Go 语言基础入门
Go 语言基础
程序基础
- 了解常量和遍历【const var 关键词】 
- :=初始化以及赋值- 1 
 2
 3- // 对变量 num 初始化,并赋值为 12 
 // 之后想修改值不能用 := ,要用 =
 num := 12;
- for 循环关键字的使用【源码: ==ScoteAI-book/ch01/1.4/loop.go==】 
- 指针的使用 【源码: ==ScottAI-book/ch01/1.2/pointer/main.go==】 
- net/http 的使用 【源码: ==ScottAI-book/ch01/1.1/helloserver/main.go==】 
- 垃圾回收机制——三色标记法 - 白色集合:可能会被垃圾回收
- 黑色集合:保证存活
- 灰色集合:过渡用的
  
- 包及作用域 - 1 
 2
 3- // 调用其他包的变量 
 package1.num1
 package2.num1
数据类型
- 基本数据类型 - 整型
- 浮点型
- 复数
- 布尔类型
- 常量
- 字符串(可以看作复合数据类型)
 
- 复合数据类型 - 结构体 (Struct)
- 数组
 
- 引用数据类型 - 切片(slice):切片是对数组的引用,它提供了动态大小、灵活的操作和便捷的切片操作。切片在Go语言中被广泛用于处理和操作数据集合。
- 映射(map):映射是一种无序的键值对集合,也被称为字典或哈希表。它提供了快速的查找和检索操作,用于存储和管理键值对数据。
- 通道(channel):通道是用于在Goroutine之间进行通信和同步的管道。它允许Goroutine之间发送和接收数据,并确保并发安全。
- 函数(function):函数是一种引用类型,可以作为值传递给其他函数,也可以作为返回值。这使得在Go语言中可以灵活地使用函数来实现高阶函数和函数式编程的特性。
 
- 接口数据类型 
- 格式化说明符 - %d : 用于格式化整型
- %x|%X:用于十六制数字
- %0d:用于规定输出定长的整型
- %n.mg:用户表示数字n,精确到小数点后 m 位。除了 g ,还有使用 e 和 f
 
注意:
Go语言中的指针(pointer)也是一种==引用类型==,但它在语义上更接近于基本类型。指针可以用于间接引用和修改变量的内存地址,但与切片、映射和通道等引用类型有所不同。
小提示: 引用类型引用传递,复合类型值传递!
| 类型 | 长度 | 默认值 | 说明 | 
|---|---|---|---|
| bool | 1 | false | |
| byte | 1 | 0 | uint8 | 
| rune | 4 | 0 | uint32 | 
| int、uint | 4或8 | 0 | 32或64 | 
| int8、uint8 | 1 | 0 | |
| uint16、uint16 | 2 | 0 | |
| int32、uint32 | 4 | 0 | |
| int64、uint64 | 8 | 0 | |
| float32 | 4 | 0.0 | |
| float64 | 8 | 0.0 | |
| complex64 | 8 | ||
| complex128 | 16 | ||
| uSintptr | 4或8 | 指针类型 | 
字符串与复合数据类型
注意: Go 语言中没有对象和类的概念,封装思想都是通过复合类型来实现,比如结构体
- 数组 - 1 
 2
 3
 4
 5
 6- // 初始化数组 
 var a [3]int
 var b [3]int = [3]int{1,2,3}
 c := [...]int{1,2,3,4}
 // 新语法(记一下)index : value
 d := [...]int{4,4:1,1:2} // 等同于 [4 2 0 0 1]
- 切片 (slice):相当于 python 切片 - 创建切片:使用 make - 1 - s := make([]int,10) 
- 如果要增加元素,建议采取 - append方法
- 如果要复制,采取 - copy方法【必须是切片,数组复制:- a[:]】
- 多维切片可以通过嵌套切片来创建 - 1 
 2
 3
 4
 5
 6- // 创建一个二维切片 
 matrix := [][]int{
 {1, 2, 3},
 {4, 5, 6},
 {7, 8, 9},
 }
- 在删除之前,将要删除元素置为 - nil,否则垃圾回收已删除元素,从而切片容量不会发生变化
 
- map:相当于python中字典,或者Java中Map - 创建 map ,使用 - make- 1 - m := make(map[string] int) 
- 使用其中元素 
 - 1 
 2
 3
 4
 5- m := map[string] int { 
 "k1": 11,
 "k2": 22
 }
 fmt.Println("k1: ", m["k1"])- 删除其中元素:使用 delete函数
 - 1 - delete(m, "k1") 
- 结构体(struct) - 定义
 - 1 
 2
 3
 4- type Person struct { 
 Name string
 Gender,Age int
 }- 同类型可以写在一行,并用 - ,号隔开
- 初始化结构体 - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7- // 初始值 nil 
 var p *Person;
 // 初始化结构体
 var pp = new(Person)
 pp.Name = "张三"
 // 初始化并赋值
 var p1 = Person{Name: "张三", Gender: 1, Age: 12}
- 封装性:属性名首字母大写(public),属性名首字母小写(private) 
- 继承性:嵌套结构体(不可以是它自身,但可以有指针指向它自己) - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23- // 父类 Person , 子类 Employee Student 
 type Person struct {
 Name string
 Gender,Age int
 }
 type Employee struct {
 p Person
 Salary int
 }
 type Student struct {
 Person
 School string
 }
 // 赋值操作
 e := Employee{p:Person{"Scott",1,30},Salary:1000}
 var s Student
 s.Name = "Billy" //相当于 s.Person.Name = "Billy"
 s.Gender = 1 //相当于 s.Person.Gender = 1
 s.Age = 6 //相当于 s.Person.Age = 6
 s.School = "xxx 大学"
 
- JSON(encoding/json、encoding/xml、encoding/asnl) 
- 字符串操作常用包: - strings:提供搜索、比较、切分与字符串连接等
- bytes:如果要对字符串的底层字节进行操作,可以使用 []bytes类型后进行处理
- strconv:主要是字符串与其他类型的转换,比如整数和布尔
- unicode:主要对字符串中单个字符进行判断,比如:IsLetter、IsDigit、IsUpper等
 
- 对于参数传值 - 形参为数组时,应该考虑指针【因为数组默认采取值传递方式】
- 但是如果是切片,切片本质传递的是地址
 
- make & new 函数对比说明 - make 主要用于切片、map和chan进行内存分配,返回不是指针,而是类型本身
- new 主要用于结构体,返回类型的指针
 
函数、方法、接口和反射
- 函数 - 定义 
- 闭包(保留外部函数的变量) 
- 作用域 
- 返回值(可多个) 
- 变长参数(…) 
- defer关键字:用于释放资源,按照后进先出规则(LIFO) - 1 
 2
 3
 4
 5
 6- f,err := os.Open("filename") 
 if err != nil {
 fmt.Println(err)
 }
 // 关闭资源
 defer f.Close()
 
- 方法 - 定义 - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8- // 定义1个结构体 
 type Rectangle struct {
 w,h float64
 }
 // 定义方法
 func (r Rectangle) area() float64 {
 return r.w * r.h
 }
 
- 接口 - 定义 - 1 
 2
 3
 4- type ShapeDesc interface { 
 Area() float64
 Perimeter() float64
 }
- 使用 
 - 1 
 2
 3
 4- // 前提:结构体需要重写 Area() 和 Perimeter 方法 
 var s1,s2 ShapeDesc
 // 类型断言: x.(T),其中 x 相当于变量,T 相当于类型(此处是: type circle struct)
 _,ok := s1.(circle)- 接口只能声明方法,没有实现 
- 实现接口,必须实现接口内的所有方法(方法名、形参、返回值完全一致) 
- 接口声明方法不可重名 
- 接口可嵌套 
 
- 反射(reflect包)【源码: ==ScottAI-book/ch04/4.4/main.go==】 - reflect.ValueOf(&x) 获取结构体变量地址
- reflect.Elem() 获取地址中的值
- reflect.Type() 获取变量类型
- 还有更多用法在 reflect 包中
- 缺陷:反射可读性较差,性能相对于差,而且是运行时才报错
 
- 总结 - 方法和函数很像,方法在方法名之前加上接收器参数(一般为结构体)
- 匿名函数和闭包用法要掌握
- 反射一般用于通用函数,一般是框架所做的事情,了解即可
- 了解前4部分,go 语言的基础部分已经结束
- go 语言优势在于多线程编程
 
并发编程(核心重点)
高性能编程 = 协程(goroutine)+ 通道 (channel)
Go 语言将基于CSP(Communicating Sequential Process)模型的并发编程内置到语言中,即协程之间可以共享内存。
- goroutine 协程: 一种轻量级的线程,使用 Go 语言关键字启动。 
- goroutine 和 系统线程是不一样的 
- 所有的 Go 语言都是通过 goroutine 运行的(包括 main 函数) 
- 核心概念:进程、线程、goroutine   
- 如何运行一个协程?go 关键字 - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
 10
 11- func hello() { 
 fmt.Println("Hello World!")
 }
 func main() {
 // 使用关键字启动协程
 go hello()
 // 加上延时
 // 主线程结束会关闭所有协程,从而导致不输出 Hello World
 time.Sleep(1*time.Second)
 }
- sync.WaitGroup 去除休眠方式等待协程结束 
- 通道(channel)协程间的通信 - 初始值 nil 
- 开启通道关键字 chan 
- 关闭通道:close 函数 - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
 10
 11
 12
 13
 14- // 初始化 
 c1 := make(chan int)
 // 将通道带入协程中
 go writeChan(c1, 666)
 // 接收通道数据
 a := <-c1
 // 协程中将值写入通道
 func writeChan(c chan int, x int) {
 // 写入通道该过程是阻塞的,必须有协程接收数据
 c <- x
 // 关闭通道
 close(c)
 }
- 通道方向:单向 & 双向(默认) - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
 10
 11
 12
 13
 14
 15- // 默认通道——双向 
 func one(c chan int,x int) {
 // 向通道c写入数据x
 c <- x
 }
 // out 通道只写, in 通道只读
 // 箭头流向: 指向chan是写,指向变量是读
 func two(out chan<- int, in<-chan int) {
 // 读取 in 通道,赋值给 v
 for v:= range in {
 // 将数据 v 写入 out 通道
 out <- v
 }
 }
- 缓存通道【源码: ==ScottAI-book/ch05/5.2/buffer/main.go==】 - 在创建通道是可以指定队列最大长度 - 1 
 2- // 指定队列长度: 3 
 c := make(chan int 3)
- 尾部插入元素,头部获取元素 
- 队列空,接收数据的协程阻塞,等待另一个协程向该通道发送数据 
 
- 切换通道 select (可以理解为 switch case) - select 监听通道通信,有通信发生触发相应代码块 
- 基本结构 - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8- select { 
 case <- ch1:
 fmt.Println("从通道1读取数据")
 case ch2 <- 1:
 fmt.Println("向通道2写入数据")
 default:
 fmt.Println("前面都不满足的情况")
 }
- 只能选择其中1个,都满足的情况会从中抽取1个 
- 如果没有写 default,在没有向通道写入数据之前会阻塞 
 
- select 超时问题解决【源码: ==ScottAI-book/ch05/5.2/timeout1/main.go==】  - 当某个协程向通道写入数据,没有协程接收时,将会死锁。【超时】 
- 这时可以通过 select + time.After 去解决【检查】 
- 如果可以通过随机数值代替具体数值 - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7- // 随机种子 
 rand.Seed(time.Now().UnixNano)
 // 随机数
 no := rand.Intn(6)
 // 随机秒
 no *= 1000
 du := time.Duration(int32(no))*time.Millisecond
 
 
- 管道(pipeline)【源码: ==ScottAI-book/ch05/5.3/main.go==】 - 概念:通道(channel)连接协程(goroutine),一个协程输出是另一个协程输入。
  - 使用管道好处(3点): - 形成一个清晰的数据流,无需考虑协程和通道之间通信和状态问题
- 管道内不需要将数据保存为变量,节省空间
- 提高代码可维护度
 
 
- 小结 - 协程(goroutine)
- 通道(channel)
- 管道(pipeline)
 
包和代码测试
前面总结:数据类型、函数、方法、接口、反射、协程、通道、管道。
编译快原因:
- 每个源文件显示声明导入包
- 避免循环引用,即有向无环
- 编译输出目标文件记录自己的导出信息,以及依赖包导出信息,在一个包内可以编译整个包的文件
- 包(package) - 对于导入的包必须使用(IDE自动管理,无需人工操作) 
- 如果是包名冲突,必须起别名【当前文件有效】 - 1 
 2
 3
 4- import ( 
 crand "crypto/rand"
 "math/rand"
 )
- 可以同python导入全部(import * from xxx)一样,可以简写成 . - 1 
 2
 3- import . "fmt" 
 // 使用时, 无需 fmt.Println()
 Println("Hello World")
- 空导入,只需要其中的 init 函数,即只编译导入文件但不使用其中函数 - 1 
 2
 3
 4- import ( 
 "database/sql"
 _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
 )
- 包名的别名一般用复数形式,如 bytes、strings等 
 
- Go 工具(Go Tool): 下载、查询、构建、格式化、测试、安装代码包 - 运行 - go help查看命令
- GOPATH环境变量【重要】指定工作区间根目录,有3个子目录- src存放源文件
- pkg存放编译后的包
- bin存放可执行文件
 
- GOROOT环境变量,默认采取Go语言安装目录
- GOOS和- GOARCH指定目标操作系统,指定目标处理器(如arm、amd64),交叉编译时会遇到
- 运行 - go env查看各个环境变量及对应的值【太多,掌握 GOPATH 即可】
- GO 命令 - go get从互联网下载包- 1 
 2- // 下载mysql 驱动包 
 go get -u github.com/go-sql-driver/mysql- go-get 包含了安装(go install)和编译(go build)两个步骤 
- go build编译指定源文件,多个源文件用空格隔开
- go install编译源文件
- go list查看包信息,查看完整信息:- go list -json fmt
- go doc打印输出文档信息- 1 - go doc fmt.Println 
- godoc生成体系化的 Web 页面
- go run运行 go 文件
- go test测试,一般以 *_test.go 命名【方便 go build 不编译这些文件】,如 one_test.go 文件- 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9- // one_test.go 
 package one
 // 测试文件必须引入该包
 import "testing"
 // 参数写 T
 func TestFun1(t *testing.T) {
 // 写测试代码...
 // t.Error("错误....")
 }
- 基准测试(Benchmark) - 1 
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8- var final int 
 func benchmarkFun1(b *testing.B) {
 var end int
 for i := 0; i < b.N; i++ {
 end = fun()
 }
 final = end
 }
 
 
- 代码优化 - 分析代码标准库:runtime/pprof,生成性能分析报告
- 通过 go tool pprof -help了解相关用法
- 常见问题- CPU 占用率高,高负荷运转
- 线程(goroutine)死锁,占用资源
- 垃圾回收占用时间
 
 
- 小结 - 包的命名
- 包的导入【冲突起别名】
- Go 命令
- 测试
- 性能分析:go tool pprof 和 benchmark
- godoc 文档
- Example 示例函数【go test 命令运用】
 
综合实战案例
基本类型、复合类型、函数、方法、接口、反射、协程、通道、管道,和包的管理,bug 定位,性能分析,对 *_test.go 文件的测试,使用 godoc 命令生成文档。基本上 Go 语言基础部分学完了。下一步进阶:竞态与并发、sync 包、context 包、工作池、Go Web 编程、net/http 包、Web 框架(如基于httprouter的gin框架、MVC框架Beego)、Web底层服务(TCPSocket、UDPSocket、WebSocket)、中间介、数据库访问(database/sql 接口)
框架部分
- gin: Web框架
- gorm: 数据库框架
- grpc: 远程调用
- etcd:目标是构建一个高可用的分布式键值(key-value)数据库
- go-micro:微服务框架
微服务框架(对比):
| 框架 | 团队 | 开源时间 | 概述 | 优势 | 缺点 | 
|---|---|---|---|---|---|
| go-micro | 国外大佬Asim团队 | 2015年 | 是最早,最经典的Go微服务框架之一 | 轻量级框架,入门简单,文档清晰 | 版本兼容性差,社区活跃度一般 | 
| go-zero | 国内大佬万俊峰团队 | 2020 | 提供了微服务框架需要具备的通用能力 | 社区生态非常好,无论是文档更新还是技术群都很活跃 | 相比于go-micro比较重,同时也只带一部分的强约束,学习门槛比go-micro略高 | 
| go-kit | 国外大佬 | 2015 | Go-kit将自己描述为微服务的标准库。像Go一样,go-kit为您提供可用于构建应用程序的单独包。 | 极度轻量级框架 | 社区建设一般 | 
| tars-go | 腾讯开源 | 2018 | tarsgo是tars这个大的C++重量级微服务框架下的go语言服务框架 | 优势在于很多能力不用从头开始做起,直接依托母体tars | 缺点是独立性较差,要选用这个tarsgo的前提,就是要先选用tars这个C++的框架 | 
| dubbo-go | 阿里开源 | 2019 | dubbogo是dubbo这个Java重量级微服务框架下的go语言服务框架 | 和腾讯开源项目类似 | 和腾讯开源项目类似 | 
| go-kratos | B站开源 | 2019 | 轻量级的微服务框架,框架定位于解决微服务的核心诉求。 | 暂无,后续补充 | 暂无,后续补充 | 
| jupiter | 斗鱼开源 | 2020 | 面向服务治理的Golang微服务框架 | 暂无,后续补充 | 暂无,后续补充 | 
探索深度
- 操作系统
- 数据结构
- 分布式一致性
- 服务网络
- Kubernetes & Docker
- 协程(goroutine) 实现原理
go 的基本等级:
初级
初级呢,只要求掌握Golang的基本语法,懂几个流行的框架和库,能更删改查去做业务就行。一般我会问50%的golang知识点,一般集中在slice、map这块的;30%的数据库知识点,主要考察数据库的索引,事务的隔离,sql语句的优化之类的,也很基础;20%数据结构知识点,数据结构是编程的基础,这个怎么都逃不掉。一句话,能干活就行。
中级
中级呢,好歹也要知道一些底层的东西,或者是源码层的东西,什么goroutine的实现原理,什么内存逃逸,还有微服务相关的东西,另外docker和k8s也是必须要问的,主要考察知识的深度和广度,因为可能是小组的组长,要有一定的技术视野。
高级
高级呢,偏于项目管理和技术选型,golang应该也没有多少问的,但是也要问一两个golang设计哲学性的问题,比如对泛型怎么看之类的,主要还是对于系统架构和项目的管理的理解,顺便聊聊他之前做过的项目怎么管理,用了哪些技术选型,考量是什么,为什么最后选择了这个放弃了那个,然后碰到过什么坑,是怎么解决的。




