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Go 入门指南

by @xusiwei

关键特性

  • 开发快
  • 运行快
  • 高并发
  • 易学习

开发快

  • 强大的库支持
  • 编译快（模块机制）
  • 易分析、易调试（静态类型）
  • 易布署（静态链接，最小化依赖）

运行快

  • 直接编译为本地代码，类似C/C++
    • （ELF on Unix/PE on Windows）

高并发

  • 语法级的协程(goroutine)/管道(channel) 支持

易学习

  • 自带GC（无内存泄漏）
  • 没有class
    • 没有继承、多态(OOP, Object-Orentied Programming)
    • 有struct
      • 支持抽象(abstraction)
      • 支持封装(encapsulation)
    • 有method (Object-Based)
  • 没有template，没有泛型编程（GP, Generic Programming）
    • 有interface

内容概要

  • 变量
  • 基本类型
  • 控制结构
  • 函数 func
  • 协程 goroutine
  • 管道 channel
  • 包 package
  • 复合类型
  • 结构 struct
  • 方法 method
  • 接口 interface

变量 = 名称 + 类型 [+ 初始值]

var i int     // declare but not assigned, 0 by default
var j int = 1 // declare and assigned

// infer type by value
var isprime = false // bool

// declare more
var a, b, c int = 3, 4, 5

// declare and assigned
k := 2
x, y := 320, 240

关键字

keywords

预定义的名称

predeclared names

基本类型

  • 数值类型
  • 布尔类型
  • 字符串
  • 常量
  • 指针

基本类型

  • 数值类型
    • 整型
      • int, int8, int16, int32, int64
      • uint, uint8, uint16, uint32, uint64
    • 浮点型
      • float32
      • float64
    • 复数 = 实部（实数）+ 虚部（虚数）
      • 虚数单位 i, j
      • complex64 (两个float32)
      • complex128 (两个float64)
      • complex (同上)
  • 布尔类型
    • bool, true, false
  • 字符串
    • string
    • UTF-8
  • 常量
    • const
  • 指针
    • 有取地址操作符（&）
    • 也用成员操作符（.），自动解引用，（for struct）
    • 无解引用操作符（*和->），（for struct）

基本类型

	var number uint32 = 0x12345678
	var number uint64 = 0x1234567812345678

	var r float32 = 5.0
	var pi float64 = 3.141592653525
	c1 := 3 + 4i // complex128

	var name string = "Brian W. Kernighan"

demo: basic-types.go

控制结构

  • for
    • 没有while
    • 有break/continue
  • if/else
    • 条件表达式必须是bool值
    • 条件表达式前可以定义变量，作用域等同if/else
  • switch/case
    • 变量在case上
    • 字符串在case上
    • 多个值在一个case上
    • type switch

demo: if.go for.go switch.go

函数 func

  • 支持变参（如fmt.Printf）
  • 支持多返回值（return a, b, c）
  • 第一类值（first-class value）
    • 赋给变量
    • 作函数的参数、返回值

函数 func

  • 匿名函数
    • 允许直接调用（func () { /* ... */ } ()）
    • 允许嵌套定义（在匿名函数中定义函数）
      • 引用外部函数的变量（闭包）
  • 延后调用 defer/recover
  • 内置函数
    • make/new/len/cap/append/copy/close/delete
    • complex/real/imag | panic/recover

demo: func.go

协程 goroutine

协程（coroutine），轻量级线程

  • 更小的内存消耗
  • 更快的创建时间
  • 更短的程序代码
    • go funcName(args)
    • go func(parameters) { /* */ } (arguments)

管道 channel

轻量级管道（pipe）

  • CSP, Communicating Sequential Processes
    • 也叫 actor 模式
    • v.s. shared memory multi-thread
  • 类似Java的阻塞队列（生产者-消费者队列）
    • 满时阻塞push的线程
    • 空时阻塞pop的线程
  • 第一类值（first-class value）

demo: producer-consumer.go

包 package

  • 模块化 modularity
  • 名称空间 name space
    • 避免名称冲突
    • 隐藏部分名称
  • main包的main函数是程序入口
  • 声明包
    • package main

导入 import

  • 声明将要使用包中的符号（函数、变量等）
  • 两种语法

    • 单个导入

       import "fmt"
 import "math"

    • 多个导入

       import (
 	"fmt"
 	"math"
 )

复合类型

  • 数组 array
  • 切片 slice
  • 映射 map
  • 结构 struct
  • JSON

数组 array

  • 相同类型的定长(fixed-length)元素序列

  • 类型： [N]T

  • 创建：

    var a [3]int
b := [...]int{1, 2, 3}
c := [3]int{1, 2, 3}

  • 访问：

    • a[i]

  • 迭代：

    • range based for
    • for i, v := range a { /* ... */ }

demo: arrays.go

切片（类型） slice

  • 相同类型的变长(variable-length)元素序列
  • 与数组的重要区别：不持有内存
  • 通常是数组的一部分
  • 类型：[]T
  • 创建： 
    // create a slice using `make`
s := make([]string, 3)

// create a slice from slice-literal
t := []string {"s", "l", "i", "c", "e"}

// from slice operation result
st := t[2:]
  • 访问、迭代与数组相同

切片运算符 slice operator

  • 可用于array或slice
  • 结果为slice
  • 语法：
    • s[i:j], s[i:], s[:j], s[:]
months := [...]string{"January", /* ... */, "December"}
Q2 := months[4:7]
summer := months[6:9]

demo: slices.go slice-as-args.go

映射 map

  • hash表，键值映射
  • 类型： map[K]V
  • 创建： 
     // create from map literal
 n := map[string]int {"foo": 1, "bar": 2}

 // use make create map
 m := make(map[string]int) // map[string]int{}
  • 读取/更新： v = m[key], m[key] = newValue
  • 迭代： for k, v := range m { /* ... */ }
    • 格式同数组、切片的迭代
  • 删除： delete(m, key)
    • map特有

demo: map.go

结构 struct

  • 支持抽象（Abstraction）
    • 聚合了0或多个变量
    • 可以聚合其他struct
  • 支持封装（Encapsulation）
    • 类似Java/C++/C#中的private
    • 首字母大写的标识符会导出到包（package）外
  • 结构指针
    • 无解引用操作符（->）
    • 也用成员操作符（.），自动解引用
  • 不支持继承（Inheritance）、多态（Polymorphism）
    • OOP语言四大特性，Java/C++/Python/...

demo: struct.go

JSON

  • JSON, JavaScript Object Notation
  • 标准库支持
    • encoding/json
    • 编码：json.Marshal/json.MarshalIndent
    • 解码：json.Unmarshal
  • 反射
    • 通过名称获取变量类型、值等信息

demo: json.go

方法 method

v.s. C++/Java的方法

  • 类似
    • 和相关struct的数据成员名在同一个名称空间
  • 区别
    • method和struct是分开定义的、不耦合
  • receiver
    • 不仅仅是struct，可以是其他类型
  • method value
    • 一个绑定了receiver的method、是个函数

demo: method.go

接口 interface

v.s. Java的interface

  • 抽象一类struct
  • 类似
    • 方法集合
    • 没有数据
    • 可以复合其他interface（类似Java的接口继承）
  • 区别
    • 符合Satisfies（类似Java的实现implements）
      • struct有interface声明的所有方法
      • 才可与将struct赋值给interface (类似)
    • 没有实际类型依赖（Java的B implements A，有依赖）

demo: interface.go

trick: any

var any interface{}

any = true
any = 12.3
any = 1234
any = "hello"
any = new(bytes.Buffer)
any = map[string]int{"one": 1}

引用

  1. Go 官网：https://golang.org/
  2. A Tour of Go: https://tour.golang.org/
  3. Go 指南(Tour中文版): https://tour.go-zh.org/list
  4. Go by example: https://gobyexample.com/
  5. 《Go in Action》: http://www.salttiger.com/go-in-action/
  6. 《The Go Programming Language》: http://www.salttiger.com/the-go-programming-language/