Golang速成

目录

• [Golang 语言特性](#Golang 语言特性)
• • Golang的优势
  • [Golang 的应用场景](#Golang 的应用场景)
  • [Golang 的不足](#Golang 的不足)
• 基础语法
• • 变量的声明
  • [常量与 iota](#常量与 iota)
  • string
  • • 字符串遍历
    • [strings 包](#strings 包)
    • [bytes 包](#bytes 包)
    • [strconv 包](#strconv 包)
    • [unicode 包](#unicode 包)
  • 循环语句
  • • range
  • 函数
  • • 多返回值
    • [init 函数](#init 函数)
    • 闭包
    • [import 导包](#import 导包)
    • 匿名函数
  • 指针
  • defer
  • [切片 slice](#切片 slice)
  • • 数组
    • slice
    • [slice 操作](#slice 操作)
    • ...
  • map
  • • [map 的声明](#map 的声明)
    • [map 的使用](#map 的使用)
  • error
• 面向对象编程
• • type
  • 方法
  • struct
  • 封装
  • 继承
  • 多态
  • • 不同接收者实现接口
  • 通用万能类型
• 反射
• • [变量内置 Pair 结构](#变量内置 Pair 结构)
  • reflect
  • • 结构体标签
• 并发知识
• • 基础知识
  • 早期调度器的处理
  • GMP模型
  • 调度器的设计策略
• 并发编程
• • goroutine
  • channel
  • [无缓冲的 channel](#无缓冲的 channel)
  • [有缓冲的 channel](#有缓冲的 channel)
  • [关闭 channel](#关闭 channel)
  • [channel 与 range](#channel 与 range)
  • [channel 与 select](#channel 与 select)
• [Go Modules](#Go Modules)
• • [go mod 命令](#go mod 命令)
  • [go mod 环境变量](#go mod 环境变量)
  • • GO111MODULE
    • GOPROXY
    • GOSUMDB
    • GOPRIVATE
  • 初始化项目
  • 修改项目版本依赖关系
• [Golang 生态拓展](#Golang 生态拓展)
• • [Web 框架](#Web 框架)
  • 微服务框架
  • 容器编排
  • 服务发现
  • 存储引擎
  • 静态建站
  • 中间件
  • 爬虫框架

Golang 语言特性

Golang的优势

静态类型语言：编译的时候检查出来隐藏的大多数问题

语言层面的并发：

• 天生的基因支持
• 充分的利用多核

强大的标准库：

• runtime系统调度机制
• 高效的GC垃圾回收
• 丰富的标准库

简单易学：

• 25个关键字
• C语言简洁基因，内嵌C语法支持
• 面向对象特征(继承、多态、封装)
• 跨平台

Golang 的应用场景

1、云计算基础设施领域：

代表项目：docker、kubernetes、etcd、consul、cloud flare CDN、七牛云存储 等。

2、基础后端软件：

代表项目：tidb、influxdb、 cockroach 等。

3、微服务

代表项目：go-kit、 micro、 monzo bank 的 typhon、bilibili 等。

4、互联网基础设施

代表项目：以太坊、hyperledger 等。

Golang 的不足

1、包管理，大部分包都托管在 Github 上。

托管在 Github 上的代码容易被作者个人操作影响到使用该项目的工程

2、无泛化类型。

后面版本可能会有

3、所有 Exception 都用 Error 来处理（有争议）。

4、对 C 的降级处理，并非无缝，没有 C 降级到 asm 那么完美。（序列化问题）

基础语法

package main

// 导多个包
import (
	"fmt"
	"time"
)

// Golang 有无 ; 都可，建议不加
func main() { // 函数的 { 必须和函数名同行, 否则编译报错
	fmt.Println("Hello Go!")
	time.Sleep(1 * time.Second)
}

变量的声明

输出变量类型的方法：

var a int
fmt.Printf("type of a = %T\n", a)
// type of a = int

局部变量的声明：

// 方法一：声明一个变量 默认的值是0
var a int 

// 方法二：声明一个变量，初始化一个值
var b int = 100

// 方法三：初始化的时候, 省去数据类型，通过值自动匹配当前的变量的数据类型
var c = 100

// 方法四：(常用) 省去var关键字，直接自动匹配
d := 100

全局变量的声明：以上只有方法四不支持（编译会报错）

多变量的声明：

// 单行写法
var xx, yy int = 100, 200
var kk, ll = 100, "Aceld"

// 多行写法
var (
  vv int  = 100
  jj bool = true
)

常量与 iota

使用 const 定义常量，常量是只读的，不允许修改

const a int = 10

const (
	a = 10
  b = 20
)

const 可以用来定义枚举：

const {
  BEIJING = 0
  SHANGHAI = 1
  SHENZHEN = 3
}

const 可以和 iota 一起使用来定义有规则的枚举：

const (
	// 可以在const() 添加一个关键字 iota， 每行的iota都会累加1, 第一行的iota的默认值是0
	BEIJING = iota	// iota = 0
	SHANGHAI 		// iota = 1
	SHENZHEN      	// iota = 2
)

const (
	a, b = iota+1, iota+2 // iota = 0, a = iota + 1, b = iota + 2, a = 1, b = 2
	c, d				  // iota = 1, c = iota + 1, d = iota + 2, c = 2, d = 3
	e, f				  // iota = 2, e = iota + 1, f = iota + 2, e = 3, f = 4

	g, h = iota * 2, iota *3  // iota = 3, g = iota * 2, h = iota * 3, g = 6, h = 9 
	i, k					  // iota = 4, i = iota * 2, k = iota * 3 , i = 8, k = 12
)

string

对于字符串操作的 4 个包：bytes、strings、strconv、unicode

• bytes 包操作 []byte。因为字符串是只读的，因此逐步构创建字符串会导致很多分配和复制，使用bytes.Buffer 类型会更高。
• strings 包提供 切割、索引、前缀、查找、替换 等功能。
• strconv 包提供 布尔型、整型数、浮点数 和对应字符串的相互转换，还提供了双引号转义相关的转换。
• unicode 包提供了 IsDigit、IsLetter、IsUpper、IsLower 等类似功能，用于给字符分类。

如果 string 中包含汉字，要注意：

• UTF-8 编码中，一个汉字需要 3 个字节 ，通过 len() 获取的是字符串占据的字节数。

str1 := "hello 世界"
fmt.Println(len(str1)) // 12

• 如果想要得到字符串本身的长度，可以将 string 转为 rune 数组再计算：

str2 := "hello 世界"
fmt.Println(len([]rune(str2))) // 8

字符串遍历

byte 是 uint8 的别名

rune 是 int32 的别名，相当于 Go 里面的 char

如果包含汉字，以下遍历方式会出现乱码：

str := "你好世界！"

for i := 0; i < len(str); i++ {
  fmt.Printf("%c", str[i])
}
// ä½ å¥½ä¸çï¼% 

• 解决方案1：转成 rune 切片再遍历

str := "你好世界！"
newStr := []rune(str)
for i := 0; i < len(newStr); i++ {
  fmt.Printf("%c", newStr[i])
}
// 你好世界！

• 解决方案2：使用 range 来遍历

range 按照字符遍历，前面的 for 按照字节遍历

str := "你好世界123"
for index, value := range str {
  fmt.Printf("index = %d value = %c\n", index, value)
}

/*
index = 0 value = 你
index = 3 value = 好
index = 6 value = 世
index = 9 value = 界
index = 12 value = 1
index = 13 value = 2
index = 14 value = 3
*/

strings 包

字符串比较 ：使用 strings.Compare 比较两个字符串的字典序

strings.Compare("aaa", "bbb") // -1
strings.Compare("baa", "abb") // 1
strings.Compare("aaa", "aaa") // 0

查找函数 ：使用 strings.Index 查找字符串中子串的位置（第 1 个），不存在返回 -1

strings.Index("hello world", "o") // 4

类似的，使用 strings.LastIndex 查找字符串子串出现的最后一个位置，不存在返回 -1

strings.Index("hello world", "o") // 4

Count、Repeat：

使用 strings.Count 统计子串在整体中出现的次数：

strings.Count("abc abc abab abc", "abc") // 3

使用 strings.Repeat 将字符串重复指定次数：

strings.Repeat("abc", 3) // abcabcabc

Replace、Split、Join：

strings.Replace 实现字符串替换

str := "acaacccc"

// 局部替换 param3: 替换次数，< 0 则全部替换
strings.Replace(str, "a", "b", 2)  // bcbacccc
strings.Replace(str, "a", "b", -1) // bcbbcccc

// 全部替换
strings.ReplaceAll(str, "a", "b")  // bcbbcccc

strings.Split 实现字符串切割

str := "abc,bbc,bbd"

slice := strings.Split(str, ",")
fmt.Println(slice) // [abc bbc bbd]

strings.Join 实现字符串拼接

slice := []string{"aab", "aba", "baa"}

str := strings.Join(slice, ",")
fmt.Println(str // aab,aba,baa

bytes 包

Buffer 是 bytes 包中定义的 type Buffer struct {...}，Bufer 是一个变长的可读可写的缓冲区。

创建缓冲器 ：bytes.NewBufferString、bytes.NewBuffer

func main() {
	buf1 := bytes.NewBufferString("hello")
	buf2 := bytes.NewBuffer([]byte("hello"))
	buf3 := bytes.NewBuffer([]byte{'h', 'e', 'l', 'l', 'o'})

	fmt.Printf("%v,%v,%v\n", buf1, buf2, buf3)
	fmt.Printf("%v,%v,%v\n", buf1.Bytes(), buf2.Bytes(), buf3.Bytes())

	buf4 := bytes.NewBufferString("")
	buf5 := bytes.NewBuffer([]byte{})
	fmt.Println(buf4.Bytes(), buf5.Bytes())
}


/*
hello,hello,hello
[104 101 108 108 111],[104 101 108 108 111],[104 101 108 108 111]
[] []
*/

写入缓冲器 ：Write、WriteString、WriteByte、WriteRune、WriteTo

func main() {
	buf := bytes.NewBufferString("a")
	fmt.Printf("%v, %v\n", buf.String(), buf.Bytes())
	// a, [97]

	buf.Write([]byte("b")) // Write
	buf.WriteString("c")   // WriteString
	buf.WriteByte('d')     // WriteByte
	buf.WriteRune('e')     // WriteRune
	fmt.Printf("%v, %v\n", buf.String(), buf.Bytes())
	// abcde, [97 98 99 100 101]
}

缓冲区原理介绍：Go 字节缓冲区底层以字节切片做存储，切片存在长度 len 与容量 cap

• 缓冲区从长度 len 的位置开始写，当 len > cap 时，会自动扩容
• 缓冲区从内置标记 off 位置开始读（off 始终记录读的起始位置）
• 当 off == len 时，表明缓冲区已读完，读完就重置缓冲区 len = off = 0

func main() {
	byteSlice := make([]byte, 20)
	byteSlice[0] = 1                                  // 将缓冲区第一个字节置1
	byteBuffer := bytes.NewBuffer(byteSlice)          // 创建20字节缓冲区 len = 20 off = 0
	c, _ := byteBuffer.ReadByte()                     // off+=1
	fmt.Printf("len:%d, c=%d\n", byteBuffer.Len(), c) // len = 20 off =1   打印c=1
	byteBuffer.Reset()                                // len = 0 off = 0
	fmt.Printf("len:%d\n", byteBuffer.Len())          // 打印len=0
	byteBuffer.Write([]byte("hello byte buffer"))     // 写缓冲区  len+=17
	fmt.Printf("len:%d\n", byteBuffer.Len())          // 打印len=17
	byteBuffer.Next(4)                                // 跳过4个字节 off+=4
	c, _ = byteBuffer.ReadByte()                      // 读第5个字节 off+=1
	fmt.Printf("第5个字节:%d\n", c)                    // 打印:111(对应字母o)    len=17 off=5
	byteBuffer.Truncate(3)                            // 将未字节数置为3        len=off+3=8   off=5
	fmt.Printf("len:%d\n", byteBuffer.Len())          // 打印len=3为未读字节数  上面len=8是底层切片长度
	byteBuffer.WriteByte(96)                          // len+=1=9 将y改成A
	byteBuffer.Next(3)                                // len=9 off+=3=8
	c, _ = byteBuffer.ReadByte()                      // off+=1=9    c=96
	fmt.Printf("第9个字节:%d\n", c)                    // 打印:96
}

缓冲区：

func main() {
	buf := &bytes.Buffer{}
	// 写缓冲区
	buf.WriteString("abc?def")
	// 从缓冲区读（分隔符为 ?）
	str, _ := buf.ReadString('?')

	fmt.Println("str = ", str)
	fmt.Println("buff = ", buf.String())
}


/*
str =  abc?
buff =  def
*/

缓冲区读数据 ：Read、ReadByte、ReadByes、ReadString、ReadRune、ReadFrom

func main() {
	log.SetFlags(log.Lshortfile)
	buff := bytes.NewBufferString("123456789")
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff = 123456789

	// 从缓冲区读取4个字节
	s := make([]byte, 4)
	n, _ := buff.Read(s)
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =  56789
	log.Println("s = ", string(s))        // s =  1234
	log.Println("n = ", n)                // n =  4

	// 从缓冲区读取4个字节
	n, _ = buff.Read(s)
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =  9
	log.Println("s = ", string(s))        // s =  5678
	log.Println("n = ", n)                // n =  4

	n, _ = buff.Read(s)
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =
	log.Println("s = ", string(s))        // s =  9678
	log.Println("n = ", n)                // n = 1

	buff.Reset()
	buff.WriteString("abcdefg")
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =  abcdefg

	b, _ := buff.ReadByte()
	log.Println("b = ", string(b))        // b =  a
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =  bcdefg

	b, _ = buff.ReadByte()
	log.Println("b = ", string(b))        // b =  b
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =  cdefg

	bs, _ := buff.ReadBytes('e')
	log.Println("bs = ", string(bs))      // bs =  cde
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =  fg

	buff.Reset()
	buff.WriteString("编译输出GO")
	r, l, _ := buff.ReadRune()
	log.Println("r = ", r, ", l = ", l, ", string(r) = ", string(r))
	// r =  32534 , l =  3 , string(r) =  编

	buff.Reset()
	buff.WriteString("qwer")
	str, _ := buff.ReadString('?')
	log.Println("str = ", str)            // str =  qwer
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =

	buff.WriteString("qwer")
	str, _ = buff.ReadString('w')
	log.Println("str = ", str)            // str =  qw
	log.Println("buff = ", buff.String()) // buff =  er

	file, _ := os.Open("doc.go")
	buff.Reset()
	buff.ReadFrom(file)
	log.Println("doc.go = ", buff.String()) // doc.go =  123

	buff.Reset()
	buff.WriteString("中国人")
	cbyte := buff.Bytes()
	log.Println("cbyte = ", cbyte) // cbyte =  [228 184 173 229 155 189 228 186 186]
}

strconv 包

字符串转 [ ]byte：

sum := []byte("hello")

字符串 ------> 整数 ：使用 strconv.Atoi 或 strconv.ParseInt

// 按照 10进制 转换，返回 int 类型
i, _ := strconv.Atoi("33234")
fmt.Printf("%T\n", i) // int

// param1：要转化的字符串
// param2：转换的进制，如 2,8,16,32
// param3：返回bit的大小（注意，字面量显示还是 int64）
i2, _ := strconv.ParseInt("33234", 10, 0)
fmt.Printf("%T\n", i2) // int64

字符串 ------> 浮点数 ：使用 strconv.ParseFloat

// 参数类似 ParseInt
val, _ := strconv.ParseFloat("33.33", 32)
fmt.Printf("type: %T\n", val) // type: float64

val2, _ := strconv.ParseFloat("33.33", 64)
fmt.Printf("type: %T\n", val2) // type: float64

整数 ---> 字符串 ：使用 strconv.Iota 或 strconv.FormatInt

num := 180

// 默认按照10进制转换
f1 := strconv.Itoa(num)

// param1: 要转换的数字(必须是int64类型)
// param2: 转换的进制
f2 := strconv.FormatInt(int64(num), 10)

浮点数 ---> 整数 ：使用 strconv.FormatFloat

num := 23423134.323422
fmt.Println(strconv.FormatFloat(float64(num), 'f', -1, 64)) // 普通模式
fmt.Println(strconv.FormatFloat(float64(num), 'b', -1, 64)) // 二进制模式
fmt.Println(strconv.FormatFloat(float64(num), 'e', -1, 64)) // 科学记数法
fmt.Println(strconv.FormatFloat(float64(num), 'E', -1, 64)) // 同上，显示为E
fmt.Println(strconv.FormatFloat(float64(num), 'g', -1, 64)) // 指数大时用科学记数，否则普通模式
fmt.Println(strconv.FormatFloat(float64(num), 'G', -1, 64)) // 同上，显示为E


/*
23423134.323422
6287599743057036p-28
2.3423134323422e+07
2.3423134323422E+07
2.3423134323422e+07
2.3423134323422E+07
*/

字符串 和 bool 类型转换：

// string --> bool
flagBool, _ := strconv.ParseBool("true")
// It accepts 1, t, T, TRUE, true, True, 0, f, F, FALSE, false, False.
// Any other value returns an error.

// bool --> string
flagStr := strconv.FormatBool(true)

unicode 包

/src/unicode/letter.go：

// 判断字符 r 是否为大写格式
func IsUpper(r rune) bool

// 判断字符 r 是否为小写格式
func IsLower(r rune) bool

// 判断字符 r 是否为 Unicode 规定的 Title 字符
// 大部分字符的 Title 格式就是其大写格式
// 只有少数字符的 Title 格式是特殊字符
// 这里判断的就是特殊字符
func IsTitle(r rune) bool

// ToUpper 将字符 r 转换为大写格式
func ToUpper(r rune) rune

// ToLower 将字符 r 转换为小写格式
func ToLower(r rune) rune

// ToTitle 将字符 r 转换为 Title 格式
// 大部分字符的 Title 格式就是其大写格式
// 只有少数字符的 Title 格式是特殊字符
func ToTitle(r rune) rune

// To 将字符 r 转换为指定的格式
// _case 取值：UpperCase、LowerCase、TitleCase
func To(_case int, r rune) rune

/src/unicode/digit.go：

// IsDigit 判断 r 是否为一个十进制的数字字符
func IsDigit(r rune) bool

/src/unicode/graphic.go：

// IsNumber 判断 r 是否为一个数字字符 (类别 N)
func IsNumber(r rune) bool

// IsLetter 判断 r 是否为一个字母字符 (类别 L)
// 汉字也是一个字母字符
func IsLetter(r rune) bool

// IsSpace 判断 r 是否为一个空白字符
// 在 Latin-1 字符集中，空白字符为：\t, \n, \v, \f, \r,
// 空格, U+0085 (NEL), U+00A0 (NBSP)
// 其它空白字符的定义有"类别 Z"和"Pattern_White_Space 属性"
func IsSpace(r rune) bool

// IsControl 判断 r 是否为一个控制字符
// Unicode 类别 C 包含更多字符，比如代理字符
// 使用 Is(C, r) 来测试它们
func IsControl(r rune) bool

// IsGraphic 判断字符 r 是否为一个"图形字符"
// "图形字符"包括字母、标记、数字、标点、符号、空格
// 他们分别对应于 L、M、N、P、S、Zs 类别
// 这些类别是 RangeTable 类型，存储了相应类别的字符范围
func IsGraphic(r rune) bool

// IsPrint 判断字符 r 是否为 Go 所定义的"可打印字符"
// "可打印字符"包括字母、标记、数字、标点、符号和 ASCII 空格
// 他们分别对应于 L, M, N, P, S 类别和 ASCII 空格
// "可打印字符"和"图形字符"基本是相同的，不同之处在于
// "可打印字符"只包含 Zs 类别中的 ASCII 空格（U+0020）
func IsPrint(r rune) bool

// IsPunct 判断 r 是否为一个标点字符 (类别 P)
func IsPunct(r rune) bool

// IsSymbol 判断 r 是否为一个符号字符
func IsSymbol(r rune) bool

// IsMark 判断 r 是否为一个 mark 字符 (类别 M)
func IsMark(r rune) bool

// IsOneOf 判断 r 是否在 set 范围内
func IsOneOf(set []*RangeTable, r rune) bool

循环语句

go 语言中的 for 循环有 3 种形式：

for init; condition; post { }
for condition { }
for { }

func main() {
	numbers := [6]int{1, 2, 3, 5}

	for i := 0; i < len(numbers); i++ {
		fmt.Println(numbers[i])
	}

	i := 0
	for i < len(numbers) {
		fmt.Println(numbers[i])
		i++
	}

	for i, x := range numbers {
		fmt.Printf("index: %d, value: %d\n", i, x)
	}

  // 无限循环
	for {
		fmt.Println("endless...")
	}
}

range

func main() {
	numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}

	// 忽略value, 只取index, 支持 string/array/slice/map
	for i := range numbers {
		fmt.Println(numbers[i])
	}

	// 忽略 index
	for _, n := range numbers {
		fmt.Println(n)
	}

	// 忽略全部返回值，仅迭代
	for range numbers {
	}

	m := map[string]int{"a": 1, "b": 2}
	for k, v := range m {
		fmt.Println(k, v)
	}

}

函数

多返回值

单返回值的函数：

func foo1(a string, b int) int {
	return 100
}

多返回值的函数：

// 返回多个返回值，匿名的
func foo2(a string, b int) (int, int) {
	return 666, 777
}

// 返回多个返回值，有形参名称的
func foo3(a string, b int) (r1 int, r2 int) {
	// r1 r2 属于foo3的形参，初始化默认的值是0
	// r1 r2 作用域空间 是foo3 整个函数体的{}空间
	fmt.Println("r1 = ", r1) // 0
	fmt.Println("r2 = ", r2) // 0

	// 给有名称的返回值变量赋值
	r1 = 1000
	r2 = 2000

	return
}

func foo4(a string, b int) (r1, r2 int) {
	// 给有名称的返回值变量赋值
	r1 = 1000
	r2 = 2000

	return
}

init 函数

每个 go 程序都会在一开始执行 init() 函数，可以用来做一些初始化操作：

package main

import "fmt"

func init() {
	fmt.Println("init...")
}

func main() {
	fmt.Println("hello world!")
}

init...
hello world!

如果一个程序依赖了多个包，它的执行流程如下图：

制作包的时候，项目路径如下：

$GOPATH/GolangStudy/5-init/ 
├── lib1/
│ └── lib1.go
├── lib2/
│ └── lib2.go 
└── main.go

lib1 .init() ...
lib2 .init() ...
lib1Test()
lib2Test()

闭包

func a() func() int {
	i := 0
	b := func() int {
		i++
		fmt.Println(i)
		return i
	}
	return b
}

func main() {
	c := a()
	c() // 1
	c() // 2
	c() // 3

	a() // 无输出
}

import 导包

• import _ "fmt"

  给 fmt 包一个匿名， ⽆法使用该包的⽅法，但是会执行该包内部的 init() 方法

• import aa "fmt"

  给 fmt 包起一个别名 aa，可以用别名直接调用：aa.Println()

• import . "fmt"

  将 fmt 包中的全部方法，导入到当前包的作用域中，全部方法可以直接调用，无需 fmt.API 的形式

匿名函数

匿名函数的使用：

func main() {
	res := func(n1 int, n2 int) int {
		return n1 * n2
	}(10, 20)

	fmt.Printf("res: %v\n", res)
}

将匿名函数赋值给变量，通过变量调用：

func main() {
	ret := func(n1 int, n2 int) int {
		return n1 + n2
	}
	// 变量调用
	sum := ret(100, 20)
	fmt.Printf("sum: %v\n", sum)
	// 多次调用
	sum2 := ret(1000, 30)
	fmt.Printf("sum2: %v\n", sum2)
}

指针

---

---

经典：在函数中交换两数的值

func swap(pa *int, pb *int) {
	var temp int
	temp = *pa
	*pa = *pb
	*pb = temp
}

func main() {
	var a, b int = 10, 20

	swap(&a, &b) // 传地址

	fmt.Println("a = ", a, " b = ", b)
} 

defer

defer 声明的语句会在当前函数执行完之后调用：

func main() {
	defer fmt.Println("main end")
	fmt.Println("main::hello go ")
}

/*
main::hello go 
main end
*/

如果有多个 defer，依次入栈，函数返回后依次出栈执行：

上图执行顺序：func3() -> func2() -> func1()

---

关于 defer 和 return 谁先谁后：

func deferFunc() int {
	fmt.Println("defer func called...")
	return 0
}

func returnFunc() int {
	fmt.Println("return func called...")
	return 0
}

func returnAndDefer() int {
	defer deferFunc()
	return returnFunc()
}

func main() {
	returnAndDefer()
}

return func called...
defer func called...

结论：return 之后的语句先执⾏，defer 后的语句后执⾏。

切片 slice

Golang 默认都是采用值传递，有些值天生就是指针：slice、map、channel。

注意：固定长度数组是值传递，slice 是指针传递。

数组

声明数组的方式：（固定长度的数组）

var array1 [10]int
array2 := [10]int{1,2,3,4}
array3 := [4]int{1,2,3,4}

数组的长度是固定的，并且在传参的时候，严格匹配数组类型

// 传入参数的数组长度为4,则只能传递长度为4的数组
func printArray(myArray [4]int) {
	fmt.Println(myArray) // [1 2 3 4]
	myArray[0] = 666     // 数组是值传递
}

func main() {
	myArray := [4]int{1, 2, 3, 4}
	printArray(myArray)
	fmt.Println(myArray) // [1 2 3 4]
}

myArray := [...]int{1, 2, 3, 4} 是自动计算数组长度，但并不是引用传递。

声明动态数组和声明数组一样，只是不用写长度。

// 不指定长度则是动态数组
func printArray(myArray []int) {
	fmt.Println(myArray) // [1 2 3 4]
	myArray[0] = 10      // 动态数组是引用传递
}

func main() {
	myArray := []int{1, 2, 3, 4}
	printArray(myArray)
	fmt.Println(myArray) // [10 2 3 4]
}

slice

slice 的声明方式：通过 make 关键字

// 1 声明一个切片，并且初始化，默认值是1，2，3，长度是3
slice1 := []int{1, 2, 3} // [1 2 3]

// 2 声明一个切片，但是没有给它分配空间
var slice2 []int // slice2 == nil
// 开辟3个空间，默认值是0
slice2 = make([]int, 3) // [0 0 0]

// 3 声明一个切片，同时给slice分配3个空间，默认值是0
var slice3 []int = make([]int, 3) // [0 0 0]

// 4 声明一个切片，同时给slice分配3个空间，默认值是0，通过:=推导出slice是一个切片
slice4 := make([]int, 3) // [0 0 0]

len() 和 cap() 函数：

• len：长度，表示左指针⾄右指针之间的距离。
• cap：容量，表示指针至底层数组末尾的距离。

切⽚的扩容机制，append 的时候，如果长度增加后超过容量，则将容量增加 2 倍。

var numbers = make([]int, 3, 5)
fmt.Printf("len = %d, cap = %d, slice = %v\n", len(numbers), cap(numbers), numbers)

// 向numbers切片追加一个元素1, len = 4， [0,0,0,1], cap = 5
numbers = append(numbers, 1)
fmt.Printf("len = %d, cap = %d, slice = %v\n", len(numbers), cap(numbers), numbers)

// 向numbers切片追加一个元素2, len = 5， [0,0,0,1,2], cap = 5
numbers = append(numbers, 2)
fmt.Printf("len = %d, cap = %d, slice = %v\n", len(numbers), cap(numbers), numbers)

// 向一个容量cap已经满的slice 追加元素， len = 6, cap = 10
numbers = append(numbers, 3)
fmt.Printf("len = %d, cap = %d, slice = %v\n", len(numbers), cap(numbers), numbers)

len = 3, cap = 5, slice = [0 0 0]
len = 4, cap = 5, slice = [0 0 0 1]
len = 5, cap = 5, slice = [0 0 0 1 2]
len = 6, cap = 10, slice = [0 0 0 1 2 3]

slice 操作

slice 截取是浅拷贝，若想深拷贝需要使用 copy

可以通过设置下限以及上限设置截取切片 [lower-bound: upper-bound]，实例：

func main() {
	/* 创建切片 */
	numbers := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
	fmt.Println(numbers)

	/* 打印原始切片 */
	fmt.Println("number ==", numbers)

	/* 打印子切片从索引1(包含)到索引4(不包含) */
	fmt.Println("numbers[1:4] ==", numbers[1:4])

	/* 默认下限为 0 */
	fmt.Println("numbers[:3] ==", numbers[:3])

	/* 默认上限为 len(s) */
	fmt.Println("numbers[4:] ==", numbers[4:])

	numbers1 := make([]int, 0, 5)
	fmt.Println(numbers1)

	/* 打印子切片从索引 0(包含) 到索引 2(不包含) */
	numbers2 := numbers[:2]
	fmt.Println(numbers2)

	/* 打印子切片从索引 2(包含) 到索引 5(不包含) */
	numbers3 := numbers[2:5]
	fmt.Println(numbers3)
}

[0 1 2 3 4 5 6 7 8]
number == [0 1 2 3 4 5 6 7 8]
numbers[1:4] == [1 2 3]
numbers[:3] == [0 1 2]
numbers[4:] == [4 5 6 7 8]
[]
[0 1]
[2 3 4]

利用 copy 函数拷贝切片，是深拷贝。

slice1 := []int{1, 2, 3}
slice2 := make([]int, 3)
copy(slice2, slice1)
slice2[0] = 10
fmt.Println(slice1) // [1 2 3]

直接赋值切片，是浅拷贝。

slice1 := []int{1, 2, 3}
slice2 := slice1
slice2[0] = 10
fmt.Println(slice1) // [10 2 3]

...

... 是 Go 的一种语法糖。

• 用法 1：函数可以用来接受多个不确定数量的参数。
• 用法 2：slice 可以被打散进行传递。

func test(args ...string) {
	for _, v := range args {
		fmt.Println(v)
	}
}

func main() {
	var ss = []string{
		"abc",
		"efg",
		"hij",
		"123",
	}
	test(ss...)
}

map

slice、map、channel 都是引用类型，声明后还需要初始化分配内存，即 make

map 的声明

map 的第一种声明方式：

// 声明myMap1是一种map类型 key是string，value是string
var myMap1 map[string]string
fmt.Println(myMap1 == nil) // true
// 使用map前，需要先用make给map分配数据空间
myMap1 = make(map[string]string, 10)

myMap1["one"] = "java"
myMap1["two"] = "c++"
myMap1["three"] = "python"

fmt.Println(myMap1)
// map[one:java three:python two:c++]

map 的第二种声明方式：

myMap2 := make(map[int]string)
myMap2[1] = "java"
myMap2[2] = "c++"
myMap2[3] = "python"

fmt.Println(myMap2)
// map[1:java 2:c++ 3:python]

map 的第三种声明方式：

myMap3 := map[string]string {
  "one":   "php",
  "two":   "c++",
  "three": "python",
}

fmt.Println(myMap3)
// map[one:java three:python two:c++]

map 的使用

func printMap(cityMap map[string]string) {
	for key, value := range cityMap {
		fmt.Println("key = ", key+", value = ", value)
	}
}

func AddValue(cityMap map[string]string) {
	// map 是引用传递
	cityMap["England"] = "London"
}

func main() {
	cityMap := make(map[string]string)
	// 添加
	cityMap["China"] = "Beijing"
	cityMap["Japan"] = "Tokyo"
	cityMap["USA"] = "NewYork"
	// 删除
	delete(cityMap, "China")
	// 遍历
	printMap(cityMap)
	fmt.Println("-------")

	// 修改
	cityMap["USA"] = "DC"
	// 利用函数添加 - map 是引用传递
	AddValue(cityMap)
	// 遍历
	printMap(cityMap)
}

key =  Japan, value =  Tokyo
key =  USA, value =  NewYork
-------
key =  England, value =  London
key =  Japan, value =  Tokyo
key =  USA, value =  DC

判断 map 中 key 值是否存在：直接取值，返回有两个返回值，通过第 2 个返回值判断。

m := make(map[string]interface{})
m["a"] = "AAA"
if _, ok := m["ba"]; ok {
  fmt.Println("存在")
} else {
  fmt.Println("不存在")
}

error

捕获系统抛出异常：

func main() {
	defer func() {
		if err := recover(); err != nil {
			fmt.Println("捕获：", err)
		}
	}()

	nums := []int{1, 2, 3}
	fmt.Println(nums[4]) // 系统抛出异常
  // 捕获： runtime error: index out of range [4] with length 3
}

手动抛出异常并捕获：

func main() {
	defer func() {
		if err := recover(); err != nil {
			fmt.Println("捕获：", err)
		}
	}()
	panic("出现异常！") // 手动抛出异常
  // 捕获： 出现异常！
}

返回异常：

func getCircleArea(radius float32) (area float32, err error) {
	if radius < 0 {
		// 构建个异常对象
		err = errors.New("半径不能为负")
		return
	}
	area = 3.14 * radius * radius
	return
}

func main() {
	area, err := getCircleArea(-5)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	} else {
		fmt.Println(area)
	}
}

自定义异常：

type PathError struct {
	path       string
	op         string
	createTime string
	message    string
}

func (p *PathError) Error() string {
	return fmt.Sprintf("path=%s \nop=%s \ncreateTime=%s \nmessage=%s",
		p.path, p.op, p.createTime, p.message)
}

func Open(filename string) error {

	file, err := os.Open(filename)
	if err != nil {
		return &PathError{
			path:       filename,
			op:         "read",
			message:    err.Error(),
			createTime: fmt.Sprintf("%v", time.Now()),
		}
	}

	defer file.Close()
	return nil
}

func main() {
	err := Open("test.txt")
	switch v := err.(type) {
	case *PathError:
		fmt.Println("get path error,", v)
	default:
	}
}

面向对象编程

type

利用 type 可以声明某个类型的别名（理解为声明一种新的数据类型）

type myint int

func main() {
  	var a myint = 10
		fmt.Println("a = ", a)
		fmt.Printf("type of a = %T\n", a)
}

a =  10
type of a = main.myint

方法

方法：包含了接受者的函数，接受者可以是命名类型或结构体类型的值或者指针。

方法和普通函数的区别：

• 对于普通函数，参数为值类型时，不能将指针类型的数据直接传递，反之亦然。
• 对于方法，接收者为值类型时，可以直接用指针类型的变量调用方法（反过来也可以）。

// 1.普通函数
// 接收值类型参数的函数
func valueIntTest(a int) int {
	return a + 10
}

// 接收指针类型参数的函数
func pointerIntTest(a *int) int {
	return *a + 10
}

func structTestValue() {
	a := 2
	fmt.Println("valueIntTest:", valueIntTest(a))
	// 函数的参数为值类型，则不能直接将指针作为参数传递
	// fmt.Println("valueIntTest:", valueIntTest(&a))
	// compile error: cannot use &a (type *int) as type int in function argument

	b := 5
	fmt.Println("pointerIntTest:", pointerIntTest(&b))
	// 同样，当函数的参数为指针类型时，也不能直接将值类型作为参数传递
	// fmt.Println("pointerIntTest:", pointerIntTest(b))
	// compile error:cannot use b (type int) as type *int in function argument
}

// 2.方法
type PersonD struct {
	id   int
	name string
}

//接收者为值类型
func (p PersonD) valueShowName() {
	fmt.Println(p.name)
}

//接收者为指针类型
func (p *PersonD) pointShowName() {
	fmt.Println(p.name)
}

func structTestFunc() {
	// 与普通函数不同，接收者为指针类型和值类型的方法，指针类型和值类型的变量均可相互调用

	// 值类型调用方法
	personValue := PersonD{101, "hello world"}
	personValue.valueShowName()
	personValue.pointShowName()

	// 指针类型调用方法
	personPointer := &PersonD{102, "hello golang"}
	personPointer.valueShowName()
	personPointer.pointShowName()
}

struct

type Book struct {
	title string
	price string
}

func changeBook(book Book) {
	// 传递一个book的副本
	book.price = "666"
}

func changeBook2(book *Book) {
	// 指针传递
	book.price = "777"
}

func main() {
	var book Book
	book.title = "Golang"
	book.price = "111"
	fmt.Printf("%v\n", book) // {Golang 111}

	changeBook(book)
	fmt.Printf("%v\n", book) // {Golang 111}

	changeBook2(&book)
	fmt.Printf("%v\n", book) // {Golang 777}
}

一道 struct 与指针面试题：

type student struct {
	name string
	age  int
}

func main() {
	m := make(map[string]*student)
	stus := []student{
		{name: "aaa", age: 18},
		{name: "bbb", age: 23},
		{name: "ccc", age: 28},
	}
	for _, stu := range stus {
		m[stu.name] = &stu
	}
	for k, v := range m {
		fmt.Println(k, "=>", v.name)
	}
}

aaa => ccc
bbb => ccc
ccc => ccc

解决方法 1：

for _, stu := range stus {
  // 方法1
  temp := stu
  m[stu.name] = &temp
}

解决方法 2：

for i, stu := range stus {
  // 方法2
  m[stu.name] = &stus[i]
}

封装

Golang 中，类名、属性名、⽅法名 首字⺟大写 表示对外（其他包）可以访问，否则只能够在本包内访问。

// 如果类名首字母大写，表示其他包也能够访问
type Hero struct {
	// 如果类的属性首字母大写, 表示该属性是对外能够访问的，否则的话只能够类的内部访问
	Name  string
	Ad    int
	level int // 只能本包访问
}

func (h *Hero) Show() {
	fmt.Println("Name = ", h.Name)
	fmt.Println("Ad = ", h.Ad)
	fmt.Println("Level = ", h.level)
	fmt.Println("---------")
}

func (h *Hero) GetName() string {
	return h.Name
}

// 不用指针则传递的是副本，无法赋值
func (h *Hero) SetName(newName string) {
	h.Name = newName
}

func main() {
	hero := Hero{Name: "zhang3", Ad: 100}
	hero.Show()

	hero.SetName("li4")
	hero.Show()
}

Name =  zhang3
Ad =  100
Level =  0
---------
Name =  li4
Ad =  100
Level =  0
---------

继承

Golang 通过匿名字段实现继承的效果：

// 父类
type Human struct {
	name string
	sex  string
}

func (h *Human) Eat() {
	fmt.Println("Human.Eat()...")
}

func (h *Human) Walk() {
	fmt.Println("Human.Walk()...")
}

// 子类
type SuperMan struct {
	Human // SuperMan类继承了Human类的方法
	level int
}

// 重定义父类的方法Eat()
func (s *SuperMan) Eat() {
	fmt.Println("SuperMan.Eat()...")
}

// 子类的新方法
func (s *SuperMan) Fly() {
	fmt.Println("SuperMan.Fly()...")
}

func main() {
  // 定义一个子类对象
  // s := SuperMan{Human{"li4", "female"}, 88}
  var s SuperMan
  s.name = "li4"
  s.sex = "male"
  s.level = 88

  s.Walk() // 父类的方法
  s.Eat()  // 子类的方法
  s.Fly()  // 子类的方法 
}

Human.Walk()...
SuperMan.Eat()...
SuperMan.Fly()...

多态

Go 中接口相关文章：理解Duck Typing（鸭子模型）

• 如何理解Golang中的接口？ - 波罗学的回答 - 知乎

Golang 中多态的基本要素：

• 有一个父类（有接口）

// 本质是一个指针
type AnimalIF interface {
	Sleep()
	GetColor() string //  获取动物的颜色
	GetType() string  // 获取动物的种类
}

• 有子类（实现了父类的全部接口）

// 具体的类
type Cat struct {
	color string // 猫的颜色
}

func (c *Cat) Sleep() {
	fmt.Println("Cat is Sleep")
}

func (c *Cat) GetColor() string {
	return c.color
}

func (c *Cat) GetType() string {
	return "Cat"
}

• 父类类型的变量（指针）指向（引用）子类的具体数据变量

// 接口的数据类型，父类指针
var animal AnimalIF
animal = &Cat{"Green"}
animal.Sleep() // 调用的就是Cat的Sleep()方法, 多态

不同接收者实现接口

type Mover interface {
	move()
}

type dog struct {
	name string
}

值类型接收者实现接口：可以同时接收 值类型 和 指针类型。

Go 语言中有对指针类型变量求值的语法糖，dog 指针 dog2 内部会自动求值 *dog2

// 可以同时接收 值类型 和 指针类型
func (d dog) move() {
	fmt.Println(d.name, "is moving")
}

func main() {
	var m Mover

	var dog1 = dog{"dog1"}
	m = dog1 // 可以接收值类型
	m.move()

	var dog2 = &dog{"dog2"}
	m = dog2 // 可以接收指针类型
	m.move()
}

指针类型接收者实现接口：只能接收指针类型。

// 只能接收指针类型
func (d *dog) move() {
	fmt.Println(d.name, "is moving")
}

func main() {
	var m Mover

	// 无法接收指针类型
	// var dog1 = dog{"dog1"}
	// m = dog1
	//m.move()

	var dog2 = &dog{"dog2"}
	m = dog2
	m.move()
}

一道面试题：以下代码能否通过编译？

type People interface {
	Speak(string) string
}

type Student struct{}

func (stu *Student) Speak(think string) (talk string) {
	if think == "sb" {
		talk = "你是个大帅比"
	} else {
		talk = "您好"
	}
	return
}

func main() {
	var peo People = Student{}
	think := "bitch"
	fmt.Println(peo.Speak(think))
}

不能。修改 var peo People = Student{} 为 var peo People = &Student{} 即可。

通用万能类型

interface{} 表示空接口，可以用它引用任意类型的数据类型。

// interface{}是万能数据类型
func myFunc(arg interface{}) {
	fmt.Println(arg)
}

type Book struct {
	auth string
}

func main() {
	book := Book{"Golang"}

	myFunc(book)
	myFunc(100)
	myFunc("abc")
	myFunc(3.14)
}

Golang 给 interface{} 提供类型断言机制，用来区分此时引用的类型：

注意断言这个操作会有两个返回值

func myFunc(arg interface{}) {
  // 类型断言
  value, ok := arg.(string)
  if !ok {
    fmt.Println("arg is not string type")
  } else {
    fmt.Println("arg is string type, value = ", value)
    fmt.Printf("value type is %T\n", value)
  }
}

一个接口的值（简称接口值）是由一个 具体类型 和 具体类型的值 两部分组成的。

这两部分分别称为接口的动态类型和动态值。

var w io.Writer
w = os.Stdout
w = new(bytes.Buffer)
w = nil

switch 判断多个断言：

func justifyType(x interface{}) {
    switch v := x.(type) {
    case string:
        fmt.Printf("x is a string，value is %v\n", v)
    case int:
        fmt.Printf("x is a int is %v\n", v)
    case bool:
        fmt.Printf("x is a bool is %v\n", v)
    default:
        fmt.Println("unsupport type！")
    }
}

反射

变量内置 Pair 结构

var a string
// pair<statictype:string, value:"aceld">
a = "aceld"

var allType interface{}
// pair<type:string, value:"aceld">
allType = a

str, _ := allType.(string)

类型断言其实就是根据 pair 中的 type 获取到 value

// tty: pair<type: *os.File, value: "/dev/tty" 文件描述符>
tty, err := os.OpenFile("/dev/tty", os.O_RDWR, 0)
if err != nil {
  fmt.Println("open file error", err)
  return
}

// r: pair<type: , value: >
var r io.Reader
// r: pair<type: *os.File, value: "/dev/tty" 文件描述符>
r = tty

// w: pair<type: , value: >
var w io.Writer
// w: pair<type: *os.File, value: "/dev/tty" 文件描述符>
w = r.(io.Writer) // 强转

w.Write([]byte("HELLO THIS IS A TEST!!\n"))

仔细分析下面的代码：

• 由于 pair 在传递过程中是不变的，所以不管 r 还是 w，pair 中的 tpye 始终是 Book
• 又因为 Book 实现了 Reader、Wrtier 接口，所以 type 为 Book 可以调用 ReadBook() 和 WriteBook()

type Reader interface {
	ReadBook()
}

type Writer interface {
	WriteBook()
}

// 具体类型
type Book struct {
}

func (b *Book) ReadBook() {
	fmt.Println("Read a Book")
}

func (b *Book) WriteBook() {
	fmt.Println("Write a Book")
}

func main() {
	// b: pair<type: Book, value: book{} 地址>
	b := &Book{}

	// book ---> reader
	// r: pair<type: , value: >
	var r Reader
	// r: pair<type: Book, value: book{} 地址>
	r = b
	r.ReadBook()

	// reader ---> writer
	// w: pair<type: , value: >
	var w Writer
	// w: pair<type: Book, value: book{} 地址>
	w = r.(Writer) // 此处的断言为什么成功？因为 w, r 的type是一致的
	w.WriteBook()
}

reflect

reflect 包中的两个重要方法：

// ValueOf returns a new Value initialized to the concrete value
// stored in the interface i. ValueOf(nil) returns the zero Value.
func ValueOf(i interface{}) Value {...}

// ValueOf接口用于获取输入参数接口中的数据的值，如果接口为空则返回0

// TypeOf returns the reflection Type that represents the dynamic type of i.
// If i is a nil interface value, TypeOf returns nil.
func TypeOf(i interface{}) Type {...}

// TypeOf用来动态获取输入参数接口中的值的类型，如果接口为空则返回nil

反射的应用：

• 获取简单变量的类型和值：

func reflectNum(arg interface{}) {
	fmt.Println("type : ", reflect.TypeOf(arg))
	fmt.Println("value : ", reflect.ValueOf(arg))
}

func main() {
	var num float64 = 1.2345
	reflectNum(num)
}

type :  float64
value :  1.2345

• 获取结构体变量的字段方法：

type User struct {
	Id   int
	Name string
	Age  int
}

func (u User) Call() {
	fmt.Println("user ius called..")
	fmt.Printf("%v\n", u)
}

func main() {
	user := User{1, "AceId", 18}
	DoFieldAndMethod(user)
}

func DoFieldAndMethod(input interface{}) {
	// 获取input的type
	inputType := reflect.TypeOf(input)
	fmt.Println("inputType is :", inputType.Name())
	// 获取input的value
	inputValue := reflect.ValueOf(input)
	fmt.Println("inputValue is :", inputValue)

	// 通过type获取里面的字段
	// 1.获取interface的reflect.Type，通过Type得到NumField，进行遍历
	// 2.得到每个field，数据类型
	// 3.通过field有一个Interface()方法，得到对应的value
	for i := 0; i < inputType.NumField(); i++ {
		field := inputType.Field(i)
		value := inputValue.Field(i).Interface()
		fmt.Printf("%s: %v = %v\n", field.Name, field.Type, value)
	}

	// 通过type获取里面的方法，调用
	for i := 0; i < inputType.NumMethod(); i++ {
		m := inputType.Method(i)
		fmt.Printf("%s: %v\n", m.Name, m.Type)
	}
}

inputType is : User
inputValue is : {1 AceId 18}
Id: int = 1
Name: string = AceId
Age: int = 18
Call: func(main.User)

结构体标签

结构体标签的定义：

type resume struct {
	Name string `info:"name" doc:"我的名字"`
	Sex  string `info:"sex"`
}

func findTag(str interface{}) {
	t := reflect.TypeOf(str).Elem()

	for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
		taginfo := t.Field(i).Tag.Get("info")
		tagdoc := t.Field(i).Tag.Get("doc")
		fmt.Println("info: ", taginfo, " doc: ", tagdoc)
	}
}

func main() {
	var re resume
	findTag(&re)
}

info:  name  doc:  我的名字
info:  sex  doc: 

结构体标签的应用：JSON 编码与解码

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

type Movie struct {
	Title  string   `json:"title"`
	Year   int      `json:"year"`
	Price  int      `json:"price"`
	Actors []string `json:"actors"`
	Test   string   `json:"-"` // 忽略该值,不解析
}

func main() {
	movie := Movie{"喜剧之王", 2000, 10, []string{"xingye", "zhangbozhi"}, "hhh"}
	// 编码：结构体 -> json
	jsonStr, err := json.Marshal(movie)
	if err != nil {
		fmt.Println("json marshal error", err)
		return
	}
	fmt.Printf("jsonStr = %s\n", jsonStr)

	// 解码：jsonstr -> 结构体
	myMovie := Movie{}
	err = json.Unmarshal(jsonStr, &myMovie)
	if err != nil {
		fmt.Println("json unmarshal error", err)
		return
	}
	fmt.Printf("%v\n", myMovie)
}

jsonStr = {"title":"喜剧之王","year":2000,"price":10,"actors":["xingye","zhangbozhi"]}
{喜剧之王 2000 10 [xingye zhangbozhi] }

其他应用：orm 映射关系 ...

并发知识

基础知识

早期的操作系统是单进程的，存在两个问题：

1、单一执行流程、计算机只能一个任务一个任务的处理

2、进程阻塞所带来的 CPU 浪费时间

多线程 / 多进程 解决了阻塞问题：

但是多线程又面临新的问题：上下文切换所耗费的开销很大。

进程 / 线程的数量越多，切换成本就越大，也就越浪费。

有可能 CPU 使用率 100%，其中 60% 在执行程序，40% 在执行切换...

多线程 随着 同步竞争（如 锁、竞争资源冲突等），开发设计变的越来越复杂。

多线程存在 高消耗调度 CPU 、高内存占用 的问题：

---

如果将内核空间和用户空间的线程拆开，也就出现了协程（其实就是用户空间的线程）

内核空间的线程由 CPU 调度，协程是由开发者来进行调度。

用户线程，就是协程。内核线程，就是真的线程。

然后在内核线程与协程之间，再加入一个协程调度器：实现线程与协程的一对多模型

• 弊端：如果一个协程阻塞，会影响下一个的调用（轮询的方式）

如果将上面的模型改成一对一的模型，虽然没有阻塞，但是和以前的线程模型没有区别了...

再继续优化成多对多的模型 ，则将主要精力放在优化协程调度器上：

内核空间是 CPU 地盘，我们无法进行太多优化。

不同的语言想要支持协程的操作，都是在用户空间优化其协程处理器。

Go 对协程的处理：

早期调度器的处理

---

---

老调度器有几个缺点：

1. 创建、销毁、调度 G 都需要每个 M 获取锁，形成了激烈的锁竞争。
2. M 转移 G 会造成延迟和额外的系统负载。
3. 系统调用（CPU 在 M 之前的切换）导致频繁的线程阻塞和取消阻塞操作，增加了系统开销。

GMP模型

---

---

调度器的设计策略

调度器的 4 个设计策略：复用线程、利用并行、抢占、全局G队列

复用线程：work stealing、hand off

• work stealing 机制：某个处理器的本地队列空余，从其他处理器中偷取协程来执行

注意，这里是从某个处理器的本地队列偷取，还有从全局队列中偷取的做法

• hand off 机制：如果某个线程阻塞，会将处理器资源让给其他线程。

---

利用并行：利用 GOMAXPROCS 限定 P 的个数 = CPU 核数 / 2

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抢占：

---

全局G队列：基于 warlk stealing 机制，如果所有处理器的本地队列都没有协程，则从全局获取。

并发编程

goroutine

创建 goroutine：

// 子routine
func newTask() {
	i := 0
	for {
		i++
		fmt.Printf("new Goroutie: i = %d\n", i)
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

// 主routine
func main() {
	// 创建一个子进程 去执行newTask()流程
	go newTask()

	i := 0
	for {
		i++
		fmt.Printf("main goroutine: i = %d\n", i)
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

main goroutine: i = 1
new Goroutie: i = 1
new Goroutie: i = 2
main goroutine: i = 2
main goroutine: i = 3
new Goroutie: i = 3
...

退出当前的 goroutine 的方法 runtime.Goexit()，比较以下两段代码：

func main() {
	go func() {
		defer fmt.Println("A.defer")

		func() {
			defer fmt.Println("B.defer")
			fmt.Println("B")
		}()

		fmt.Println("A")
	}()

	// 防止程序退出
	for {
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

B
B.defer
A
A.defer

执行了退出 goroutine 的方法：

func main() {
	go func() {
		defer fmt.Println("A.defer")

		func() {
			defer fmt.Println("B.defer")
			runtime.Goexit() // 退出当前goroutine
			fmt.Println("B")
		}()

		fmt.Println("A")
	}()

	// 防止程序退出
	for {
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

B.defer
A.defer

channel

channel 用于在 goroutine 之间进行数据传递：

make(chan Type) // 等价于 make(chan Type, 0)
make(chan Type, capacity)

channel <- value 		// 发送value到channel
<-channel						// 接收并将其丢弃
x := <-channel			// 从channel中接收数据，并赋值给x
x, ok := <-channel	// 功能同上，同时检查通道是否已关闭或为空

channel 的使用：

func main() {
	// 定义一个channel
	c := make(chan int)

	go func() {
		defer fmt.Println("goroutine 结束")
		fmt.Println("goroutine 正在运行")
		c <- 666 // 将666发送给c
	}()

	num := <-c // 从c中接受数据, 并赋值给num
	fmt.Println("num = ", num)
	fmt.Println("main goroutine 结束...")
}

goroutine 正在运行...
goroutine结束
num =  666
main goroutine 结束...

上面的代码（使用 channel 交换数据），sub goroutine 一定会在 main goroutine 之后运行

• 如果 main goroutine 运行的快，会进入等待，等待 sub goroutine 传递数据过来

• 如果 sub goroutine 运行的快，也会进入等待，等待 main routine 运行到当前，然后再发送数据

无缓冲的 channel

• 第 1 步，两个 goroutine 都到达通道，但哪个都没有开始执⾏发送或者接收。

• 第 2 步，左侧的 goroutine 将它的⼿伸进了通道，这模拟了向通道发送数据的⾏为。

  这时，这个 goroutine 会在通道中被锁住，直到交换完成。

• 第 3 步，右侧的 goroutine 将它的手放⼊通道，这模拟了从通道⾥接收数据。

  这个 goroutine ⼀样也会在通道中被锁住，直到交换完成。

• 第 4 步和第 5 步，进⾏交换。

• 第 6 步，两个 goroutine 都将它们的手从通道里拿出来，这模拟了被锁住的 goroutine 得到释放。

  两个 goroutine 现在都可以去做其他事情了。

有缓冲的 channel

• 第 1 步，右侧的 goroutine 正在从通道接收一个值。

• 第 2 步，右侧的这个 goroutine 独立完成了接收值的动作，左侧的 goroutine 正在发送一个新值到通道里。

• 第 3 步，左侧的 goroutine 还在向通道发送新值，⽽右侧的 goroutine 正在从通道接收另外一个值。

  这个步骤⾥的两个操作既不是同步的，也不会互相阻塞。

• 第 4 步，所有的发送和接收都完成，⽽通道里还有⼏个值，也有一些空间可以存更多的值。

特点：

• 当 channel 已经满，再向⾥面写数据，就会阻塞。
• 当 channel 为空，从⾥面取数据也会阻塞。

func main() {
	// 带有缓冲的channel
	c := make(chan int, 3)
	fmt.Println("len(c) = ", len(c), "cap(c) = ", cap(c))

	go func() {
		defer fmt.Println("子go程结束")
		for i := 0; i < 3; i++ {
			c <- i
			fmt.Println("子go程正在运行，发送的元素 =", i, "len(c) = ", len(c), " cap(c) = ", cap((c)))
		}
	}()

	time.Sleep(2 * time.Second)

	for i := 0; i < 3; i++ {
		num := <-c // 从c中接收数据，并赋值给num
		fmt.Println("num = ", num)
	}
	fmt.Println("main 结束")
}

len(c) =  0 cap(c) =  3
子go程正在运行，发送的元素 = 0 len(c) =  1  cap(c) =  3
子go程正在运行，发送的元素 = 1 len(c) =  2  cap(c) =  3
子go程正在运行，发送的元素 = 2 len(c) =  3  cap(c) =  3
子go程结束
num =  0
num =  1
num =  2
main 结束

上例中，可以尝试分别改变 2 个 for 的循环次数进行学习。

关闭 channel

func main() {
	c := make(chan int)

	go func() {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- i
		}
		// close可以关闭一个channel
		close(c)
	}()

	for {
		// ok为true表示channel没有关闭，为false表示channel已经关闭
		if data, ok := <-c; ok {
			fmt.Println(data)
		} else {
			break
		}
	}

	fmt.Println("Main Finished..")
}

0
1
2
3
4
Main Finished..

channel 不像文件一样需要经常去关闭，只有当确实没有任何发送数据了，或者想显式的结束 range 循环之类的，才去关闭 channel，注意：

• 关闭 channel 后，无法向 channel 再发送数据（引发 panic 错误后导致接收立即返回零值）
• 关闭 channel 后，可以继续从 channel 接收数据
• 对于 nil channel，⽆论收发都会被阻塞

channel 与 range

func main() {
	c := make(chan int)

	go func() {
		defer close(c)
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- i
		}
	}()

	// 可以使用range来迭代不断操作channel
	for data := range c {
		fmt.Println(data)
	}

	fmt.Println("Main Finished..")
}

channel 与 select

select 可以用来监控多路 channel 的状态：

func fibonacii(c, quit chan int) {
	x, y := 1, 1
	for {
		select {
		case c <- x:
			// 如果c可写，则进入该case
			x, y = y, x+y
		case <-quit:
			// 如果quit可读，则进入该case
			fmt.Println("quit")
			return
		}
	}
}

func main() {
	c := make(chan int)
	quit := make(chan int)

	// sub go
	go func() {
		for i := 0; i < 6; i++ {
			fmt.Println(<-c)
		}
		quit <- 0
	}()

	// main go
	fibonacii(c, quit)
}

1
1
2
3
5
8
quit

Go Modules

Go modules 是 Go 语言的依赖解决⽅案。

发布于 Go1.11，成⻓于 Go1.12，丰富于 Go1.13，正式于 Go1.14 推荐在生产上使⽤。

Go modules 集成在Go 的工具链中，只要安装了 Go 就可以使用，它解决了以下几个问题：

1. Go 语言长久以来的依赖管理问题。
2. "淘汰" 现有的 GOPATH 的使用模式。
3. 统一社区中其他的依赖管理工具（提供依赖迁移功能）。

GO PATH 的弊端：

• 无版本控制概念
• 无法同步一致第三方版本号
• 无法指定当前项⽬引用的第三⽅版本号

go mod 命令

命令	作用
go mod init	生成 go.mod 文件
go mod download	下载 go.mod 文件中指明的所有依赖
go mod tidy	整理现有的依赖
go mod graph	查看现有的依赖结构
go mod edit	编辑 go.mod 文件
go mod vendor	导出项目所有的依赖到 vendor 目录
got mod verify	检验一个模块是否被篡改过
go mod why	查看为什么需要依赖某模块

go mod 环境变量

通过 go env 命令进行查看：

$ go env
GO111MODULE="auto"
GOPROXY="https://goproxy.cn,direct"
GONOPROXY=""
GOSUMDB="sum.golang.org"
GONOSUMDB=""
GOPRIVATE=""
...

GO111MODULE

GO111MODULE 表示是否开启 Go modules 模式，允许设置以下参数：

• auto：项目包含了 go.mod 文件就启用 Go Modules。
• on：启用 Go modules ，推荐设置。
• off：禁用 Go modules，不推荐。

建议 go v1.11 后，都设置为 on：go env -w GO111MODULE=on

GOPROXY

GOPROXY 用于设置 Go 模块代理，用于使 Go 在拉取版本模块时通过镜像站点来快速拉取。

默认值是：https://proxy.golang.org，国内无法访问

阿里云：阿里云Go Module代理服务 (aliyun.com)

七牛云：七牛云 - Goproxy.cn

建议设置为国内的地址：

go env -w GOPROXY=https://goproxy.cn,direct

direct 用于指示 Go 回源到模块版本的源地址去抓取（比如 GitHub 等）

GOSUMDB

GOSUMDB 用于检验拉取的第三方库是否完整。

默认值是 sum.golang.org（国内无法访问），但是如果设置了 GOPROXY 默认就会被代理。

GOPRIVATE

GOPRIVATE 环境变量的值也将作为 GONOPROXY 和 GONOSUMDB 的默认值。

这三个环境变量都是用于公司依赖了私有模块，需要设置，否则会拉取失败。

使用示例：

设置 git.example.com 和 github.com/aceld/zinx 是私有仓库，不会进行 GOPROXY 下载和检验

go env -w GOPRIVATE="git.example.com,github.com/aceld/zinx

设置 example.com 的子域名，比如 git.example.com、hello.example.com，都不进行 GOPROXY 下载和检验

go env -w GOPRIVATE="*.example.com"

初始化项目

使用 go mod 创建项目，不强制要求在 $GOPATH/src 目录下进行。

创建 go.mod 文件，同时为当前项目的模块命名：（以后别人通过这个名字导入你的模块）

go mod init github.com/yusael/modules_test

会生成一个 go.mod 文件：

module github.com/yusael/modules_test

go 1.17

在项目中编写源代码，如果依赖了某个库（比如：github.com/aceld/zinx/znet)）

可以手动下载 go get github.com/aceld/zinx/znet，也可以自动下载

下载后 go.mod 文件中会添加一行新代码：

• 含义是当前模块依赖 github.com/aceld/zinx
• 依赖的版本是 v1.0.1
• // indirect 表示间接依赖

module github.com/yusael/modules_test

go 1.17

require github.com/aceld/zinx v1.0.1 // indirect

同时项目中会生成 go.sum 文件：

• go.sum 作用：列出当前项目直接或间接依赖的所有模块版本，保证今后项目依赖版本不被篡改。
• h1:hash 表示对整体项目 zip 文件打开后全部文件的校验和来生成的 hash

不存在则表示依赖的库可能用不上。

• xxx/go.mod h1:hash go.mod 文件做的 hash

github.com/aceld/zinx v1.0.1 h1:WnahGyE7tDJvkJRVK2VI/m57aHEeUjr12EAYpOYW3ng=
github.com/aceld/zinx v1.0.1/go.mod h1:Tth0Fmjjpel0G8YjCz0jHdL0sXlc4p3Km/l/srvqqKo=
github.com/golang/protobuf v1.3.3/go.mod h1:vzj43D7+SQXF/4pzW/hwtAqwc6iTitCiVSaWz5lYuqw=

修改项目版本依赖关系

go mod edit -replace=xxx@v1.0.1=xxx@v1.0.4

以上命令将 xxx@v1.0.1 的依赖修改为 xxx@v1.0.4 的依赖。

这个一般用不上，用上时请查阅当前的最新资料。

Golang 生态拓展

Web 框架

beego：https://github.com/astaxie/beego

gin：https://github.com/gin-gonic/gin

echo：https://github.com/labstack/echo

lris：https://github.com/kataras/iris

微服务框架

go kit：http://gokit.io/

Istio：https://istio.io/

容器编排

Kubernets：https://github.com/kubernetes/kubernetes

swarm：https://github.com/docker/classicswarm

服务发现

consul：https://github.com/hashicorp/consul

存储引擎

etcd：https://github.com/coreos/etcd

tidb：https://github.com/pingcap/tidb

静态建站

hugo：https://github.com/gohugoio/hugo

中间件

消息队列 nsq：https://github.com/nsqio/nsq

TCP 长连接框架（轻量服务器）：https://github.com/aceld/zinx

Leaf（游戏服务器）：https://github.com/name5566/leaf

RPC 框架，gRPC：https://grpc.io/

redis 集群：https://github.com/CodisLabs/codis

爬虫框架

go query：https://github.com/PuerkitoBio/goquery