GO语言语法入门

引言

Go

Go语言是谷歌2009发布的编程语言，它是一种并发的、带垃圾回收的、快速编译的语言。

它结合了解释型语言的游刃有余，动态类型语言的开发效率，以及静态类型的安全性。它也打算成为现代的，支持网络与多核计算的语言。要满足这些目标，需要解决一些语言上的问题：一个富有表达能力但轻量级的类型系统，并发与垃圾回收机制，严格的依赖规范等等。这些无法通过库或工具解决好，因此Go也就应运而生了。

优势

1. 语法简单，上手快；
2. 性能高，编译快，开发效率也不低；
3. 丰富的标准库；
4. 原生支持并发，协程模型是非常优秀的服务端模型，同时也适合网络调用；
5. 部署方便，编译包小，除 glibc 外没有其他外部依赖；
6. 自带完善的工具链， 大大提高了团队协作效率和一致性。 比如 gofmt ，gofix,，govet 等工具。

Docker等很多 Go 产品的流行，更证明了 Go 语言的优秀。

适用场景

- 服务器编程，如：处理日志、数据打包、虚拟机处理、文件系统等；

- 分布式系统，数据库代理器等；

- 内存数据库，google开发的groupcache，couchbase的部分组建；

- 云平台，目前国外很多云平台在采用Go开发，如：CloudFoundy（VMware推出的业界第一个开源PaaS云平台）的部分组建。

缺点

1. Go的import包不支持版本，有时候升级容易导致项目不可运行，需要自己控制相应的版本信息；

2. Go的goroutine一旦启动之后，不同的goroutine之间切换不是受程序控制，需要严谨的逻辑；

3. 没什么太多应用场景非要 Golang 才能做的

3.1 开发 web 没有 php ruby 成熟、快速

3.2 开发 server 没有 java 现成解决方案多

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GO指南

环境搭建

安装Golang的SDK

(1) http://www.golangtc.com/download
(2) 安装完成之后，打开终端，输入go、或者go version查看安装版本

配置Go环境变量

配置Go环境变量GOPATH和GOBIN

　　（1）打开终端，cd ~

　　（2）查看是否有.bash_profile文件：

　　　　 ls -all

　　（3）有则跳过此步，没有则：

　　　　1）创建：touch .bash_profile

　　　　2）编辑：open -e .bash_profile

　　　　3）自定义GOPATH和GOBIN位置：

GOPATH:日常开发的根目录。GOBIN:是GOPATH下的bin目录。

export GOPATH=/Users/yuan/go
export GOBIN=$GOPATH/bin
export PATH=$PATH:$GOBIN

　　（4）编译：source .bash_profile

　　（5）*查看Go环境变量：go env

开发工具配置

sublime text

一定要先配置好Go环境变量GOPATH和GOBIN，再安装此插件，要不插件会提示找不到GOPATH和GOBIN；

选用 sublime text 安装 gosublime 插件进行开发（ golang 语法高亮提示）

　　（1）安装 package controll（若已安装，请跳过）
　　使用Ctrl+`快捷键或者通过View->Show Console菜单打开命令行，粘贴如下代码：

import urllib.request,os; pf = 'Package Control.sublime-package'; ipp = sublime.installed_packages_path(); urllib.request.install_opener( urllib.request.build_opener( urllib.request.ProxyHandler()) ); open(os.path.join(ipp, pf), 'wb').write(urllib.request.urlopen( 'http://sublime.wbond.net/' + pf.replace(' ','%20')).read()) 2

　　（2）install go sublime
Command+shift+p 输入并选择packageControl: install package
然后输入并选择goSublime
安装完成就OK啦~~

Gogland

选择Gogland, 下载安装即可，3个月
https://www.jetbrains.com/go/download/

LiteIDE

国产IDE 
http://golangtc.com/download/liteide

小试牛刀

在你的gopath目录下，新建main.go文件即可以进行编码了。

package main
import (
	"fmt"
)
func main() {
	fmt.Println("hello gopher~")
}

代码编写完成之后,使用command＋b打开sublime text终端

（一）编译+执行
使用go build main.go对其进行编译,编译通过的结果信息如下:

[ `go build main.go` | done: 420.495985ms ]
提示编译成功之后，再执行shell命令，执行刚刚编译之后的文件./main即可看到运行结果:

[ `./main` | done: 10.532868ms ]
hello go

（二）直接执行
如果仅仅是只需要看到运行的结果，而不产生可执行文件(文件名和项目名一样)则在sublime text终端中直接使用go run xxx.go即可:

[ `go run main.go` | done: 314.476988ms ]
hello go

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基础

包、变量、函数

package main
import "fmt"

func main() {
	var hello string = "Hello"
	who := "gopher"
	var s = hello+"," + who
	fmt.Println(s)
}

包

1. 每个 Go 程序都是由包组成的。
2. 程序运行的入口是包 main 。
3. 按照惯例，包名与导入路径的最后一个目录一致。例如，"math/rand" 包由 package rand 语句开始。

变量

• 变量声明使用关键字var
• 初始值存在时可省略类型声明
• 短赋值语句:= 可以用于替代 var 的隐式类型声明（:=结构不能使用在函数外，函数外的每个语法块都必须以关键字开始）

var name1 string //声明变量
name1 = "tom" //给变量赋值
var name2 string = "tom" //声明变量+赋值
var name3 = "tom" // 声明时同时赋值，可以省略变量类型
name4 := "tom" //短赋值语句
// 多个变量
var x, y, z int
var c, python, java bool
var x, y, z int = 1, 2, 3
var c, python, java = true, false, "no!"
c, python, java := true, false, "no!"

函数

• 可以返回任意数量的返回值
• 类型声明在变量名之后
• 同一类型的多个参数，最后一个参数需声明类型

func swap(x, y string) (string, string) {
	return y, x
}

• 命名返回值的参数

func split(sum int) (x, y int) {
	x = sum * 4/9
	y = sum - x
	return
}

基本类型

bool
string
int int8 int16 int32 int64
uint uint8 uint16 uint32 uint64 uintptr
byte // uint8 的别名
rune // int32 的别名
// 代表一个Unicode码位

float32 float64
complex64 complex128

常量

const Pi = 3.14
const World = "世界"
const Truth = true

运算符

http://www.yiibai.com/go/go_operators.html

注意：

• 没有++i，--i，只有i++、i--

• 不能使用i++、i--对变量直接赋值

流程控制

for

Go 只有一种循环结构—— for 循环

for i := 0; i < 10; i++ {
	//do something
}
i := 0
for ; i < 1000; {
	//do something
}
for i < 1000 {
	//do something
}
for {
	//死循环
}

if else

if x < 0 {
	return x
}
if v := 0; v < 5 {
	return v
}
return 9

switch

case 语句匹配后会自动终止(无需break)，除非用 fallthrough 语句作为结尾，则会强制执行下一条case的语句或者default语句，而不判断expression。

	x := 2
	switch x {
	case 1:
		fmt.Println(1)
	case 2:
		fmt.Println(2)
		fallthrough
	case 3:
		fmt.Println(x > 1)
	default:
		fmt.Println("default")
	}

// 结果
// 2
// true

defer

延迟(defer)处理
Defer用于确保在稍后的程序中，执行函数调用。
defer语句在封装函数(main)结束时执行。

package main
import "fmt"
import "os"
func main() {
	f := createFile("defer-test.txt")
	defer closeFile(f)
	writeFile(f)
}
func createFile(p string) *os.File {
	fmt.Println("creating")
	f, err := os.Create(p)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	return f
}
func writeFile(f *os.File) {
	fmt.Println("writing")
	fmt.Fprintln(f, "data")
}
func closeFile(f *os.File) {
	fmt.Println("closing")
	f.Close()
}

// output
creating
writing
closing

复杂类型

struct

要定义结构，必须使用type和struct语句。struct语句定义了一个新的数据类型，在程序中有多个成员。type语句在例子中绑定一个类型为struct的名字。 struct语句的格式如下：

type person struct {
	name string
	age int
}

访问结构体成员使 .

package main
import "fmt"
type person struct {
	name string
	age  int
}
func main() {
	fmt.Println(person{"Bob", 20})
	fmt.Println(person{name: "Alice", age: 30})
	fmt.Println(person{name: "Fred"})
	fmt.Println(&person{name: "Ann", age: 40})
	s := person{name: "Sean", age: 50}
	fmt.Println(s.name)
	sp := &s
	fmt.Println(sp.age)
	sp.age = 51
	fmt.Println(sp.age)
}

#output
{Bob 20}
{Alice 30}
{Fred 0}
&{Ann 40}
Sean
50
51

slice

因为切片(Slice)是数组上的抽象。 它实际上使用数组作为底层结构体.len()函数返回切片中存在的元素数量，其中cap()函数返回切片(Slice)的容量(大小)，即可容纳多少个元素。

package main
import "fmt"
func main() {
	var numbers = make([]int, 3, 5)
	printSlice(numbers)
}
func printSlice(x []int) {
	fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n", len(x), cap(x), x)
}

//output
len=3 cap=5 slice=[0 0 0]

map

var map_variable map[key_data_type]value_data_type
map_variable = make(map[key_data_type]value_data_type)

map_variable := make(map[key_data_type]value_data_type)

delete(map_variable, key)

package main
import "fmt"
func main() {
	var countryCapitalMap map[string]string = make(map[string]string)
	/* create a map*/
	// countryCapitalMap = make(map[string]string)
	/* insert key-value pairs in the map*/
	countryCapitalMap["France"] = "Paris"
	countryCapitalMap["Italy"] = "Rome"
	countryCapitalMap["Japan"] = "Tokyo"
	countryCapitalMap["India"] = "New Delhi"
	/* print map using keys*/
	for country := range countryCapitalMap {
		fmt.Println("Capital of", country, "is", countryCapitalMap[country])
	}
	/* test if entry is present in the map or not*/
	capital, ok := countryCapitalMap["United States"]
	/* if ok is true, entry is present otherwise entry is absent*/
	if ok {
		fmt.Println("Capital of United States is", capital)
	} else {
		fmt.Println("Capital of United States is not present")
	}
	/* delete an entry */
	delete(countryCapitalMap, "France")
	fmt.Println("Entry for France is deleted")
	fmt.Println("Updated map")
	/* print map */
	for country := range countryCapitalMap {
		fmt.Println("Capital of", country, "is", countryCapitalMap[country])
	}
}

range

range函数可以用来遍历array，slice和map。

当用于遍历array和slice时，range函数返回索引和元素；

当用于遍历map的时候，range函数返回key和value。

package main
import "fmt"
func main() {
	nums := []int{2, 3, 4}
	sum := 0
	for _, num := range nums {
		sum += num
	}
	fmt.Println("sum:", sum)
	for i, num := range nums {
		if num == 3 {
			fmt.Println("index:", i)
		}
	}
	kvs := map[string]string{"a": "apple", "b": "banana"}
	for k, v := range kvs {
		fmt.Printf("%s -> %s\n", k, v)
	}
	for k := range kvs {
		fmt.Println("key:", k)
	}
}

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方法和接口

方法

Go中没有类，但是可以为结构体定义方法，方法就是一类带有特殊的接受者参数的函数。

方法接受者位于func关键字和方法名之间。
可以为非结构体类型声明方法,但不能为其它包内定义的类型的接收者声明方法，且不能为内建类型声明方法。

package main
import "fmt"
func add(x int, y int) int {
	return x + y
}
func main() {
	fmt.Println(add(42, 13))
}

package main
import "fmt"
type rect struct {
	width, height int
}
func (r *rect) area() int {
	return r.width * r.height
}
func (r rect) perim() int {
	return 2*r.width + 2*r.height
}
func main() {
	r := rect{width: 10, height: 5}
	fmt.Println("area: ", r.area())
	fmt.Println("perim:", r.perim())
	rp := &r
	fmt.Println("area: ", rp.area())
	fmt.Println("perim:", rp.perim())
}

// output
  area:  50
  perim: 30
  area:  50
  perim: 30

函数是完全闭包的

package main
import "fmt"
// 函数 adder 返回一个闭包。每个闭包被绑定到自己的 sum 变量上
func adder() func(int) int {
	sum := 0
	return func(x int) int {
		sum += x
		return sum
	}
}
func main() {
	pos, neg := adder(), adder()
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(
			pos(i),
			neg(-2*i),
		)
	}
}

接口

接口类型是由一组方法签名的集合。
接口类型的值可以保存任何实现了接口方法的变量。
类型通过实现了一个接口的所有方法来实现这个接口，而不需要专门的显示声明也就是”implements”关键字来声明。

package main

import "fmt"
import "math"

type geometry interface {
area() float64
perim() float64
}
type rect struct {
width, height float64
}
type circle struct {
radius float64
}

func (r rect) area() float64 {
return r.width * r.height
}
func (r rect) perim() float64 {
return 2*r.width + 2*r.height
}
func (c circle) area() float64 {
return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func (c circle) perim() float64 {
return 2 * math.Pi * c.radius
}
func measure(g geometry) {
fmt.Println(g)
fmt.Println(g.area())
fmt.Println(g.perim())
}
func main() {
r := rect{width: 3, height: 4}
c := circle{radius: 5}
measure(r)
measure(c)
}

// output
{3 4}
12
14
{5}
78.53981633974483
31.41592653589793

error

Go编程提供了一个非常简单的错误处理框架，以及内置的错误接口类型，如下声明：

type error interface {
	Error() string
}

Go函数通常返回错误作为最后一个返回值。 可使用errors.New来构造一个基本的错误消息

package main
import "errors"
import "fmt"
import "math"
func Sqrt(value float64) (float64, error) {
	if value < 0 {
		return 0, errors.New("Math: negative number passed to Sqrt")
	}
	return math.Sqrt(value), nil
}
func main() {
	result, err := Sqrt(-1)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	} else {
		fmt.Println(result)
	}
	result, err = Sqrt(9)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	} else {
		fmt.Println(result)
	}
}

并发

goroutine

goroutine 是由 Go 运行时环境管理的轻量级线程。
使用 go f(x, y, z) 开启一个新的 goroutine 执行。

package main
import "fmt"
func f(from string) {
	for i := 0; i < 3; i++ {
		fmt.Println(from, ":", i)
	}
}
func main() {
	f("direct")
	go f("goroutine")
	go func(msg string) {
		fmt.Println(msg)
	}("going")
	var input string
	fmt.Scanln(&input)
	fmt.Println("done")
}

// output

$ go run goroutines.go
direct : 0
direct : 1
direct : 2
goroutine : 0
going
goroutine : 1
goroutine : 2
<enter>
done

channel

channel 是有类型的管道，可以用 channel 操作符 <- 对其发送或者接收值。

ch <- v // 将 v 送入 channel ch。
v := <-ch // 从 ch 接收，并且赋值给 v。

默认情况下，在另一端准备好之前，发送和接收都会阻塞。这使得 goroutine 可以在没有明确的锁或竞态变量的情况下进行同步。

package main
import "fmt"
func main() {
	messages := make(chan string)
	go func() { messages <- "ping" }()
	msg := <-messages
	fmt.Println(msg)
}

channel 可以是带缓冲的。为 make 提供第二个参数作为缓冲长度来初始化一个缓冲 channel：

ch := make(chan int, 100)
向缓冲 channel 发送数据的时候，只有在缓冲区满的时候才会阻塞。当缓冲区清空的时候接受阻塞。

package main
import "fmt"
func main() {
	c := make(chan int, 2)
	c <- 1
	c <- 2
	fmt.Println(<-c)
	fmt.Println(<-c)
}

close

发送者可以 close 一个 channel 来表示再没有值会被发送了。接收者可以通过赋值语句的第二参数来测试 channel 是否被关闭：当没有值可以接收并且 channel 已经被关闭，那么

v, ok := <-ch
ok 会被设置为 false。

注意： 只有发送者才能关闭 channel，而不是接收者。向一个已经关闭的 channel 发送数据会引起 panic。

package main
import "fmt"
func main() {
	jobs := make(chan int, 5)
	done := make(chan bool)
	go func() {
		for {
			j, more := <-jobs
			if more {
				fmt.Println("received job", j)
			} else {
				fmt.Println("received all jobs")
				done <- true
				return
			}
		}
	}()
	for j := 1; j <= 3; j++ {
		jobs <- j
		fmt.Println("sent job", j)
	}
	close(jobs)
	fmt.Println("sent all jobs")
	<-done
}

select

Go语言的选择(select)可等待多个通道操作。将goroutine和channel与select结合是Go语言的一个强大功能。

select 会阻塞，直到条件分支中的某个可以继续执行，这时就会执行那个条件分支。如果有多个都准备好的时候，会随机选一个。

package main
import "time"
import "fmt"
func main() {
	c1 := make(chan string)
	c2 := make(chan string)
	c3 := make(chan string)
	t1 := time.Now().UnixNano()
	go func() {
		time.Sleep(time.Second * 1)
		c1 <- "one"
	}()
	go func() {
		time.Sleep(time.Second * 2)
		c2 <- "two"
	}()
	go func() {
		time.Sleep(time.Second * 2)
		c3 <- "three"
	}()
	for i := 0; i < 3; i++ {
		select {
		case msg1 := <-c1:
			fmt.Println("received", msg1)
		case msg2 := <-c2:
			fmt.Println("received", msg2)
		case msg3 := <-c3:
			fmt.Println("received", msg3)
		}
	}
	t2 := time.Now().UnixNano()
	dt := (t2 - t1) / 1e6
	fmt.Println(dt)
}

Goroutine 调度

结构——M, P, S

    Go的调度器内部有三个重要的结构：M，P，S

          

         M: 内核OS线程
         G: 一个goroutine，它有自己的栈，instruction pointer和其他信息（正在等待的channel等等），用于调度。
         P: 代表调度的上下文，可以把它看做一个局部的调度器，使go代码在一个线程上跑，它是实现从N:1到N:M映射的关键。

             P的数量可以通过GOMAXPROCS()来设置，它其实也就代表了真正的并发度，即有多少个goroutine可以同时运行。

 

线程阻塞——投奔其他线程

• 图中看到，当一个OS线程M0陷入阻塞时，P转而在OS线程M1上运行。调度器保证有足够的线程来运行所以的context P。

 

• 当MO返回时，它必须尝试取得一个context P来运行goroutine，一般情况下，它会从其他的OS线程那里steal偷一个context过来，

如果没有偷到的话，它就把goroutine放在一个global runqueue里，然后自己就去睡大觉了（放入线程池里）。Contexts们也会周期性的检查global runqueue。

分配不均——steal work

1. global runqueue

2. 其他的P

 

常见开发陷阱

• 开大括号不能放在单独的一行
• 未使用的变量
• 未使用的Imports
• 不支持前置版本的自增和自减，也无法在表达式中使用这两个操作符。

。。。

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