最近的分拣点。而Hugo的"大卡车"就是PagesCollector，不像现实世界那么复杂，货物都在site.BaseFs.Content.Fs中。

分拣机器人

Content Process Flow PagesProcessor

等货物运到分拣中心后，经过不断对分拣效率进行优化，现在已经做到可以完全自动化。 PagesController将所有文件送达后，自动分拣机器人PagesProcessor便开始工作，无缝衔接。为了提高处理效率，Hugo为每一个站点都提供了一个机器人，由PagesProcessor负责分发任务，sitePagesProcessor专注处理自己所擅长的语言类别。

通过明确的分工，高效的协作，最终将所有文件分门别类，规整的放在中心货架上。

Content Process Flow

模板的生命周期 #

在 Hugo事件风暴中，我们了解到Hugo的设计理念 - 给用户提供始终如一的轻松写作体现。而实现这一理念则是以Golang Template为基础，开发出更多实用功能，让内容创造者专于内容创作的同时，还拥有良好的体验。

让我们回顾一下Golang Template的实现步骤：

再看看Hugo是如何围绕其展开的： hugo whole process with golang template

Hugo围绕着Golang Template做了很多设计，现在我们通过和模板相关的领域事件，一起来看看模板的生命周期，从而能够有更全面的理解。

Hugo模板生命周期领域事件 #

还是从领域事件入手，来看看有哪些关键事件和模板强相关：

Template DDD Events

除了上面和Golang Template一一映射的事件外，还有更细节的事件，为了直观好看，我们把这些事件收集到一起来进行分析：

Template DDD Events simple version

可以看到和模板强相关的事件，主要集中在创建HugoSites和Build阶段。进一步细分，可发现模板生命周期可分为三个阶段：

开始阶段，包括注册回调，并选定模板服务提供方，并出发模板更新。
- 注册layouts回调到HugoSites初始化字段
- 设置默认模板提供方到配置项
- 通知模板提供者开始更新
准备阶段，包括准备好模板执行器，收集模板相关的功能函数，解析Hugo内置和用户自定义模板，将所有模板存储到模板命名空间，以及用layout处理器连接layout和模板。
- 新建模板执行器
- 收集模板函数到函数映射
- 收集文本函数到函数映射
- 新建模板命名空间
- 新建layout处理器
渲染阶段，准备好页面内容后，回调在开始阶段注册的layouts事项，通过layout处理器查找相应的模板，最终用模板进行渲染，生成站点页面
- 为内容结点创建页面
- 回调layout注册项进行初始化
- 为页面查找模板
- 用模板渲染页面

事件可以帮助我们清晰地了解到Hugo设计的模板生命周期。下面我们再通过 Hugo游乐场源码梳理一遍具体实现流程，好让我们能更立体地了解到模板生命周期，同时也可以为后面的代码实现讲解章节做好准备。

Template vs Layouts

我们先来看看Hugo中两个容易混淆的概念，Template和Layouts。

在创建自定义Hugo主题的时候，我们接触最多的就是Layouts。官方文档解释Layouts就是用来当模板的，这样解释并没有问题，但这会让我们很容易产生一种Layouts既模板的错觉，并将Layouts和模板直接划上等号。

但真的是这样的吗，让我们从代码层面看看他们的关联：

Template vs Layouts

通过查看新建主题的目录结构，我们会发现自动生成的的文件主要在layouts目录下，里面有首页模板，还有页头和页尾模板，等等。在代码中，Layouts的出现通过都是以[]string字符串数组的形式出现的。也就是说在代码中Layouts就是用来记录layout相关的文件路径信息的。

如果想将Layouts转换成Golang Template，首先需要将其转换成templateInfo。并记录文件名，分析是否是文本类型，将layout文件内容以字符串存储在tempalte字段中。

其中是否是文本类型，涉及到Golang Template的设计知识。

Golang将Template按类型进行了划分。如HTML和Text，通过对HTML标签进行转换，最终也会被转换成Text。说到底，通过对不同模板类型的转换，都会变成文本类型。

通过templateInfo，最终Hugo会生成真正的Hugo模板结构体templateState。可以看出该结构体实现了Template接口。

所以我们可以得出结论：Layouts不等于Template，是制作Template的原材料。

弄清了Template和Layouts之间的关系，我们分别来看看Template生命周期中的开始、准备和渲染阶段。

开始阶段

Template Cycle Start

HugoSites中的init字段是hugoSitesInit类型的，其中就包含了lazy.init类型的layouts。这样就可以在layouts字段注册一些回调方法，方便在时机成熟的时候回调。

同时，对于HugoSites而言，直接面对的是模板服务的提供商，所以需要在这个阶段将TemplateProvider作为提供商，设置在配置信息中。等信息都准备妥当后，就可以通知模板服务提供商开始工作更新了。

准备阶段

Template Cycle Prepare

对外提供整体服务，并和Deps关联的是templateExec。包含了texttemplate.executer和templateHandler，以及所有的模板功能函数。颜色表明各结构之间的关联关系。

可以看出，texttemplate.executer包含了templateExecHelper，因为在执行的过程中，通过对模板的分析，可能会用上功能函数。

而templateHander则需要处理和template相关的一些操作。 main字段是templateNamespace类型，里面存储了HTML和Text原型信息，并存储了由原型创建的所有templateState在templateStateMap中。 layoutHandler则是连接layout和template的关键，比如通过layout查询template时，就由layoutHandler全权负责。

渲染阶段

结合开始阶段和准备阶段一览：

Template Cycle Start and Prepare

通过前期的准备和组织，我们来看看渲染阶段是怎么发生的：

Template Cycle Render

页面渲染发生在site_render.go中，从pageRender正式开始。

总共分为两大步，一是page.resolveTemplate解析模板，拿到模板后再开始site.renderAndWritePage渲染和写入页面。

解析模板因为Site组合了Deps，所以也和Deps一样，同样持有templateExec信息，通过调用templateExec的LookupLayout方法，查询模板信息。因为这些模板信息都已经存储在了templateNamespace里的templateStateMap中。
渲染页面在pageRender中已经拥有了页面信息pageState，通过上一步又获取了模板信息，所以是时候开始真正地site.renderForTemplate渲染了。还是通过templateExec调用Execute方法。因为当前的执行器是texttemplate.executer类型，所以真正地执行是在texttemplate.executer的ExecuteWithContext方法中。这里是直接用的Golang Template源码，而不是调用Golang的默认包。因为Golang默认包中自带的功能函数，并不能完全满足Hugo的诉求。在后续代码实现章节将会详细讲述，这里还是专注在基础架构的初步理解上。

小结 #

Template Cycle

从Golang Template应用示例开始，我们了解到了Golang中模板工作的基本流程。这有助于我们进一步理解Hugo的设计和实现。

通过对Hugo领域事件中模板强相关的核心事件进行分析，我们将Hugo模板的生命周期大致分为三个阶段：开始、准备、渲染。

为了立体的理解模板生命周期，我们不仅从领域事件进行梳理，还从代码结构进行分析。看到了Hugo是基于HTML和Text模板原型，帮助将所有的Layouts转换成Template，并存储在了Template命名空间中。还看到为了拓展Golang Template的功能，Hugo将强大的自定义函数保存在了执行器中。这让模板在渲染过程中，有了更多的帮手。而这一切，都封装在了对外统一提供的服务templateExec中，不仅对内进行封装，还对外提供了便捷。

还有更多有意思的事情，比如Hugo为什么不能直接用Golang内置的Template包，而要独立维护？我们也会在后续代码实现章节，进一步展开讲解。和大家一起，一探究竟。

发布的流程 #

通过模板的生命周期我们可以看到在最后的渲染阶段，先找到页面的Template，然后对页面进行渲染。这样我们就有了根据模板生成的待发布内容。

站点发布主要的任务就是将作者所创作的内容，通过模板转换生成待发布的内容，按照站点的输出格式，写入到我们指定的文件目录。

那这里就会有两个问题：

作者所创作的内容是怎么存储在页面中的，又要怎么使用呢？
发布过程中的信息，如输出格式、文件名、写入地址又是谁提供的呢？

我们还是从Golang Template基本原理出发:

Golang Template

在index.html模板中，我们计划用{{.Content}}属性来获取内容。如果要成功获取，就需要在我们的内容提供商Post实例中，在Content字段设置上正确的值。如果都按约定准备好后，在最终Golang Template执行结果中，我们就能发现右上角的内容。

在我们的游乐场示例中，我们也有一个用到了.Content的layout - layouts/_default/single.html：

-- mycontent/blog/post.md --
---
title: "Post Title"
---
### first blog
Hello Blog

-- layouts/_default/single.html --
{{ .Content }}
===
Static Content
===

single.html会用做独立页面的模板，如上面的mycontent/blog/post.md。通过模板渲染过后，post.md中的内容就会替换掉single.html中的{{ .Content }}。

那Hugo的页面对象PageState又是怎么提供内容服务的呢，也和上面一样，放在属性里吗？我们在 Hugo Playground源码中，很快找到了答案：

// Page is the core interface in Hugo.
type Page interface {
	ContentProvider
	...
}

// ContentProvider provides the content related values for a Page.
type ContentProvider interface {
    Content() (any, error)
	...
}

没错，就是ContentProvider。可以看出Golang Template不仅支持属性，同时还支持方法。共同的特点就是要对外可见 - 都是大写字母开头。

那上面的两个问题就变得更具体了：

PageState中的ContentProvider是谁？
发布流程中所需的详细信息是怎么来的？

发布相关的领域事件

同样，我们还是可以通过领域事件风暴中，发布相关的领域事件入手：

Publish Events

可以看到，关键时机有两个。一个是在站点Site创建的时期，另一个则是在构建时期。

让我们专注在和发布相关的事件上：

Publish Events Simple

这些事件的解读在领域事件风暴中有具体描述，这里就不再赘叙。

结合源码，我们进一步将上述事件转换成代码流程图：

Publish Work Flow

不出所料，为PageState提供内容和其它信息服务的对象确实存在，那就是pageOutputs。但心中不禁升起一丝疑问，为什么是个复数？

// We create a pageOutput for every output format combination, even if this
// particular page isn't configured to be rendered to that format.
type pageOutput struct {
	...

	// These interface provides the functionality that is specific for this
	// output format.
	pagePerOutputProviders
	page.ContentProvider
	
	...
}

// these will be shifted out when rendering a given output format.
type pagePerOutputProviders interface {
    targetPather
	
	...
}

通过查阅上述源码定义，我们更加确定了我们分析的正确性。 PageOutput确实如我们所料，提供了ContentProvider服务和targetPather服务，这样我们前面的两个问题就有了着落。再加上注解：

We create a pageOutput for every output format combination, even if this particular page isn’t configured to be rendered to that format.

我们发现pageOutput是和output format一一对应的，也就是说有多少种输出格式，就有多少个pageOutput，这也解释了上面关于复数的疑问。

那究竟是个什么样的对应关系，为什么要这样设计呢？让我们还是结合上面的流程图来进行分析。

站点创建时做的准备工作

Publish Site Creating

我们先看在创建Site的时候，都准备了哪些和发布相关的信息。上图右边是流程图站点的部分，从对象引用关系来看，可以了解到OutputFormats依赖于OutputFormat，但不是聚合关系。而OutputFormat又依赖于MediaType。

MediaType

从上图左侧的结构图可以看出，OutputFormat是拥有MediaType字段的。在MediaType包含的主要字段是main和sub。

那这些字段是干什么用的呢？我们可以通过上图中间的部分来进一步了解。在Hugo的DefaultTypes中，经过简化，我们保留了HTML, MD, TOML, TEXT四种类型。拿HTML MediaType举例，实际上长这样text/html。没错main字段就是text，而sub字段才是html。因为首先HTML媒体类型的文件是以文本形式存储在磁盘上的，然后才是内容是以HTML格式进行组织的。关于Media Type的详细介绍，可以参考 Wikipedia。

OutputFormat

再来看看OutputFormat：

// Format represents an output representation, usually to a file on disk.
type Format struct {
   // The Name is used as an identifier. Internal output formats (i.e. HTML and RSS)
   // can be overridden by providing a new definition for those types.
   Name string `json:"name"`
   
   MediaType media.Type `json:"-"`
   
   // The base output file name used when not using "ugly URLs", defaults to "index".
   BaseName string `json:"baseName"`
   
   ...
}

通过注解可以看到，实际的作用就是记载了要将一个文件输出到磁盘上的相关说明信息。比如BaseName的默认值就是index，首页就会用到，默认文件名是index.html。

Hugo提供的DefaultFormats根据我们的示例简化后，保留了HTML, JSON, MD三种。其中HTML是指我们将以HTML的输出格式将文件写入到磁盘。

实例如下：

HTMLFormat = Format{
     Name:          "HTML",
     MediaType:     media.HTMLType,
     BaseName:      "index",
     Rel:           "canonical",
     IsHTML:        true,
     Permalinkable: true,

     // Weight will be used as first sort criteria. HTML will, by default,
     // be rendered first, but set it to 10 so it's easy to put one above it.
     Weight: 10,
 }

OutputFormats

如果OutputFormats和OutputFormat不是聚合关系，那又是什么关系呢？

我们直接来看看OutputFormats的结构，就清楚答案了。

Publish Start Output Formats

这里的OutputFormats实际上就是按照Hugo页面的五种类型，分别提供的OutputFormat映射关系。如果是home类型的页面，那这种类型的页面只提供按HTML格式渲染的结果，而不是其它的格式，如JSON。也就是说在一个站点下，会为每个类型的页面都定义清楚合法的输出格式。这将会有效保障页面在渲染的过程中，输出格式的有效性。

renderFormats

有了全面的站点页面输出规范后，为什么还要这个renderFormats呢？

Publish Output

从上图右下角可以看到，实际上renderFormats来自于outputFormats。是将所有页面的outputFormats合并，去重后产生的。可以理解为renderFormats代表着这个站点所有输出的类型。在我们的实例中，因为所有页面只支持HTML一种类型，所以合并去重后，自然我们这个站点的renderFormats只有一个，就是HTML了。

从值的角度我们已经知道了两者之间的关联了，那为何Hugo要设置一个renderFormats呢？从名字上看是以站点Site为单位，可以理解为站点在渲染时所有的渲染格式。

那为什么HugoSites也有一个一模一样的renderFormats呢？从上图左上方可以看出，Site的renderFormats组成了HugoSites的renderFormats。这个好理解，因为HugoSites是由多个不同语言的Site所组成的，那就是说HugoSites的renderFormats代表了全站点的渲染格式。

继续通过上图往右看，可以发现更多的线索。原来pageOutputs和HugoSites的renderFormats是一一对应关系，也就是说全站点有多少种渲染格式，就有多少个pageOutputs。

这里不禁又冒出另一个大大的问号 - 每个站点都拥有自己的页面，也都有自己的输出格式，为什么要为单个站点页面提供全站点输出格式的pageOutputs呢？

同样，我们还是可以从源码中找到答案：

// hugo-playground/hugolib/page__new.go
// line 97

// Prepare output formats for all sites.
// We do this even if this page does not get rendered on
// its own. It may be referenced via .Site.GetPage and
// it will then need an output format.
ps.pageOutputs = make([]*pageOutput, len(ps.s.h.renderFormats))

从上面的代码中可以看到，这样设计的原因是页面可能会被其它的页面引用，甚至被不同语言的页面所调用。

对应的.Site.GetPage功能函数在多语言使用场景下的具体说明如下：

The previous examples have used the full content filename to lookup the post. Depending on how you have organized your content (whether you have the language code in the file name or not, e.g. my-post.en.md), you may want to do the lookup without extension. This will get you the current language’s version of the page:

{{ with .Site.GetPage "/blog/my-post" }}{{ .Title }}{{ end }}

既然存在跨站点调用的情况，那就得为调用方准备好调用方所需要的输出格式。这样回过头来看，为每个页面pageState准备全站点渲染格式的pageOutputs是必需的。

pageOutputs

在发布流程中，除了内容，还有一些基础信息也很重用，如发布到哪，以什么名字写入等等。 pageOutput做为输出信息的总载体，这些信息自然了也包在其中，通过上图右上方可以看到负责提供这些信息的对象是PagePaths。其中提供目标文件名的则是其中的targetPaths。

PagePaths

细心的小伙伴会发现Site的OutputFormats和PagePaths之间有一条虚线连接。之所以是虚线，是因为PagePaths实际上是从pageMeta中获取的信息，但根源，实际上还是来源于Site的OutputFormats。

结合中下方有进一步实样例解释。可以看到PagePaths会根据当前页面pageState的类型pageKind来获取当前类型的OutputFormats。会根据每一种OutputFormat生成相应的targetPathsHolder。

根据每一个PageOutput的OutputFormat类型，选中相应的targetPathsHolder，设置在pagePerOutputProviders之中。这样在渲染页面时：

func pageRenderer(
	ctx *siteRenderContext,
	s *Site,
	pages <-chan *pageState,
	results chan<- error,
	wg *sync.WaitGroup) {
	defer wg.Done()

	for p := range pages {
		templ, found, err := p.resolveTemplate()
		...
		targetPath := p.targetPaths().TargetFilename

		if err := s.renderAndWritePage("page "+p.Title(), targetPath, p, templ); err != nil {
			fmt.Println(" render err")
			fmt.Printf("%#v", err)
			results <- err
		}

		...
	}
}

就可以通过p.targetPaths().TargetFilename获取到目标文件名了。

独立页面的发布流程 #

Hugo将页面分成了两大类，一类就是上面介绍的常规页面，另一类就是接下来要看的独立Standalone页面，如404页面。

func (s *Site) render404() error {
	p, err := newPageStandalone(&pageMeta{
		s:    s,
		kind: kind404,
		urlPaths: pagemeta.URLPath{
			URL: "404.html",
		},
	},
		output.HTMLFormat,
	)
	if err != nil {
		return err
	}

	if !p.render {
		return nil
	}

	var d output.LayoutDescriptor
	d.Kind = kind404

	templ, found, err := s.Tmpl().LookupLayout(d, output.HTMLFormat)
	if err != nil {
		return err
	}
	if !found {
		return nil
	}

	targetPath := p.targetPaths().TargetFilename

	if targetPath == "" {
		return errors.New("failed to create targetPath for 404 page")
	}

	return s.renderAndWritePage("404 page", targetPath, p, templ)
}

代码流程很清晰，先通过newPageStandalone创建页面，紧接着查找模板，获取目标文件名，最后渲染并写入页面。整体流程基本一致。

既然PageOutput是发布流程上的关系所在，那我们还是用PageOutput的视角来看看独立页面会有哪些不同，同时也可以检测一下我们之前的理解是否正确。

// hugo-playground/hugolib/page__new.go
// line 92
func newPageFromMeta(
n *contentNode,
parentBucket *pagesMapBucket,
meta map[string]any,
metaProvider *pageMeta) (*pageState, error) {
	...
    if ps.m.standalone {
        ps.pageOutput = makeOut(ps.m.outputFormats()[0], shouldRenderPage)
    } else {
        outputFormatsForPage := ps.m.outputFormats()
    }
	...
}

通过newPageFromMeta源码我们发现，对standalone的页面是有特殊处理的，而且用的就是render404中传入的output.HTMLFormat生成了pageOutput。

这样一来，我们可以确定的说，无论是普通页面，还是独立页面，基本上都是以pageOutput为核心进行展开的，符合同一套发布流程。让我们再来回顾一下发布流程全景图：

Publish Process Full Process