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Go 概覽

Go 的特征

我經(jīng)常說要學(xué)一樣?xùn)|西，首先要搞清楚它為什么會(huì)出現(xiàn)?解決了什么問題 ?

只要了解這些底層的根本問題，你才會(huì)有持續(xù)的動(dòng)力深入學(xué)習(xí)，而不是盲目跟風(fēng)和三分鐘熱度。

Go 語(yǔ)言是 google 在 2009年11月發(fā)布的項(xiàng)目，在編程語(yǔ)言里面算是非常年輕的小伙子。

至于 Go 語(yǔ)言的誕生和歷史，大家可以看看這篇文章：三分鐘了解 Go 語(yǔ)言的前世今生

我個(gè)人認(rèn)為 Go 的誕生是有時(shí)代的必要性，因?yàn)樗饕鉀Q主要是解決了：

動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的性能和弱類型問題

靜態(tài)語(yǔ)言的開發(fā)效率和復(fù)雜度，還有并發(fā)問題

我們都知道 Google 是世界上數(shù)據(jù)量最大的公司，Go 語(yǔ)言的輕量級(jí)線程設(shè)計(jì)，也幫助 Google 降低運(yùn)算和并發(fā)計(jì)算的成本，這也是 Go 語(yǔ)言能誕生的一個(gè)重要目的。

在數(shù)據(jù)爆炸的今天，Go 語(yǔ)言重新平衡了開發(fā)效率和運(yùn)行性能，所以 Go 會(huì)在未來十年，都是最重要的編程語(yǔ)言

關(guān)于 go 的定位，大家看下圖可能會(huì)更清晰：

Go 的設(shè)計(jì)理念

剛接觸這門語(yǔ)言的時(shí)候，能感受到它的設(shè)計(jì)者是經(jīng)過認(rèn)真思考的，從不同語(yǔ)言遷移過來的開發(fā)者，可以從 Go 身上看到很多其他語(yǔ)言的影子，因?yàn)樵O(shè)計(jì)者借鑒了許多其他語(yǔ)言的設(shè)計(jì)，但是它也非常的克制，不是完全照搬，而且非常精準(zhǔn)的把優(yōu)秀并且使用的設(shè)計(jì)融入到 Go 當(dāng)中，將很多不實(shí)用且復(fù)雜的設(shè)計(jì)直接剔除。

雖然 Go 出自名門，你從 Go 身上看不到什么學(xué)院派的影子，沒有多余的設(shè)計(jì)，沒有復(fù)雜的概念，處處可見的 簡(jiǎn)單，實(shí)用 的設(shè)計(jì)理念，因?yàn)樗膭?chuàng)造者的理念是：

只有通過設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)單性，系統(tǒng)才能在增長(zhǎng)的過程中保持穩(wěn)定和自洽

Go 另外還有一個(gè)特點(diǎn)區(qū)別于其他語(yǔ)言的就是，Go 語(yǔ)言為了追求代碼可讀性，可能是第一個(gè)將代碼風(fēng)格在編譯器層面做出強(qiáng)制要求的語(yǔ)言。例如：

• 首字母大寫代表 public，代表導(dǎo)出類型，外部可訪問
• 首字母小寫代碼 private，代表非導(dǎo)出類型，僅內(nèi)部可訪問
• 還有對(duì) {} 換行的限制，
• 編譯層面就不允許出現(xiàn)無用變量
• 等等&……

Go 對(duì)于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言：

寫過動(dòng)態(tài)語(yǔ)言類似 Ruby，Python 的開發(fā)者，最頭痛的應(yīng)該就是類型問題，因?yàn)椴淮_定類型，導(dǎo)致很多問題在編譯期無法被發(fā)現(xiàn)，直接 runtime 的時(shí)候才能暴露出現(xiàn)，處理成本極高。Go 語(yǔ)言提供簡(jiǎn)單夠用的類型系統(tǒng)，對(duì)于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言開發(fā)者不會(huì)有太大的手上成本，也幫助了動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的開發(fā)者解決大多數(shù)類型問題。

Go 對(duì)于靜態(tài)語(yǔ)言：

Go 語(yǔ)言并沒有去照搬 C++ 和 Java 那套超級(jí)復(fù)雜的類型系統(tǒng)，Go 放棄了大量的 OOP 特性，不支持繼承和重載，對(duì)于 Java/C++ 等主流 OOP 編程語(yǔ)言，Go 可能也是一個(gè)徹頭徹尾的異類，但是不要懷疑 Go 也是一門面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，只是他在用自己理解方法，一種不同尋常的方式來解釋面向?qū)ο?，它的特征如下?/p>

• 它沒有繼承、甚至沒有類
• 沒有繼承，通過組合來完成繼承
• 類型和接口都是非侵入式(無需聲明接口的實(shí)現(xiàn))

至于 Go 其他語(yǔ)言的區(qū)別，可以單獨(dú)列出一篇文章，這里暫時(shí)不深入討論了……

Go 語(yǔ)法簡(jiǎn)介

短賦值語(yǔ)句、遞增語(yǔ)句

符合 Java 程序員的習(xí)慣、Go 支持短賦值語(yǔ)句、遞增語(yǔ)句，下面簡(jiǎn)單看一個(gè)示例即可：

x := 0 
x += 5 
fmt.Print(x)   // x = 5 
 
x++ 
fmt.Print(x)   // x = 6 
 
x-- 
fmt.Print(x)   // x = 5 

Go 雖然是靜態(tài)編譯型語(yǔ)言，但是擁有很多動(dòng)態(tài)語(yǔ)言才有的語(yǔ)法特性，比如批量賦值、變量交換，示例：

// 批量賦值 
x, y, z := 1, 2, 3 
// 交換變量 
x, y = y ,x 

Java 程序員應(yīng)該很羨慕這種交換變量的寫法，因?yàn)樵?Java 中想要交換變量必須要聲明一個(gè)很別扭的 tmp 臨時(shí)變量才能實(shí)現(xiàn)變量的交換

Go 只支持 for 一種循環(huán)語(yǔ)句(減少心智負(fù)擔(dān))

// for 格式 
for init; condition; post{ 
  // 循環(huán)邏輯 
} 
 
for i := range ary { 
 // for range 用于遍歷 slice 的快捷方法 
} 

初體驗(yàn)

Go 命名規(guī)范

不同于其他語(yǔ)言，Go 中的函數(shù)、變量、常量、類型和包都遵循一個(gè)簡(jiǎn)單和統(tǒng)一的原則：

• 名稱開始是一個(gè) Unicode 字符即可，區(qū)分大小寫
• 例如：HeapSort 和 heapSort 是不同的名稱

還有就是上面說到的，通過大小寫的命名規(guī)范，直接把 private 和 public 權(quán)限聲明的關(guān)鍵字這種并無很大作用的關(guān)鍵字給移除了，這種在不改變功能的前提下做減法，可謂是刀法快準(zhǔn)狠

另外在 Go 官方的 Demo 和文檔來看， Go 是比較推崇簡(jiǎn)短的命名原則，有以下兩點(diǎn)：

• 如果作用域越長(zhǎng)，那么命名就應(yīng)該越清晰(也就是越長(zhǎng))
• Go 是推崇駝峰命名法的，而不是 C 語(yǔ)言里面的下劃線分割法

關(guān)鍵字

我們先看一組數(shù)據(jù)對(duì)比：

• C++ 關(guān)鍵字?jǐn)?shù)量 62 個(gè)
• Java 關(guān)鍵字?jǐn)?shù)量 53 個(gè)
• Go 關(guān)鍵字?jǐn)?shù)量 25 個(gè)

從關(guān)鍵字的數(shù)量上，也可以看得出 Go 語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者的克制，對(duì)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)哲學(xué)的踐行。也降低學(xué)習(xí)成本和學(xué)習(xí) Go 語(yǔ)言的心智負(fù)擔(dān)，是一門對(duì)于初學(xué)者非常友好的語(yǔ)言

變量表達(dá)式

總結(jié)一下 Go 其實(shí)只有 4種可聲明的類型，主要如下：

• 變量：通過 var 或者 := 聲明
• 常量：通過關(guān)鍵字 const 聲明
• 類型：通過關(guān)鍵字 type 聲明
• 函數(shù)：通過關(guān)鍵字 func 聲明

變量的標(biāo)準(zhǔn)聲明格式是：

var name type = expression 
// 上面聲明方式很清晰，但是很啰嗦，平時(shí)很少用，通常使用短變量的聲明格式 
// 如下： 
name := expression  // 短變量可以通過 expression 自動(dòng)推導(dǎo) name 的類型 

短變量聲明格式短小，靈活，所以是平時(shí)很常用的聲明方式。

另外在 Go 語(yǔ)言中，變量，常量都可以通過以下方式進(jìn)行批量聲明：

var ( 
  ... 
) 
 
const ( 
 ... 
) 

如果變量沒有初始化表達(dá)式，例如 var name int，那么會(huì)觸發(fā) Go 語(yǔ)言的零值機(jī)制(Default Value)，具體每種類型對(duì)應(yīng)的零值，大家可以自行 Google，這里就不長(zhǎng)篇大論了。

通過零值其實(shí)可以明白：Go 里面不存在沒有初始化的變量，這也保證了 Go 語(yǔ)言的健壯性，不容易出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤

引用傳遞和值傳遞

熟悉 Go 語(yǔ)言基礎(chǔ)的都知道 Go 的引用傳遞在不加任何修飾符的情況下，默認(rèn)是值傳遞，為什么要這樣設(shè)計(jì)呢 ?

因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)會(huì)為 Go 語(yǔ)言的垃圾回收帶來性能上的提升，值傳遞可以最大化的減少變量的逃逸行為，變量會(huì)最大概率的被分配到棧上，棧上分配的變量是無需等待 GC 的回收，還可以減少堆內(nèi)存的占用和 GC 的壓力，倒不是要大家去學(xué)習(xí)垃圾回收的工作原理，或者特別去關(guān)心變量的逃逸行為，但是對(duì)于變量的生命周期還是要搞清楚的。

在 Go 里面通過表達(dá)式的 &variable 可以獲取該變量的指針，通過 *pointer 可以獲取該指針變量的值，這是眾所周知的事情，所以在 Go 里面想要傳遞引用也是很簡(jiǎn)單的事情，并且使用指針可以在無需知道變量名字的情況下，讀取和更新變量。

指針是可以比較的，相同值的指針必然相同，我們看一段代碼：

p := 0   // 聲明類型 
&p != nil  // true， 比較指針，說明 p 當(dāng)前指向一個(gè)變量 
 
var x, y int   // 聲明類型， default value 0 
&x == &x     // true， 相同指針結(jié)果必然相等 
&x == &y    // false，指針不同，結(jié)果不相等 

函數(shù)參數(shù)也可以通過 * 表示當(dāng)前參數(shù)的傳遞類型，例如函數(shù)：func incr(p *int) 表示當(dāng)前 p 參數(shù)是指針傳遞，不過多年編程經(jīng)驗(yàn)來看，這樣引用傳遞過多的話，可能你的程序庫(kù)龐大后，或者你想找到一個(gè)被經(jīng)常傳遞的引用變量在哪里被修改的，你可能會(huì)很難找到和定位，這可能是傳遞指針?biāo)鶐淼囊粋€(gè)副作用吧

基本類型

Go 的基本類型也很少，常用的也就是：整型(int)、浮點(diǎn)(flora)、布爾(bool)、字符串(string)、復(fù)數(shù)(complex)，和 Java 的不同之處在于，string 在 Go 里面是內(nèi)置的基本數(shù)據(jù)類型，在 Java 中確實(shí)一個(gè)實(shí)體類。不過我個(gè)人感受 String 本就應(yīng)該是基本數(shù)據(jù)類型。用類組合 byte[] 來實(shí)現(xiàn)字符串似乎還是有些別扭。

整數(shù)

這里主要區(qū)分有符號(hào)整數(shù)、無符號(hào)整數(shù)。

不過無符號(hào)因?yàn)闊o法表達(dá)負(fù)數(shù)，所以平時(shí)使用場(chǎng)景比較少，往往只用于數(shù)據(jù)庫(kù)自增 ID，位運(yùn)算和特定算數(shù)，實(shí)現(xiàn)位集，解析二進(jìn)制等，這里要了解平時(shí)還是使用 int 等有符號(hào)整數(shù)比較多就好，具體區(qū)分如下：

• 有符號(hào)整數(shù)：int8、int16、int32、int64
• 無符號(hào)整數(shù)：uint8、uint16、uint32、uint64

Int 后面的數(shù)字代表類型的大小，也就是 2N 次冪，使用明確的類型可以更好的利用內(nèi)存空間，Go 語(yǔ)言的所有二元操作符和其他語(yǔ)言別無二致，另外 Go 不支持三元表達(dá)式，原因我也不知道為什么，個(gè)人猜測(cè)可能是因?yàn)榭紤]函數(shù)多返回值的原因，但是 if/else 這樣的代碼就要寫很多了，感覺還是挺嘔心的。

浮點(diǎn)數(shù) float32、float64 也沒什么好講的，都很簡(jiǎn)單，只有一個(gè)原則，如果想要減少浮點(diǎn)運(yùn)算誤差，盡量推薦使用 float64，因?yàn)? float64 有效數(shù)是 15 位，差不多是 float32 的 3倍

復(fù)數(shù)(complex)目前看上去很少用，后面用到再聊聊……

布爾類型(bool)除了名字短點(diǎn)，基本和其他語(yǔ)言沒有區(qū)別，跳過

字符串

可以簡(jiǎn)單聊聊，string 是 Go 的基本數(shù)據(jù)類型，這點(diǎn)和 Java 的類型有些不同，但是相同點(diǎn)還是蠻多的，例如：

• 都可以通過加號(hào)(+)拼接字符串，但是返回新的字符串(但性能敏感慎用)

不知道是不是 Go 語(yǔ)言設(shè)計(jì)者同時(shí)也是 UTF-8 編碼的設(shè)計(jì)者(Rob、Ken)，所以 Go 語(yǔ)言源文件默認(rèn)就是 UTF8 編碼，可以預(yù)見到使用 Go 語(yǔ)言會(huì)大大減少亂碼問題。

另外介紹幾個(gè) Go 常用處理字符的工具包，如下：

• strings：提供搜索、比較、替換等平時(shí)常用的字符操作函數(shù)
• bytes：顧名思義，提供操作 byte[] 類型的函數(shù)
• strconv：提供布爾，整數(shù)，浮點(diǎn)等其他類型轉(zhuǎn)為 string 的服務(wù)
• unicode：提供對(duì)于文字符號(hào)特性判斷的函數(shù)服務(wù)

命名返回值

Go 語(yǔ)言可以在返回類型中，給返回值命名，所以在 return 中就無需再顯示返回，代碼如下

func split(sum int) (x, y int) { 
  x = sum + 3 
  y = sum + x 
  return  // 將變量直接返回 
} 
 
func main() { 
  fmt.Println(split(50))  // res:53, 103 
} 

不過這種靈活的寫法，會(huì)對(duì)影響代碼的可讀性，不利于團(tuán)隊(duì)協(xié)作。不推薦使用。

從代碼可讀性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的角度來說，建議寫成如下方式，代碼更可讀，如下：

func split(sum int) (int, int) { 
  x := sum + 3 
  y := sum + x 
  return x, y 
} 
 
func main() { 
  fmt.Println(split(50))  // res:53, 103 
} 

常量

值得注意的是，常量使用 const 關(guān)鍵字，任何基本數(shù)據(jù)類型都可以聲明為常量，但是不能使用 := 語(yǔ)法聲明，示例：

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

跟 import 類似可以批量聲明，這樣可以減少很多 const 重復(fù)聲明，，如下：

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

循環(huán)

只有 for 一種循環(huán)，簡(jiǎn)單用法如下：

sum := 0 
for i := 0; i < 10; i++ { 
  sum += i 
} 

Go語(yǔ)言的循環(huán)和 Java、Javascript 的區(qū)別主要在于沒有小括號(hào)，但是大括號(hào)則是必須的

很多編程語(yǔ)言都有 while 語(yǔ)句，但是在 Go 里面也是可以用 for 替代，如下：

sum := 1 
for sum < 100 { 
  sum += 1  // sum 累積 100 次 
} 
 
// out: 100 

if

跟 for 類似，if 也是沒有小括號(hào)的，其他方面和常見的語(yǔ)言差不多，如下：

if x < 0 { 
  fmt.Println('x < 0') 
} 

比較有特色的是，Go語(yǔ)言的 if 可以在執(zhí)行表達(dá)式之前，執(zhí)行一段聲明語(yǔ)句，如下：

func conditon(x, n, lim float64) float64 { 
  // 初始化 v 變量，在進(jìn)行表達(dá)式判定 
  // 值得注意的是：v 是 if 條件內(nèi)的局部變量，外部無法調(diào)用 
  if v := x * n; v < lim { 
    return v 
  } 
  return lim 
} 
 
condition(3, 5, 10)   // out: 10 

switch

switch 是簡(jiǎn)化一連串 if else 的利器，不過 Go 語(yǔ)言的 switch 和其他語(yǔ)言差別不大，這里就不多說了。。

延遲函數(shù) defer

算是 Go 語(yǔ)言的特色，Go 的語(yǔ)言運(yùn)行機(jī)制保證它會(huì)在函數(shù)返回后執(zhí)行，所以通常用于關(guān)閉資源(網(wǎng)絡(luò)/文件/IO)等操作，如下：

defer fmt.Println("end")  // 最先聲明，但會(huì)在最后執(zhí)行 
 
fmt.Println("hello") 
fmt.Println("Phoenix") 
 
//out:  
//hello 
//Phoenix 
//end 

值得注意的是，在使用 defer 聲明函數(shù)被壓力棧中，所以有多個(gè) defer 聲明會(huì)根據(jù) FIFO 先進(jìn)先出的順序執(zhí)行，如下

defer fmt.Println("1") 
defer fmt.Println("2") 
defer fmt.Println("3") 
 
fmt.Println("done") 
 
// done 
// 3 
// 2 
// 1 

指針

Go 通過 & 可以直接操作指針，并且通過 * 操作符可以通過指針修改引用值，如下：

x, y = 100, 200 
p := &x   // get i 指針 
*p = 21    // 通過指針修改引用值 
fmt.Println(x)  //out x = 21 

slice 切片

是 Go 語(yǔ)言比較常用的動(dòng)態(tài)數(shù)組，值得注意的是它的傳遞是引用的，任何對(duì)切出來的變量進(jìn)行修改，都會(huì)影響到原本的值，代碼如下：

names := []string{ 
  "金剛", 
  "哥斯拉", 
  "怪獸", 
  "奧特曼" 
} 
 
a := names[0:2]  // out:[金剛,哥斯拉] 
b := names[1:3]  // out:[哥斯拉,怪獸] 
b[0] = "XXX" 
 
fmt.Println(a)  // out:[金剛,XXX] 
fmt.Println(b)  // out:[XXX,怪獸] 
fmt.Println(names)// out:[金剛,XXX,怪獸,奧特曼] 

備注：聲明一個(gè) slice 就像聲明一個(gè)沒有長(zhǎng)度的數(shù)組

slice 的快捷切片寫法：

s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13} 
s = s[1:4]  // out: 3, 5, 7 
// s[0:2] 的簡(jiǎn)寫 
s = s[:2]   // out: 3, 5 
s = s[1:]   // out: 5 

在 slice 中 length 和 capacity 是分開存儲(chǔ)，例如上面改變長(zhǎng)度，并不會(huì)改變?nèi)萘?，?slice 中的長(zhǎng)度和容量可以通過函數(shù) len() 和 cap() 獲取，參考以下幾行代碼：

s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}  // len=6, cap=6 
s = s[:0]   // len=0, cap=6 
s = s[:4]   // len=4, cap=6 

Map

Go 語(yǔ)言 map 的簡(jiǎn)單用法：

// 使用字面量，聲明并且初始化一個(gè)簡(jiǎn)單的 map，[key:string，value:int] 
s := map[string]int{"a": 123, "b": 456, "c":789} 
// out: map[a:123 b:456 c:789] 
 
// 插入和更新 
s["d"] = 1001  // out: map[a:123 b:456 c:789, d:1001] 
 
//刪除元素 
delete(s, "d")  // out: map[a:123 b:456 c:789] 
 
// 檢索元素 
value = s["a"]  // out: 123 
 
// 比較常用的快捷檢索 
if v, ok := s["a"]; ok { 
  fmt.Println("the value is >", v)   // out: 123 
} 

函數(shù)變量

在 Go 中函數(shù)可以作為變量復(fù)制，也可以作為參數(shù)被引用

// 聲明函數(shù)參數(shù)為函數(shù)變量，fn 則執(zhí)行該函數(shù) 
func compute(fn func(float64, float64) float64) float64 { 
  return fn(3, 4) 
} 
 
// 聲明函數(shù)變量 
hypot := func(x, y float64) float64 { 
  return math.Sqrt(x*x + y*y) 
} 
 
// 傳遞函數(shù)變量 
hypot(5, 12)  // out: 13 
compute(hypot) // out: 5 

閉包

Go 的閉包是一段匿名函數(shù)，并且可以訪問外部的局部變量，如下 adder 返回一個(gè)函數(shù)閉包：

func adder() func(int) int { 
  sum := 5 
  return func(x int) int { 
   sum += x 
   return sum 
  } 
} 
 
// 聲明 pos 函數(shù)變量 
pos := adder() 
fmt.Println(pos(5))  // out: 10 

后面還有很多內(nèi)容。。。。有空再聊。。。