June 06, 2019

The little Go Book 笔记

目录

前言

本笔记整理自 The Little Go Book 一书。原始笔记在 http://blog.doobby.org/diary/programming/golang/the-little-go-book.html ，更新不会同步到本文。

为什么不愿意学习新的语言

  1. 语言是开发的基础，语言特性影响设计模式乃至上层架构
  2. 语言细节多，学习涉及方方面面，付出与收效比例不相当

为什么要学习 go

  • 语法和标准库相对简单
  • 社区活跃
  • 静态语言
  • 适合于系统级或大型应用级别的开发

代码结构

  • ${GOPATH} 环境变量定义 workspace
  • workspace 下保存目录代码和生成结果，如 src, bin, pkg 等

Basic

特点

编译型

  • 编译速度快，能更快迭代
  • 运行速度相对解释型快
  • 无依赖

静态类型

  • 可以通过手动指定类型，或由编译器推导类型
  • 编译时可以检查出很多错误，增强可靠性

类 C 语法

  • 去掉了 semi-colon terminated
  • 去掉了 parenthese around conditions
  • 在表示优先级时可以使用括号

GC

  • keep track of values
  • and free them when they’re no longer used.

running

  • 使用 go run 来执行
  • 使用 go build 来编译，生成可执行文件
  • 入口是 main 包的 main 函数
  • 非 main 包不能执行
  • 非 main 包能 build，但不会生成可执行文件
  • build 生成的可执行文件与源码同名

Import

  • 有一些默认的函数不需要导入，如 len, cap, println
  • import 用于导入指定字符串对应的包，可以一次导入多个
  • 不允许未被使用的包的导入（会降低编译速度）
  • 使用 godoc 来查看包及函数、类型的使用手册

变量与申明

  • 使用 var 定义，类型在后
  • 或者使用 := 来定义局部变量，类型由值推导而来
  • 默认会赋予 zero value
  • 可以多变量赋值
  • 不允许存在未被使用的变量

注意

  • := 会阻止重复定义
  • 但只要左值有一个是新的变量， := 将允许赋值

函数声明

  • 可以返回多个值
  • 使用 blank identifier ( “_” ) 来忽略赋值
  • 相同参数类型时，可以简写类型到最后（ shorter syntax ）
  • Named return values

Structure

Overview

  • Go 不支持继承 (inheritance), 不支持多态 (polymorphism) 和重载 (overloading)
  • Go 提供 composition 功能
  • 可以为结构体添加方法

声明与初始化

  • Struct{Key: value, Key2: value2,} 构造结构体
  • 也可以忽略键名，顺序传入参数构造结构体: Struct{value, value2}
  • Go 默认以拷贝形式传参，通过指针避免拷贝结构体
  • 使用 & 符号来通变量值的地址，使用 * 来取指针指向的对象
  • 指针拷贝开销低，并且拷贝指针指向的内容还是原地址
  • 指针是一个内存地址，指向实际变量值

方法

  • func(s *Struct) Func() {...} 为结构体定义一个方法
  • 其中 *Struct 被称为 Func 的接收者 (receiver)

构造器

  • Go 中结构体没有构造器
  • 实现一个普通函数来生成并返回结构体即可

new 方法

  • new(X) 等价于 &X{}
  • 更习惯于使用后者

结构体成员

  • 结构体成员称为 field
  • 可以是任何类型：结构体，array, map, interface 或者 function

Composition

  • 将一个结构体包含于另一个
  • 也称为 trait 或者 mixin
  • 避免手工封闭子结构体及其方法
  • 外部结构体可以复写(overwrite) 内部结构体的方法
  • Composition 较之 inheritance 更健壮
  • inheritance 方式下我们将更多关注继承关系，而非子类的行为

指针

  • 时刻关注应该用“值”还是“指针”
  • 值传递更安全，开销也更大

Maps, Arrays and Slices

Arrays

  • 固定长度，申明时须指定长度
  • 下标从 0 开始，越界访问会报错
  • 使用 len 获取长度
  • 通过 for index, value := range scores 来遍历

Slices

  • Go 中很少直接使用 array，而是使用 slices
  • Slice 是基于 Array 的一个轻量封装
  • 可以用 []int{} 或 make([]int, 10) 来构造
  • make 不同于 new ，后者仅建立了对象，而前者还要申请底层的数组空间
  • slices 有两个长度： cap 表示底层数组的容量， len 表示 slice 的实际长度
  • make([]int, length, capacity) 可以同时指定 len 和 cap
  • 访问 len 范围之外的元素用报错
  • append 方法可以安全的在 slice 中添加元素，必要时会申请新的 array 并将数据拷贝过去
  • scores[0:8] 来 re-slice，重新定义 slice 的 length，容量不变
  • Ruby 或者 javascript 中，slice 方法将生成一个新的数组（拷贝出）; 但在 Go 中 Slice 共享底层数据
  • 不同于 Python，Go 不支持负索引
  • copy(dst, src) 函数复制 slice 的数据，注意层级数据的覆盖

Maps

  • 使用 make(map[string]int) 或 map[string]int{} 构造
  • len 求得内容数量
  • delete(m, key) 删除键值对
  • 可以指定初始容量 make(map[string]int, 100)
  • 用 for key, value := range lookup 遍历所有键值对，不应假设遍历顺序

值类型

  • slices 是引用类型
  • map 是引用类型

Code Organization and Interfaces

Packages

  • 通常包名与目录名一致，使用 package 关键字申明
  • 导入时使用完整路径，使用 import 关键字导入
  • 可执行命令通常放在 main 子目录中， main.go 文件中定义 main 方法

循环依赖 (Cyclical Imports)

  • 不允许两个 package 相互引用: import cycle not allowed
  • 可以抽象出一个公用 package 为两者导入使用

可见性

  • 首字母小写包外不可见
  • 没有文件级的访问控制

包管理

  • go get 命令，支持多种协议，包括 github
  • 同时会下载依赖
  • -u 参数更新包

Interfaces

  • 定义接口，没有具体实现
  • 用于解耦具体实现与标准接口，可以用于避免循环导入
  • 不同于 C# 或者 Java，实现接口时不需要显式地声明
  • 满足接口的实现将自动被认为实现了该接口
  • 习惯将接口设计的比较简单、单一、少量
  • 接口也支持 composition，可以与其它接口混合，例如 io.ReadCloser 混合了 io.Reader 和 io.Closer

Tidbits

Error handling

  • Go 通过返回 error 值来表示错误
  • error 接口中只有一个方法 Error() string ，可以自定义 Error 类型
  • errors.New() 函数生成一个新的 Error 对象
  • Go 提供了 panic 和 recover 函数，前者抛出异常，后者捕获异常。但很少用

Defer

  • Go 带有 GC （垃圾回收），但有时我们需要显式地关闭资源（如关闭文件）
  • defer 语句保证在函数结束前被调用，在有多返回点时可以避免忘记显式关闭资源
  • 可以用于结束时打印函数用时

go fmt

  • go fmt 格式化代码成标准格式
  • go fmt ./... 来格式化当前所有的包

Initialized if

  • Go 的 if 语句支持变量构造: if err := process(); err != nil {...}
  • 构造的变量可以在配对的 else 和 else if 访问，但不能在外部访问

Empty Interface and Conversions

  • Go 没有继承，也就不存在 object 对象做为所有对象的基类对象
  • 所有的对象都可以被转换为 interface{} 类型
  • 通过 type assert 来转换类型，例如 a.(int)
  • switch 语句支持类型分支，如 switch a.(type) {case int: ...; default: ...}
  • 谨慎使用 interface{} 来表示抽象类型，丢失类型对静态语言不是个好事情

Strings and Byte Arrays

  • 字符串类型和 byte 数组可以相互转换： []byte(s), string(byts)
  • Go 的字符串类型是不可变类型， []byte(s) 会产生数据拷贝
  • len(s) 表示字节数，而非字符 (rune) 数
  • 对 string 类型进行 for 遍历时，访问的是 rune 元素

Function Type

  • 类似 C 的函数指针，定义一个函数 type Add func(a int, b int) int
  • 函数类型是第一类型，可以做为其它函数的参数或返回值
  • 如同 interface, 可以用于解耦函数定义和函数实现

Concurrency

Goroutines

  • 类似于线程 (thread)，但由 Go 核心管理，而非操作系统
  • 开销较线程小，可以开很多个。多个 goroutines 可以共享于同一个 thread 中
  • 并发 (concurrency) 而非并行：有独立的上下文，但不保证同时被调度
  • go 关键字使后面的函数调用在新的 goroutine 中执行

Synchronization

  • 主协程退出将导致其它协程一并退出
  • 协程间访问共享数据可能会出现抢占错误，需要考虑对共享数据进行加锁保护 (sync.Mutex)
  • 加锁可能降低性能，可能造成死锁 (deadlock)
  • sync.RWMutex 实现读写锁

Channels

  • erlang 的思路，消息传递方式实现多协程间的通信，避免在协程间共享数据
  • channel 用于在 goroutines 之间传递数据，同一时刻只能有一个 goroutine 来访问 channel
  • channel 指定传输数据的类型， make(chan int) 创建一个 int 类型的 channel，其类型为 chan int
  • ch <- data 写数据，channel 没有容量写数据，将导致写 channel 的 goroutine 被阻塞
  • v := <-ch 读数据，channel 中没有数据，将导致读 channel 的 goroutine 被阻塞
  • 创建时可以指定 channel 的容量 make(chan int, 100)
  • len(ch) 可以检查 channel 中的元素数量

select

  • 语法类似于 switch , default 入口用于处理 channel 资源不可得的情况
  • 通常用于同时监听多个 channel，随机选中可以访问的 channel
  • 没有 default 分支，则在无数据就绪时将被阻塞

timeout

for {
        select {
        case c <- rand.Int():
        case <-time.After(time.Millisecond * 100):
                fmt.Println("timed out")
        }
        time.Sleep(time.Millisecond * 50)
}
  • time.After() 创建一个 channel，并在 timeout 时间后向其中传递一个值
  • 若在指定时间没有其它数据到达， select 将进入超时处理流程

唯学无际，际于天地

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