20个Golang片段让我不再健忘

前言

本文使用代码片段的形式来解释在 go 语言开发中经常遇到的小功能点，由于本人主要使用 java 开发，因此会与其作比较，希望对大家有所帮助。

1. hello world

新手村的第一课，毋庸置疑。

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Printf("hello world")
}

2. 隐形初始化

package main

import "fmt"

func main() {
	load()
}

func load() {
	fmt.Printf("初始化..手动%s 不错\n", "1")
}

func init() {
	fmt.Printf("隐形初始化。。\n")
}

在 go 中定义 init 函数，程序在运行时会自动执行。类似使 junit 的 [@before](https://my.oschina.net/u/3870904) 注解。

3. 多模块的访问

java 中 package 包的概念，go 是通过文件夹 + package 关键字来定义的。

一般而言，我们会通过go init来创建项目，生成的go.mod文件位于根目录。

常见的实践是，创建文件夹并且保持 package 名称与文件夹保持一致。这样 import 的永远是文件夹，遵循以上规则则意味着文件夹的名称即为模块名。

同一个 package 可以创建多个 .go 文件，虽然分布在不同的文件中。但是他们中的方法名称不能相同。需要注意，这里与 java中不同类中方法可以重名不同。

此外，也没有诸如private、protected、public等包访问权限关键字。只要定义的函数首字母为大写。则可以被外部成功调用。

来看一下示例：

go-tour
└── ch3
    ├── model
    │   └── test
    │   │   ├── testNest.go
    │   └── helper.go
    │   └── helper2.go
    │
    └── main.go
    └── go.mod

此处，ch3、model、test 均为文件夹，也可以说是 package。helper.go 位于 model 下，它的代码如下：

package model

import "fmt"

var AppName = "bot"
var appVersion = "1.0.0"

func Say() {
	fmt.Printf("%s", "hello")
}

func init() {
	fmt.Printf("%s,%s", AppName, appVersion)
}

再来看看 main.go

package main

import (
	"ch3/model"
	"ch3/model/test"
)

func main() {
	model.Say()
}

显然它的调用是通过 packageName.MethodName() 来使用的。需要注意的是，一个 go.mod 下只能有一个 main 包。

4. 引用外部库

和 java 的 maven 类似，go 几经波折也提供了官方仓库。如下，通过 go get github.com/satori/go.uuid 命令即可安装 uuid 库，未指定版本，因此下载的为最新版本。

使用时是这样的：

package main

import (
	"fmt"
	uuid "github.com/satori/go.uuid"
)

func main() {

	uuid := uuid.NewV4()
	fmt.Printf("%s", uuid)
}

5. 数组字典和循环

直接看代码就是了。

package main

import "fmt"

var item []int
var m = map[int]int{
	100: 1000,
}
var m2 = make(map[int]int)

func main() {

	for i := 0; i < 10; i++ {
		item = append(item, i)
		m[i] = i
		m2[i] = i
	}

	for i := range item {
		fmt.Printf("item vlaue=%d\n", i)
	}

	for key, value := range m {
		fmt.Printf("m:key=%d,value=%d\n", key, value)
	}

	for _, value := range m2 {
		fmt.Printf("m2:value=%d\n", value)
	}
}

• := 的形式只能在方法内
• 全局的只能用 var x=..
• map输出没有顺序

6. 结构体和JSON

go 中通过 struct 来定义结构体，你可以把它简单理解为对象。一般长这样。

type App struct {
	AppName    string
	AppVersion string `json:"app_version"`
	appAuthor  string "pleuvoir"
	DefaultD   string "default"
}

我们经常在 java 程序中使用 fastjson 来输出 JSON字符串。 go 中自带了这样的类库。

package main

import (
	app2 "app/app" //可以定义别名
	"encoding/json"
	"fmt"
)

func main() {

	a := app2.App{}
	fmt.Printf("%s\n", a)

	app := app2.App{AppName: "bot", AppVersion: "1.0.1"}

	json, _ := json.Marshal(app) //转换为字符串

	fmt.Printf("json is %s\n", json)
}

• 结构体中 JSON 序列化不会转变大小写，可以指定它输出的 key名称通过 json:xxx 的描述标签。
• 结构体中的默认值赋值了也不展示

7. 异常处理

作为一个有经验的程序员：），go 的异常处理涉及的很简单，也往往为人所诟病。比如满屏幕的 err 使用。

package main

import (
	"fmt"
	"os"
)

func _readFile() (int, error) {
	file, err := os.ReadFile("test.txt")
	if err != nil {
		fmt.Printf("error is = %s\n", err)
		return 0, err
	}
	fmt.Printf("file = %s \n", file)
	return len(file), err
}

func readFile() (int, error) {
	fileLength, err := _readFile()
	if err != nil {
		fmt.Printf("异常，存在错误 %s\n", err)
	}
	return fileLength, err
}

func main() {
	fileLength, _ := readFile()
	fmt.Printf("%d\n", fileLength)

}

和 java 不同，它支持多返回值，为我们的使用带来了很多便利。如果不需要处理这个异常，可以使用 _ 忽略。

8. 异步

千呼万唤始出来，令人兴奋的异步。

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
)

func worker() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Printf("i=%d\n", i)
	}
}
func main() {

	go worker()
	go worker()

	//阻塞 获取控制台的输出
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	read, err := reader.ReadBytes('\n') //注意是单引号 回车后结束控制台输出
	if err != nil {
		fmt.Printf("err is =%s\n", err)
		return
	}
	fmt.Printf("read is %s \n", read)
}

如此的优雅，如此的简单。只需要一个关键字 go 便可以启动一个协程。我们在 java 中经常使用的是线程池，而在 go 中也存在协程池。据我观察，部分协程池 benchmark 的性能确实比官方语言关键字高很多。

9. 异步等待

这里就类似 java 中使用 countdownLatch 等关键字空值并发编程中程序的等待问题。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

func upload(waitGroup *sync.WaitGroup) {
	for i := 0; i < 5; i++ {
		fmt.Printf("正在上传 i=%d \n", i)
	}
	time.Sleep(5 * time.Second)
	waitGroup.Done()
}

func saveToDb() {
	fmt.Printf("保存到数据库中\n")
	time.Sleep(3 * time.Second)
}

func main() {

	begin := time.Now()
	fmt.Printf("程序开始 %s \n", begin.Format(time.RFC850))

	waitGroup := sync.WaitGroup{}
	waitGroup.Add(1)

	go upload(&waitGroup)
	go saveToDb()
	waitGroup.Wait()

	fmt.Printf("程序结束 耗时 %d ms ", time.Now().UnixMilli()-begin.UnixMilli())
}

sync 包类似于 J.U.C 包，里面可以找到很多并发编程的工具类。sync.WaitGroup 便可以简简单单认为是 countdownLatch 吧。也不能多次调用变为负数，否则会报错。

注意，这里需要传入指针，因为它不是一个引用类型。一定要通过指针传值，不然进程会进入死锁状态。

10. 管道

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

var ch = make(chan int)
var sum = 0 //是线程安全的

func consumer(wg *sync.WaitGroup) {
	for {
		select {
		case num, ok := <-ch:
			if !ok {
				wg.Done()
				return
			}
			sum = sum + num
		}
	}
}

func producer() {
	for i := 0; i < 10_0000; i++ {
		ch <- i
	}
	close(ch) //如果不关闭则会死锁
}

func main() {

	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(1)
	go producer()
	go consumer(&wg)

	wg.Wait()
	fmt.Printf("sum = %d \n", sum)
}

这里演示的是什么呢？管道类似一个队列，进行线程间数据的传递。当关闭时消费端也退出，如果没关闭管道，运行时会报死锁。可以看出全局变量在线程间是安全的。

可以衍生出一种固定写法：

//固定写法
func consumer(wg *sync.WaitGroup) {
	for {
		select {
		case num, ok := <-ch:
			if !ok {
				wg.Done()
				return
			}
			sum = sum + num
		}
	}
}

11. 接口

package main

import "fmt"

type Person interface {
	Say()
	SetName(name string)
}

type ZhangSan struct {
	Value string
}

func (z *ZhangSan) Say() {
	fmt.Printf("name=%s", z.Value)
}

func (z *ZhangSan) SetName(name string) {
	z.Value = name + ":hehe"
}

func main() {
	zhangSan := ZhangSan{}
	zhangSan.SetName("pleuvoir")
	zhangSan.Say()
}

如上的程序演示了接口的使用。

• go的接口没有强依赖
• 通过结构体 + 方法的形式实现，注意方法传入的可以是引用也可以是值

12. 锁

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

type Number struct {
	Value int
	mutex sync.Mutex //加锁
}

func (receiver *Number) Add() {
	receiver.mutex.Lock()
	defer receiver.mutex.Unlock() //退出时会执行
	receiver.Value = receiver.Value + 1
	//fmt.Printf("add\n")
}

func (receiver *Number) Get() int {
	receiver.mutex.Lock()
	defer receiver.mutex.Unlock()
	return receiver.Value
}

func main() {
	number := Number{Value: 0}

	wg := sync.WaitGroup{}

	n := 100_0000
	wg.Add(n)

	for i := 0; i < n; i++ {
		go func(wg *sync.WaitGroup) {
			number.Add()
			wg.Done()
		}(&wg)
	}

	wg.Wait()
	fmt.Printf("count=%d", number.Get())
}

这里是什么？显然就像是显示锁的 ReentrantLock 的使用，相信大家都能看懂。这里出现了新关键字 defer，我暂且是理解为 finally。不知道你怎么看？

13. 读写配置文件

这也是一个很常规的功能，看看怎么实现。

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	"os"
)

type Preferences struct {
	Name    string  `json:"name"`
	Version float64 `json:"version"`
}

const configPath = "config.json"

func main() {

	preferences := Preferences{Name: "app", Version: 100.01}
	marshal, err := json.Marshal(preferences)

	err = os.WriteFile(configPath, marshal, 777)
	if err != nil {
		fmt.Printf("写入配置文件错误，%s\n", err)
		return
	}

	//读取配置文件
	file, err := os.ReadFile(configPath)
	if err != nil {
		fmt.Printf("读取文件错误，%s\n", err)
		return
	}
	fmt.Printf("%s\n", file) //{"name":"app","version":100.01}

	//构建一个对象用来序列化
	readConfig := Preferences{}

	//反序列化
	err = json.Unmarshal(file, &readConfig)
	if err != nil {
		fmt.Printf("配置文件转换为JSON错误，%s\n", err)
	}

	fmt.Printf("%v", readConfig) //{app 100.01}

这里挺没意思的，写入 JSON 字符串，然后读取回来在加载到内存中。不过，简单的示例也够说明问题了。

14. 宕机处理

这是类似于一种最上层异常捕获的机制，在程序的入口处捕获所有的异常。

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func worker() {
	//defer func() {  //不能写在主函数，最外层catch没啥用
	//	if err := recover(); err != nil {
	//		fmt.Printf("%s", err)
	//	}
	//}()
	defer recovery()
	panic("严重错误")
}

func recovery() {
	if err := recover(); err != nil {
		fmt.Printf("死机了。%s\n", err)
	}
}

func main() {
	for true {
		worker()
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

注释写的很清楚，聪明的你一看就懂。

15. 单元测试

与 java 不同，go 建议单元测试文件尽可能的离源代码文件近一些。比如这样：

go-tour
    └── main.go
    └── main_test.go  

并且它的命名也是这样简单粗暴：

package main

import (
	"testing"
)

func TestInit(t *testing.T) {
	t.Log("heh")

	helper := PersonHelper{}
	helper.init("pleuvoir")
	t.Log(helper.Name)
}

以大写的 Test 开头，文件名称以 _test 结尾，很清爽的感觉。

16. 启动传参

这也是一个很常用的知识点。这里有两种方式：

• 直接传
• 使用 flag

package main

import (
	"encoding/json"
	"flag"
	"fmt"
	"os"
)

func main() {

	//第一种方式
	args := os.Args

	for i, arg := range args {
		println(i, arg)
	}

	//第二种方式
	config := struct {
		Debug bool
		Port  int
	}{}

	flag.BoolVar(&config.Debug, "debug", true, "是否开启debug模式")
	flag.IntVar(&config.Port, "port", 80, "端口")

	flag.Parse()

	json, _ := json.Marshal(config)

	fmt.Printf("json is %s\n", json)
}

我建议使用第二种，更便捷自带类型转换，还可以给默认值，非常好。

17. 优雅退出

package main

import (
	"fmt"
	"os"
	"os/signal"
	"syscall"
)

func quit() {
	println("执行一些清理工作。。")
}

//正常的退出
//终端 CTRL+C退出
//异常退出

func main() {

	defer quit()
	println("进来了")

	//读取信号，没有一直会阻塞住
	exitChan := make(chan os.Signal)

	//监听信号
	signals := make(chan os.Signal)
	signal.Notify(signals, syscall.SIGINT, syscall.SIGQUIT)

	go func() {
		//有可能一次接收到多个
		for s := range signals {
			switch s {
			case syscall.SIGINT, syscall.SIGQUIT:
				println("\n监听到操作系统信号。。")
				quit() //如果监听到这个信号没处理，那么程序就不会退出了
				if i, ok := s.(syscall.Signal); ok {
					value := int(i)
					fmt.Printf("是信号类型，准备退出 %d", value)
				} else {
					println("不知道是啥，0退出")
					os.Exit(0)
				}
				//	os.Exit(value)
				exitChan <- s
			}
		}
	}()

	println("\n程序在这里被阻塞了。")
	<-exitChan
	//panic("heh")
	println("\n阻塞被终止了。")
}

这其实是在监听操作系统的信号，java 中也有类似的回调的接口（我忘了名字）。

18. 反射

作为一门高级语言，反射肯定是有的。还是使用 reflect 包。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type Person struct {
	Name string `json:"name"`
}

func (p *Person) SetName(name string) {
	p.Name = name
}

func (p *Person) GetName() (string, string) {
	return p.Name, "1.0.1"
}

func worker1() {
	p := Person{}
	p.SetName("pleuvoir")
	name, _ := p.GetName()
	fmt.Printf(name)
}

// 获取方法
func worker2() {
	p := Person{}
	rv := reflect.ValueOf(&p)
	value := []reflect.Value{reflect.ValueOf("peluvoir")}
	rv.MethodByName("SetName").Call(value)
	values := rv.MethodByName("GetName").Call(nil)
	for i, v := range values {
		fmt.Printf("\ni=%d,value=%s\n", i, v)
	}
}

func worker3() {
	s := Person{}
	rt := reflect.TypeOf(s)
	if field, ok := rt.FieldByName("Name"); ok {
		tag := field.Tag.Get("json")
		fmt.Printf("tag is %s \n", tag)
	}
}

func main() {
	//正常获取
	worker1()
	//获取方法
	worker2()
	//获取标签
	worker3()
}

没什么好说的，写代码全靠猜。

19. atomic

类似 java 中的 atomic 原子变量。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"sync/atomic"
)

func main() {

	workers := 1000

	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(workers)
	for i := 0; i < workers; i++ {
		go worker2(&wg)
	}
	wg.Wait()

	fmt.Printf("count = %d", count)
}

var count int64 = 0

func worker1(wg *sync.WaitGroup) {
	count++
	wg.Done()
}

func worker2(wg *sync.WaitGroup) {
	atomic.AddInt64(&count, 1) //特别简单
	wg.Done()
}

真的是特别简单。

20. 线程安全的Map

类似于ConcurrentHashMap，与普通的 api 有所不同。

var sessions = sync.Map{}
sessions.Store(uuid, uuid)
load, ok := sessions.Load(value.Token)
		if ok {
			// 做你想做的事情
		}

21. return func

这里就是函数式变成的例子了。函数是一等公民可以作为参数随意传递。java 什么时候能支持呢？

package main

import "fmt"

func main() {
	engine := Engine{}
	engine.Function = regular()

	function := engine.Function

	for i := 0; i < 3; i++ {
		s := function("pleuvoir")
		fmt.Printf("s is %s\n", s)
	}

}

type Engine struct {
	Function func(name string) string
}

func regular() (ret func(name string) string) {
	fmt.Printf("初始化一些东西。\n")
	return func(name string) string {
		fmt.Printf("我是worker。name is %s\n", name)
		return "我是匿名函数的返回值"
	}
}

比如这里，如果要初始化日志什么。最后需要让框架在哪里打印日志，就需要将这个初始化的日志实例传递过去。总而言之，言而总之。会需要让代码各种传递。

这种方式在于第一次调用的时候会执行上面的代码片段，后面只是保存了这个函数的句柄，然后可以一直调用这个匿名函数。

22. context

package main

import (
	"context"
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	worker1()
}

func worker1() {

	//总共2秒超时
	value := context.WithValue(context.Background(), "token", "pleuvoir")
	timeout, cancelFunc := context.WithTimeout(value, 5*time.Second)
	defer cancelFunc()

	//模拟任务
	fmt.Println("开始任务")
	deep := 10
	go handler(timeout, deep)

	fmt.Println("开始阻塞", time.Now())
	//等待主线程超时，阻塞操作
	select {
	case <-timeout.Done():
		fmt.Println("阻塞结束", timeout.Err(), time.Now())
	}

}

// 模拟任务处理，循环下载图片等
func handler(timeout context.Context, deep int) {

	if deep > 0 {
		fmt.Printf("[begin]token is %s %s deep=%d\n", timeout.Value("token"), time.Now(), deep)
		time.Sleep(1 * time.Second)
		go handler(timeout, deep-1)
	}

	//下面的哪个先返回 先执行哪个
	//如果整体超时 或者 当前方法超过2秒 就结束
	select {

	//等待超时会返回
	case <-timeout.Done():
		fmt.Println("超时了。", timeout.Err())
		//等待这么久 然后会返回 这个函数可不是比较时间，这里其实是在模拟处理任务，固定执行一秒 和休息一秒效果一样
		//但是休息一秒的话就不会实时返回了，所以这里实际应用可以是一个带超时的回调？
	case <-time.After(time.Second):
		fmt.Printf("[ end ]执行完成耗时一秒     %s %d\n", time.Now(), deep)
	}
}

作用：在不同的协程中传递上下文。

• 传值 类似于threadLocal
• 可以使用超时机制，无论往下传递了多少协程，只要最上层时间到了 后面的都不执行
• 俄罗斯套娃一次一层包装

23. 字符串处理

这是最高频率的操作了，使用任何语言都无法错过。

package main

import (
	"fmt"
	"strings"
)

func main() {

	str := " pleuvoir  "

	trimSpace := strings.TrimSpace(str)

	fmt.Printf("去除空格 %s\n", trimSpace)

	subString := trimSpace[4:len(trimSpace)]
	fmt.Printf("subString after is %s\n", subString)

	prefix := strings.HasPrefix(subString, "vo")
	fmt.Printf("是否有前缀 vo : %v\n", prefix)

	suffix := strings.HasSuffix(subString, "ir")
	fmt.Printf("是否有后缀 ir : %v\n", suffix)

	builder := strings.Builder{}
	builder.WriteString("hello")
	builder.WriteString(" ")
	builder.WriteString("world")

	fmt.Printf("stringBuilder append is %s\n", builder.String())

	eles := []string{"1", "2"}

	join := strings.Join(eles, "@")
	fmt.Printf("join after is %s\n", join)

	//拼接格式化字符串，并且能返回
	sprintf := fmt.Sprintf("%s@%s", "1", "20")
	fmt.Printf("Sprintf after is %s\n", sprintf)

	//打印一个对象 比较清晰的方式
	person := struct {
		Name string
		Age  int
	}{"pleuvoir", 18}
	fmt.Printf("%v", person) // 输出 {Name:pleuvoir Age:18}
}

主要是使用 fmt 包。

24. 任务投递

如果说使用 go 最激动人心的是什么？是大量的协程。如果在下载任务中，我们可以启动很多协程进行分片下载。如下，即展示使用多路复用高速下载。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

func main() {

	chunks := 10 //文件分成n份
	workers := 5 //个线程处理

	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(chunks)

	jobs := make(chan int, chunks) //带缓冲的管道 等于任务数

	for i := 0; i < workers; i++ {
		go handler1(i, jobs, &wg)
	}

	//将任务全部投递给worker
	scheduler(jobs, chunks)

	wg.Wait()

	fmt.Println("download finished .")
}

// 分成 chunks 份任务 里分发
// 将 n 份下载任务都到管道中去，这里管道数量等于 任务数量n 管道不会阻塞
func scheduler(jobs chan int, chunks int) {
	for i := 0; i < chunks; i++ {
		//time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(3)) * time.Second)
		jobs <- i
	}
}

// 写法2
// 注意这里的是直接接受管道，这也是一种固定写法，下面的 range jobs 可以认为是阻塞去抢这个任务，多个线程都在抢任务
func handler2(workerId int, jobs <-chan int, wg *sync.WaitGroup) {
	for job := range jobs {
		//	fmt.Printf("workerId[%d] job[%d] start download .\n", workerId, job)
		time.Sleep(1 * time.Second)
		fmt.Printf("workerId[%d] job[%d] download ok.\n", workerId, job)
		wg.Done() //这里不要break，这样执行完当前的线程就能继续抢了
	}
}

// 写法1，select case 多路复用
func handler1(workerId int, jobs chan int, wg *sync.WaitGroup) {
	for {
		select {
		case job, _ := <-jobs:
			//	fmt.Printf("workerId[%d] job[%d] start download .\n", workerId, job)
			time.Sleep(3 * time.Second)
			fmt.Printf("workerId[%d] job[%d] download ok.\n", workerId, job)
			wg.Done() //这里不要break，这样执行完当前的线程就能继续抢了
		}
	}
}

后语

以上都是一个新手 Gopher 的经验总结，文中难免有错误，恳请指正。

作者：京东零售 付伟

来源：京东与开发者社区