零基础入门 Go 语言

作为一名长期深耕Java生态的开发者，你或许早已习惯了JVM的繁琐配置、GC的调优难题、高并发场景下线程池的复杂管控。而Go语言（Golang）自2009年由Google推出以来，凭借"简单、高效、天生支持并发"的特性，迅速成为云原生、微服务、高并发后端领域的"新宠"。相比于Java，Go无需厚重的运行时，编译后直接生成可执行文件，部署仅需一个二进制包；并发模型基于goroutine（轻量级线程），数万级并发轻松应对，资源消耗远低于Java线程。

一、Go语言入门前的准备：环境搭建

1.1 为什么选择Go？

先明确Go的核心优势（权威依据：Go官方文档https://go.dev/doc/）：

高性能：编译型语言，接近C/C++的执行效率，远高于Java的解释执行（JVM）；
极简语法：比Java少80%的冗余语法，学习成本低，上手快；
原生并发：goroutine+channel的CSP并发模型，无需手动管理线程池；
跨平台编译：一行命令编译出任意平台的可执行文件（Windows/Linux/Mac）；
零依赖部署：编译后生成单一二进制文件，无需安装运行时，部署像复制文件一样简单；
丰富的标准库：内置net/http、encoding/json、database/sql等核心库，无需依赖第三方包即可完成大部分开发。

1.2 环境搭建（以Linux/Mac为例，Windows同理）

Go的最新稳定版本为1.22.0（权威来源：Go官方下载页https://go.dev/dl/），安装步骤如下：

复制代码

# 1. 下载安装包（Linux 64位）
wget https://dl.google.com/go/go1.22.0.linux-amd64.tar.gz
# 2. 解压到/usr/local目录
sudo rm -rf /usr/local/go && sudo tar -C /usr/local -xzf go1.22.0.linux-amd64.tar.gz
# 3. 配置环境变量（编辑~/.bashrc或~/.zshrc）
echo 'export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin' >> ~/.bashrc
echo 'export GOPATH=$HOME/go' >> ~/.bashrc
echo 'export GO111MODULE=on' >> ~/.bashrc
echo 'export GOPROXY=https://goproxy.cn,direct' >> ~/.bashrc
# 4. 生效环境变量
source ~/.bashrc
# 5. 验证安装
go version

输出go version go1.22.0 linux/amd64即为成功。

补充：Windows用户直接下载msi安装包，双击安装即可，安装程序会自动配置环境变量。

1.3 Go的开发工具

推荐使用VS Code（安装Go插件）或Goland，VS Code的Go插件提供语法高亮、自动补全、调试等功能，完全满足入门需求。

二、Go语言核心语法：从Hello World到基础语法

2.1 第一个Go程序：Hello World

创建文件hello.go，内容如下：

复制代码

package main // 主包，可执行程序必须以main为包名
import "fmt" // 导入格式化输入输出包

// 主函数，程序入口
func main() {
    fmt.Println("Hello, Go!") // 打印输出
}

运行方式：

复制代码

# 直接运行
go run hello.go
# 编译为二进制文件
go build hello.go
# 运行编译后的文件（Linux/Mac）
./hello
# Windows
hello.exe

输出：Hello, Go!

核心解释：

package：Go的包管理机制，每个Go文件都属于一个包，main包是唯一可执行的包；
import：导入依赖的包，fmt是Go标准库中用于格式化I/O的包；
func main()：程序的入口函数，无参数、无返回值，必须在main包中；
fmt.Println：打印字符串并换行，区别于fmt.Print（不换行）。

2.2 变量与常量

2.2.1 变量声明

Go是静态类型语言，变量声明后类型不可变，有三种声明方式：

复制代码

// 方式1：指定类型，显式声明
var name string = "ken"
var age int = 30

// 方式2：类型推导，由值自动推断类型
var height = 1.80

// 方式3：短变量声明（仅在函数内可用）
score := 95.5

示例代码（var_demo.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

func main() {
    // 单个变量声明
    var username string = "jam"
    fmt.Println("用户名：", username)

    // 多个变量同时声明
    var a, b int = 10, 20
    fmt.Println("a =", a, ", b =", b)

    // 类型推导
    var c = 3.14
    fmt.Printf("c的类型：%T，值：%v\n", c, c) // %T打印类型，%v打印值

    // 短变量声明
    d := "Go语言"
    fmt.Println("d =", d)

    // 变量零值：声明未赋值的变量会有默认零值
    var e int
    var f string
    var g bool
    fmt.Printf("e的零值：%d，f的零值：%q，g的零值：%t\n", e, f, g)
}

运行结果：

复制代码

用户名： jam
a = 10 , b = 20
c的类型：float64，值：3.14
d = Go语言
e的零值：0，f的零值：""，g的零值：false

2.2.2 常量声明

常量使用const关键字，值不可修改，支持字符、字符串、布尔、数值类型：

示例代码（const_demo.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

// 全局常量
const PI = 3.1415926
const (
    STATUS_SUCCESS = 0
    STATUS_ERROR   = 1
)

func main() {
    // 局部常量
    const MAX_SIZE = 100
    fmt.Printf("PI = %v\n", PI)
    fmt.Printf("成功状态码：%d，错误状态码：%d\n", STATUS_SUCCESS, STATUS_ERROR)
    fmt.Printf("最大长度：%d\n", MAX_SIZE)

    // iota常量生成器：自增常量，每行+1
    const (
        A = iota // 0
        B        // 1
        C        // 2
    )
    fmt.Printf("A = %d, B = %d, C = %d\n", A, B, C)
}

运行结果：

复制代码

PI = 3.1415926
成功状态码：0，错误状态码：1
最大长度：100
A = 0, B = 1, C = 2

2.3 数据类型

Go的基础数据类型分为四大类（权威依据：Go官方文档https://go.dev/ref/spec#Types）：

数值类型：
- 整数：int（随系统位数，32/64位）、int8/16/32/64、uint（无符号）、uint8（byte）、uint16/32/64、uintptr；
- 浮点数：float32、float64（默认）；
- 复数：complex64、complex128。
布尔类型：bool（true/false，不可用0/1替代）。
字符串类型：string（UTF-8编码，不可变）。
派生类型：指针、数组、切片、映射、通道、结构体、接口、函数。

示例代码（type_demo.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

func main() {
    // 整数
    var num1 int8 = 127 // int8范围：-128~127
    var num2 uint8 = 255 // uint8范围：0~255
    fmt.Printf("num1 = %d, num2 = %d\n", num1, num2)

    // 浮点数
    var f1 float32 = 3.14
    var f2 float64 = 2.71828
    fmt.Printf("f1 = %f, f2 = %.5f\n", f1, f2)

    // 字符串
    var str1 string = "Go语言入门"
    var str2 = `多行字符串
使用反引号
无需转义`
    fmt.Println("str1 =", str1)
    fmt.Println("str2 =", str2)

    // 字符串操作
    fmt.Printf("字符串长度：%d\n", len(str1)) // len返回字节数，UTF-8中一个中文字符占3字节
    // 遍历字符串（按字符）
    for i, c := range str1 {
        fmt.Printf("索引%d：%c（Unicode码点：%d）\n", i, c, c)
    }
}

运行结果：

复制代码

num1 = 127, num2 = 255
f1 = 3.140000, f2 = 2.71828
str1 = Go语言入门
str2 = 多行字符串
使用反引号
无需转义
字符串长度：12
索引0：G（Unicode码点：71）
索引1：o（Unicode码点：111）
索引2：语（Unicode码点：35821）
索引5：言（Unicode码点：35328）
索引8：入（Unicode码点：20843）
索引11：门（Unicode码点：38376）

2.4 流程控制

Go的流程控制语法简洁，去除了Java中的do-while、switch的break陷阱，新增了for-range遍历。

2.4.1 条件语句（if-else）

Go的if语句无需括号，条件后必须紧跟大括号（即使只有一行）：

示例代码（if_demo.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

func main() {
    score := 85
    if score >= 90 {
        fmt.Println("优秀")
    } else if score >= 80 {
        fmt.Println("良好")
    } else if score >= 60 {
        fmt.Println("及格")
    } else {
        fmt.Println("不及格")
    }

    // if初始化语句：在条件前声明变量，作用域仅在if块内
    if age := 18; age >= 18 {
        fmt.Println("成年")
    } else {
        fmt.Println("未成年")
    }
}

运行结果：

复制代码

良好
成年

2.4.2 循环语句（for）

Go只有for循环，替代了Java的for、while、do-while：

示例代码（for_demo.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

func main() {
    // 标准for循环
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Print(i, " ")
    }
    fmt.Println()

    // while风格：省略初始化和后置语句
    j := 0
    for j < 5 {
        fmt.Print(j, " ")
        j++
    }
    fmt.Println()

    // 无限循环：省略条件
    k := 0
    for {
        if k >= 5 {
            break
        }
        fmt.Print(k, " ")
        k++
    }
    fmt.Println()

    // for-range遍历：字符串、数组、切片、映射等
    str := "Go语言"
    for index, char := range str {
        fmt.Printf("索引%d：%c\n", index, char)
    }

    // 跳过元素（continue）
    for i := 0; i < 5; i++ {
        if i == 2 {
            continue
        }
        fmt.Print(i, " ")
    }
    fmt.Println()
}

运行结果：

复制代码

0 1 2 3 4 
0 1 2 3 4 
0 1 2 3 4 
索引0：G
索引1：o
索引2：语
索引5：言
0 1 3 4

2.4.3 选择语句（switch）

Go的switch更灵活，无需break，默认case结束后自动退出，支持任意类型、表达式：

示例代码（switch_demo.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

func main() {
    // 基础switch
    day := 3
    switch day {
    case 1:
        fmt.Println("周一")
    case 2:
        fmt.Println("周二")
    case 3:
        fmt.Println("周三")
    case 4, 5: // 多个case合并
        fmt.Println("周四/周五")
    default:
        fmt.Println("周末")
    }

    // 无表达式switch（替代if-else）
    score := 75
    switch {
    case score >= 90:
        fmt.Println("优秀")
    case score >= 80:
        fmt.Println("良好")
    case score >= 60:
        fmt.Println("及格")
    default:
        fmt.Println("不及格")
    }

    // fallthrough：强制执行下一个case
    num := 1
    switch num {
    case 1:
        fmt.Println("1")
        fallthrough
    case 2:
        fmt.Println("2")
    case 3:
        fmt.Println("3")
    }
}

运行结果：

复制代码

周三
及格
1
2

三、Go的核心特性：函数、结构体与接口

3.1 函数

Go的函数是一等公民，支持多返回值、可变参数、匿名函数、闭包，语法比Java简洁。

3.1.1 函数声明

语法：func 函数名(参数列表) (返回值列表) { 函数体 }

示例代码（function_demo1.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

// 无参数无返回值
func sayHello() {
    fmt.Println("Hello, Go Function!")
}

// 单参数单返回值
func add(a int, b int) int {
    return a + b
}

// 简写参数类型（同类型参数）
func subtract(a, b int) int {
    return a - b
}

// 多返回值（常用：返回结果+错误）
func divide(a, b float64) (float64, error) {
    if b == 0 {
        return 0, fmt.Errorf("除数不能为0") // 返回错误
    }
    return a / b, nil // nil表示无错误
}

// 命名返回值（提前声明返回值变量）
func multiply(a, b int) (result int) {
    result = a * b // 直接赋值给返回值变量
    return // 无需指定返回值
}

func main() {
    sayHello()

    sum := add(10, 20)
    fmt.Println("10+20 =", sum)

    diff := subtract(20, 10)
    fmt.Println("20-10 =", diff)

    // 接收多返回值
    res, err := divide(10, 2)
    if err != nil {
        fmt.Println("错误：", err)
    } else {
        fmt.Println("10/2 =", res)
    }

    // 除数为0的情况
    res2, err2 := divide(10, 0)
    if err2 != nil {
        fmt.Println("错误：", err2)
    } else {
        fmt.Println("10/0 =", res2)
    }

    prod := multiply(10, 20)
    fmt.Println("10*20 =", prod)
}

运行结果：

复制代码

Hello, Go Function!
10+20 = 30
20-10 = 10
10/2 = 5
错误： 除数不能为0
10*20 = 200

3.1.2 可变参数与匿名函数

示例代码（function_demo2.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

// 可变参数（必须是最后一个参数）
func sum(nums ...int) int {
    total := 0
    for _, num := range nums { // _忽略索引
        total += num
    }
    return total
}

func main() {
    // 可变参数调用
    fmt.Println("sum(1,2) =", sum(1, 2))
    fmt.Println("sum(1,2,3,4) =", sum(1, 2, 3, 4))

    // 切片传参到可变参数
    nums := []int{1,2,3,4,5}
    fmt.Println("sum(nums...) =", sum(nums...))

    // 匿名函数（无函数名，直接调用）
    func(msg string) {
        fmt.Println("匿名函数：", msg)
    }("Hello, Anonymous Function!")

    // 闭包：匿名函数引用外部变量
    counter := func() func() int {
        count := 0
        return func() int {
            count++
            return count
        }
    }()

    fmt.Println("闭包计数1：", counter())
    fmt.Println("闭包计数2：", counter())
    fmt.Println("闭包计数3：", counter())
}

运行结果：

复制代码

sum(1,2) = 3
sum(1,2,3,4) = 10
sum(nums...) = 15
匿名函数： Hello, Anonymous Function!
闭包计数1： 1
闭包计数2： 2
闭包计数3： 3

3.2 结构体与方法

Go没有类（class），但通过结构体（struct）+方法（method）实现面向对象的核心特性。

3.2.1 结构体声明与初始化

示例代码（struct_demo1.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

// 声明结构体（类似Java的POJO）
type User struct {
    ID       int
    Username string
    Age      int
    Email    string
}

func main() {
    // 方式1：按字段顺序初始化
    u1 := User{1, "jam", 30, "jam@example.com"}
    fmt.Println("u1 =", u1)

    // 方式2：指定字段名初始化（推荐，顺序无关）
    u2 := User{
        ID:       2,
        Username: "ken",
        Age:      28,
        Email:    "ken@example.com",
    }
    fmt.Println("u2 =", u2)

    // 方式3：零值初始化，后续赋值
    var u3 User
    u3.ID = 3
    u3.Username = "go_dev"
    fmt.Println("u3 =", u3)

    // 结构体指针
    u4 := &User{4, "pointer", 25, "pointer@example.com"}
    fmt.Println("u4 =", *u4)
    // 指针访问字段，Go自动解引用（无需->）
    fmt.Println("u4.Username =", u4.Username)
}

运行结果：

复制代码

u1 = {1 jam 30 jam@example.com}
u2 = {2 ken 28 ken@example.com}
u3 = {3 go_dev 0 }
u4 = {4 pointer 25 pointer@example.com}
u4.Username = pointer

3.2.2 结构体方法

方法是绑定到结构体的函数，语法：func (接收者) 方法名(参数) 返回值 { 方法体 }

示例代码（struct_demo2.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

type User struct {
    ID       int
    Username string
    Age      int
}

// 值接收者：方法操作的是结构体副本
func (u User) GetUsername() string {
    return u.Username
}

// 指针接收者：方法操作的是结构体本身（推荐，避免拷贝）
func (u *User) SetAge(newAge int) {
    u.Age = newAge
}

// 结构体方法：判断是否成年
func (u *User) IsAdult() bool {
    return u.Age >= 18
}

func main() {
    u := User{1, "jam", 17}
    fmt.Println("用户名：", u.GetUsername())
    fmt.Println("是否成年：", u.IsAdult())

    // 调用指针接收者方法，Go自动转换为指针
    u.SetAge(18)
    fmt.Println("修改后的年龄：", u.Age)
    fmt.Println("是否成年：", u.IsAdult())
}

运行结果：

复制代码

用户名： jam
是否成年： false
修改后的年龄： 18
是否成年： true

3.3 接口

Go的接口是"鸭子类型"（只要实现了接口的所有方法，就隐式实现了该接口），无需显式声明implements，比Java的接口更灵活。

3.3.1 接口声明与实现

示例代码（interface_demo.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

// 声明接口：定义方法签名
type Animal interface {
    Speak() string // 无参数，返回string
}

// 定义结构体
type Dog struct {
    Name string
}

type Cat struct {
    Name string
}

// Dog实现Animal接口（隐式）
func (d Dog) Speak() string {
    return d.Name + "：汪汪汪"
}

// Cat实现Animal接口（隐式）
func (c Cat) Speak() string {
    return c.Name + "：喵喵喵"
}

// 接收Animal接口的函数
func MakeSound(a Animal) {
    fmt.Println(a.Speak())
}

func main() {
    dog := Dog{Name: "旺财"}
    cat := Cat{Name: "咪咪"}

    MakeSound(dog)
    MakeSound(cat)

    // 接口类型变量
    var animal Animal
    animal = dog
    fmt.Println(animal.Speak())

    animal = cat
    fmt.Println(animal.Speak())
}

运行结果：

复制代码

旺财：汪汪汪
咪咪：喵喵喵
旺财：汪汪汪
咪咪：喵喵喵

四、Go的并发编程：goroutine与channel

并发是Go的核心优势，也是区别于Java的关键特性。Java的并发基于线程（重量级，每个线程占1-2MB栈空间），而Go的goroutine是轻量级线程（初始栈仅2KB，可动态扩缩容），单机可轻松创建数万个goroutine。

4.1 并发模型：CSP

Go的并发模型基于CSP（通信顺序进程），核心思想："不要通过共享内存来通信，而要通过通信来共享内存"。

goroutine：轻量级执行体，由Go运行时管理，而非操作系统内核；
channel：goroutine间的通信管道，用于安全传递数据，替代共享内存。

flowchart TD
A[主goroutine]-->B[创建子goroutine1]
A-->C[创建子goroutine2]
B-->D[channel]
C-->D
D-->A[数据汇总]

4.2 goroutine 的使用

启动goroutine只需在函数调用前加go关键字：

示例代码（goroutine_demo1.go）：

复制代码

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)

// 耗时任务
func task(name string) {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Printf("任务%s：执行%d次\n", name, i+1)
        time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 模拟耗时
    }
}

func main() {
    // 启动goroutine
    go task("A")
    go task("B")

    // 主goroutine等待子goroutine执行完成，否则主goroutine退出后子goroutine也会终止
    time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("所有任务执行完成")
}

运行结果：

复制代码

任务A：执行1次
任务B：执行1次
任务A：执行2次
任务B：执行2次
任务A：执行3次
任务B：执行3次
任务A：执行4次
任务B：执行4次
任务A：执行5次
任务B：执行5次
所有任务执行完成

核心注意点（权威依据：Go官方并发文档https://go.dev/doc/effective_go#concurrency）：

主goroutine的生命周期 ：主goroutine退出后，无论子goroutine是否执行完成，都会被强制终止。上面的示例中time.Sleep(1 * time.Second)是简单的等待方式，但实际开发中不推荐（无法精准控制等待时间）。
goroutine的调度：goroutine由Go运行时（runtime）的M:N调度器管理，将M个goroutine映射到N个操作系统线程，调度开销远低于操作系统线程。
goroutine的栈：初始栈大小为2KB，可动态扩展（最大可达1GB），而Java线程栈默认1MB且固定，这也是goroutine更轻量的核心原因。

优雅等待goroutine：sync.WaitGroup

实际开发中，使用sync.WaitGroup来等待多个goroutine完成，替代硬编码的time.Sleep：

示例代码（goroutine_demo2.go）：

复制代码

package main
import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

var wg sync.WaitGroup

// 耗时任务
func task(name string) {
    defer wg.Done() // 任务完成后调用，计数器-1
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Printf("任务%s：执行%d次\n", name, i+1)
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
    }
}

func main() {
    // 设置等待组计数器，启动N个goroutine就设为N
    wg.Add(2)

    go task("A")
    go task("B")

    // 阻塞主goroutine，直到计数器归0
    wg.Wait()
    fmt.Println("所有任务执行完成")
}

运行结果与上例一致，但无需依赖time.Sleep，更可靠。

4.3 channel：goroutine间的通信管道

channel是Go实现CSP并发模型的核心，用于在goroutine间安全传递数据，避免共享内存带来的竞态条件。

4.3.1 channel的声明与初始化

语法：var 变量名 chan 数据类型 或 make(chan 数据类型, 缓冲大小)

无缓冲channel：make(chan int)，发送和接收会阻塞，直到对方准备好；
有缓冲channel：make(chan int, 10)，缓冲区未满时发送不阻塞，缓冲区未空时接收不阻塞。

示例代码（channel_demo1.go）：

复制代码

package main
import "fmt"

func main() {
    // 声明并初始化无缓冲channel
    ch := make(chan string)

    // 启动goroutine发送数据
    go func() {
        ch <- "Hello, Channel!" // 发送数据到channel，阻塞直到有接收者
    }()

    // 接收channel数据，阻塞直到有发送者
    msg := <-ch
    fmt.Println("接收到的数据：", msg)

    // 关闭channel（关闭后仍可接收数据，不可发送）
    close(ch)
}

运行结果：

复制代码

接收到的数据： Hello, Channel!

4.3.2 有缓冲channel示例

示例代码（channel_demo2.go）：

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package main
import "fmt"

func main() {
    // 初始化有缓冲channel，缓冲区大小为3
    ch := make(chan int, 3)

    // 发送数据到缓冲区，未填满时不阻塞
    ch <- 1
    ch <- 2
    ch <- 3
    fmt.Println("缓冲区已填满，长度：", len(ch), "容量：", cap(ch))

    // 接收数据，缓冲区未空时不阻塞
    fmt.Println("接收：", <-ch)
    fmt.Println("缓冲区剩余长度：", len(ch))

    // 继续发送（缓冲区有空位）
    ch <- 4
    fmt.Println("缓冲区长度：", len(ch))

    // 关闭channel
    close(ch)

    // 遍历channel（关闭后可遍历剩余数据）
    for num := range ch {
        fmt.Println("遍历接收：", num)
    }
}

运行结果：

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缓冲区已填满，长度： 3 容量： 3
接收： 1
缓冲区剩余长度： 2
缓冲区长度： 3
遍历接收： 2
遍历接收： 3
遍历接收： 4

4.3.3 单向channel与channel的关闭检测

单向channel用于限制channel的使用场景（仅发送或仅接收），提升代码安全性：

示例代码（channel_demo3.go）：

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package main
import "fmt"

// 仅发送数据的函数（参数为单向发送channel）
func sendData(ch chan<- int) {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        ch <- i
        fmt.Println("发送：", i)
    }
    close(ch) // 发送完成后关闭channel
}

// 仅接收数据的函数（参数为单向接收channel）
func recvData(ch <-chan int) {
    // 循环接收，直到channel关闭
    for {
        num, ok := <-ch // ok为false表示channel已关闭且无数据
        if !ok {
            fmt.Println("channel已关闭，接收完成")
            break
        }
        fmt.Println("接收：", num)
    }
}

func main() {
    ch := make(chan int)
    go sendData(ch)
    recvData(ch)
}

运行结果：

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发送： 0
接收： 0
发送： 1
接收： 1
发送： 2
接收： 2
channel已关闭，接收完成

4.3.4 channel的经典应用：goroutine池

goroutine池用于限制并发数，避免创建过多goroutine导致资源耗尽，是实际开发中的高频场景：

示例代码（channel_pool_demo.go）：

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package main
import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

// 任务结构体
type Task struct {
    ID  int
    Msg string
}

// 执行任务
func executeTask(task Task, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    fmt.Printf("执行任务%d：%s\n", task.ID, task.Msg)
    time.Sleep(500 * time.Millisecond) // 模拟任务耗时
}

func main() {
    const poolSize = 3    // goroutine池大小
    const taskCount = 10  // 总任务数
    var wg sync.WaitGroup

    // 创建任务通道
    taskChan := make(chan Task, taskCount)

    // 启动goroutine池
    for i := 0; i < poolSize; i++ {
        go func(workerID int) {
            for task := range taskChan {
                fmt.Printf("工作goroutine%d开始处理任务%d\n", workerID, task.ID)
                executeTask(task, &wg)
                fmt.Printf("工作goroutine%d完成任务%d\n", workerID, task.ID)
            }
        }(i)
    }

    // 提交任务
    wg.Add(taskCount)
    for i := 0; i < taskCount; i++ {
        taskChan <- Task{
            ID:  i + 1,
            Msg: fmt.Sprintf("任务内容%d", i+1),
        }
    }
    close(taskChan) // 关闭任务通道，避免goroutine阻塞

    // 等待所有任务完成
    wg.Wait()
    fmt.Println("所有任务执行完毕")
}

运行结果（部分）：

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工作goroutine0开始处理任务1
执行任务1：任务内容1
工作goroutine1开始处理任务2
执行任务2：任务内容2
工作goroutine2开始处理任务3
执行任务3：任务内容3
工作goroutine0完成任务1
工作goroutine0开始处理任务4
执行任务4：任务内容4
工作goroutine1完成任务2
工作goroutine1开始处理任务5
执行任务5：任务内容5
工作goroutine2完成任务3
工作goroutine2开始处理任务6
执行任务6：任务内容6
...
所有任务执行完毕

4.4 同步原语：sync.Mutex与sync.RWMutex

虽然Go推荐用channel实现通信，但某些场景下仍需共享内存（如计数器），此时需用互斥锁避免竞态条件：

4.4.1 sync.Mutex（互斥锁）

示例代码（mutex_demo.go）：

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package main
import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    counter int
    mutex   sync.Mutex
    wg      sync.WaitGroup
)

// 累加计数器
func increment() {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        mutex.Lock()   // 加锁，独占资源
        counter++      // 临界区：共享资源操作
        mutex.Unlock() // 解锁
    }
}

func main() {
    wg.Add(2)
    go increment()
    go increment()

    wg.Wait()
    fmt.Println("最终计数器值：", counter) // 正确结果应为2000，不加锁会小于2000
}

运行结果：

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最终计数器值： 2000

4.4.2 sync.RWMutex（读写锁）

读写锁适用于"读多写少"场景，允许多个读操作并发，写操作独占：

示例代码（rwmutex_demo.go）：

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package main
import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

var (
    data    = "初始数据"
    rwMutex sync.RWMutex
    wg      sync.WaitGroup
)

// 读操作（并发安全）
func readData(id int) {
    defer wg.Done()
    rwMutex.RLock() // 加读锁
    defer rwMutex.RUnlock()
    fmt.Printf("读goroutine%d：读取到数据：%s\n", id, data)
    time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 模拟读耗时
}

// 写操作（独占）
func writeData(newData string) {
    defer wg.Done()
    rwMutex.Lock() // 加写锁
    defer rwMutex.Unlock()
    fmt.Println("写goroutine：开始修改数据")
    data = newData
    time.Sleep(500 * time.Millisecond) // 模拟写耗时
    fmt.Println("写goroutine：数据修改完成，新数据：", data)
}

func main() {
    // 启动5个读goroutine
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go readData(i)
    }

    // 启动1个写goroutine
    wg.Add(1)
    go writeData("修改后的数据")

    // 再启动5个读goroutine
    for i := 5; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go readData(i)
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("所有操作完成")
}

运行结果（核心特征：写操作期间读操作阻塞，写完成后读操作并发执行）：

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读goroutine0：读取到数据：初始数据
读goroutine1：读取到数据：初始数据
读goroutine2：读取到数据：初始数据
读goroutine3：读取到数据：初始数据
读goroutine4：读取到数据：初始数据
写goroutine：开始修改数据
写goroutine：数据修改完成，新数据： 修改后的数据
读goroutine5：读取到数据：修改后的数据
读goroutine6：读取到数据：修改后的数据
读goroutine7：读取到数据：修改后的数据
读goroutine8：读取到数据：修改后的数据
读goroutine9：读取到数据：修改后的数据
所有操作完成

五、Go实战开发：从基础到应用

5.1 简易HTTP服务器（Go标准库实现）

Go标准库net/http内置HTTP服务器，无需依赖Tomcat/Nginx等容器，几行代码即可实现：

示例代码（http_server_demo.go）：

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package main
import (
    "fmt"
    "net/http"
    "time"
)

// 处理根路径请求
func rootHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Hello, Go HTTP Server! 当前时间：%s", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
}

// 处理用户路径请求（带参数）
func userHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // 获取URL参数
    username := r.URL.Query().Get("username")
    if username == "" {
        w.WriteHeader(http.StatusBadRequest)
        fmt.Fprintf(w, "参数错误：username不能为空")
        return
    }
    fmt.Fprintf(w, "你好，%s！", username)
}

func main() {
    // 注册路由
    http.HandleFunc("/", rootHandler)
    http.HandleFunc("/user", userHandler)

    // 启动服务器（监听8080端口）
    fmt.Println("HTTP服务器启动，监听端口：8080")
    err := http.ListenAndServe(":8080", nil)
    if err != nil {
        fmt.Printf("服务器启动失败：%v\n", err)
    }
}

运行方式：

复制代码

go run http_server_demo.go

测试请求：

访问http://localhost:8080，输出：Hello, Go HTTP Server! 当前时间：2026-01-15 10:00:00
访问http://localhost:8080/user?username=jam，输出：你好，jam！
访问http://localhost:8080/user，输出：参数错误：username不能为空

5.2 数据库操作（MySQL）

Go标准库database/sql提供数据库通用接口，需配合驱动（如github.com/go-sql-driver/mysql）操作MySQL：

5.2.1 环境准备

安装MySQL驱动：

复制代码

go get github.com/go-sql-driver/mysql@latest

5.2.2 示例代码（mysql_demo.go）

复制代码

package main
import (
    "database/sql"
    "fmt"
    "log"

    _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
)

// User 数据库用户表结构体
type User struct {
    ID       int
    Username string
    Age      int
    Email    string
}

func main() {
    // 数据库连接信息（替换为自己的配置）
    dsn := "root:123456@tcp(127.0.0.1:3306)/test_db?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local"

    // 打开数据库连接（不会立即建立连接，仅验证参数）
    db, err := sql.Open("mysql", dsn)
    if err != nil {
        log.Fatalf("打开数据库连接失败：%v", err)
    }
    defer db.Close() // 程序退出前关闭连接

    // 验证连接
    err = db.Ping()
    if err != nil {
        log.Fatalf("数据库连接失败：%v", err)
    }
    fmt.Println("数据库连接成功")

    // 1. 创建表
    createTableSQL := `
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
        id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
        username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
        age INT NOT NULL,
        email VARCHAR(100)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
    `
    _, err = db.Exec(createTableSQL)
    if err != nil {
        log.Fatalf("创建表失败：%v", err)
    }
    fmt.Println("表创建成功（或已存在）")

    // 2. 插入数据
    insertSQL := "INSERT INTO users (username, age, email) VALUES (?, ?, ?)"
    result, err := db.Exec(insertSQL, "jam", 30, "jam@example.com")
    if err != nil {
        log.Printf("插入数据失败（可能已存在）：%v", err)
    } else {
        id, _ := result.LastInsertId()
        fmt.Printf("插入数据成功，ID：%d\n", id)
    }

    // 3. 查询单条数据
    var user User
    querySQL := "SELECT id, username, age, email FROM users WHERE username = ?"
    err = db.QueryRow(querySQL, "jam").Scan(&user.ID, &user.Username, &user.Age, &user.Email)
    if err != nil {
        log.Fatalf("查询数据失败：%v", err)
    }
    fmt.Printf("查询到用户：%+v\n", user)

    // 4. 查询多条数据
    queryAllSQL := "SELECT id, username, age, email FROM users WHERE age > ?"
    rows, err := db.Query(queryAllSQL, 20)
    if err != nil {
        log.Fatalf("查询多条数据失败：%v", err)
    }
    defer rows.Close()

    var users []User
    for rows.Next() {
        var u User
        err := rows.Scan(&u.ID, &u.Username, &u.Age, &u.Email)
        if err != nil {
            log.Printf("扫描行失败：%v", err)
            continue
        }
        users = append(users, u)
    }
    fmt.Printf("查询到的用户列表：%+v\n", users)

    // 5. 更新数据
    updateSQL := "UPDATE users SET age = ? WHERE username = ?"
    _, err = db.Exec(updateSQL, 31, "jam")
    if err != nil {
        log.Fatalf("更新数据失败：%v", err)
    }
    fmt.Println("数据更新成功")

    // 6. 删除数据（可选）
    // deleteSQL := "DELETE FROM users WHERE username = ?"
    // _, err = db.Exec(deleteSQL, "jam")
    // if err != nil {
    //     log.Fatalf("删除数据失败：%v", err)
    // }
    // fmt.Println("数据删除成功")
}

运行结果：

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数据库连接成功
表创建成功（或已存在）
插入数据成功，ID：1
查询到用户：{ID:1 Username:jam Age:30 Email:jam@example.com}
查询到的用户列表：[{ID:1 Username:jam Age:30 Email:jam@example.com}]
数据更新成功

5.3 Go与Java核心特性对比（易混淆点区分）

特性	Go语言	Java语言
并发模型	goroutine（轻量级）+ channel	线程（重量级）+ 锁/线程池
内存管理	自动GC（无分代，简单高效）	分代GC（CMS/G1/ZGC，配置复杂）
编译方式	静态编译为单一二进制文件	编译为字节码，需JVM解释/即时编译
面向对象	结构体+方法（无类、无继承）	类+继承+接口
错误处理	多返回值（显式处理错误）	异常捕获（try-catch）
部署方式	单文件部署（无依赖）	需JRE/JDK，多文件（jar/war）
包管理	Go Module（go mod）	Maven/Gradle

六、Go开发最佳实践（权威依据：Go官方《Effective Go》）

命名规范 ：包名小写且简洁（如fmt、net/http），结构体名帕斯卡命名（User），函数名帕斯卡命名（导出）/驼峰命名（私有）；
错误处理 ：显式处理错误，不要忽略err，错误信息要具体（包含上下文）；
并发编程：优先使用channel实现goroutine通信，避免共享内存；
资源管理 ：使用defer释放资源（如文件、数据库连接），确保资源不泄漏；
代码简洁：去除冗余代码，Go推崇"简洁即美"，避免过度封装；
依赖管理 ：使用Go Module（go mod init/go get）管理依赖，指定版本号避免依赖冲突。

总结

Go语言的核心优势是高性能、原生并发、极简语法、零依赖部署，适合云原生、微服务、高并发后端开发；
goroutine+channel是Go并发编程的核心，遵循"通信共享内存"而非"共享内存通信"的原则；
Go的实战开发中，标准库（net/http、database/sql）足够覆盖大部分场景，无需依赖第三方框架即可快速开发。

掌握Go的核心语法和并发模型后，你可以进一步学习Go的高级特性（如反射、接口进阶、性能优化），或结合框架（如Gin、Beego）进行企业级开发。相比于Java，Go的学习曲线更平缓，且能快速落地到实际项目中，是后端开发者必备的技能之一。