Go语言快速上手|青训营笔记
这是我参与第三届青训营-后端场笔记创作活动的第1篇笔记
Go语言简介：
- 高性能，高并发
- 语法简单，学习曲线平缓
- 丰富的标准库
- 完善的工具链
- 静态链接
- 快速编译
- 跨平台
- 垃圾回收
为什么使用GO语言
性能好，效率高，部署简单，内部的RPC和HTTP框架的推广
入门
- 安装Golang
- 配置集成开发环境
- Hello world!
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
fmt.Println("helloworld!")
}
变量
var 变量名字 类型 = 表达式
循环
只有for循环这一种循环语句，有很多种形式 1.
for initialization; condition; post {
// zero or more statements
}
- 有条件的循环
for condition {
// ...
}
- 无限循环
for {
// ...
}
- 在某种数据类型的区间（range）上遍历，如字符串或切片。
package main
import (
"fmt"
"os"
)
func main() {
s, sep := "", ""
for _, arg := range os.Args[1:] {
s += sep + arg
sep = " "
}
fmt.Println(s)
}
每次循环迭代，range产生一对值；索引以及在该索引处的元素值。这个例子不需要索引，但range的语法要求，要处理元素，必须处理索引。一种思路是把索引赋值给一个临时变量（如temp）然后忽略它的值，但Go语言不允许使用无用的局部变量（local variables），因为这会导致编译错误。Go语言中这种情况的解决方法是用空标识符（blank identifier），即_（也就是下划线）。空标识符可用于在任何语法需要变量名但程序逻辑不需要的时候（如：在循环里）丢弃不需要的循环索引，并保留元素值。
分支结构
默认不需要加break，不会继续其他分支，可以使用任意的结构类型
数组
var a [5]int
因为数组长度固定，所以更多时候使用切片，它是可以增长和收缩的动态序列，slice功能也更灵活，但是要理解slice工作原理的话需要先理解数组。
Slice
一个slice是一个轻量级的数据结构，提供了访问数组子序列（或者全部）元素的功能，而且slice的底层确实引用一个数组对象。一个slice由三个部分构成：指针、长度和容量。指针指向第一个slice元素对应的底层数组元素的地址，要注意的是slice的第一个元素并不一定就是数组的第一个元素。长度对应slice中元素的数目；长度不能超过容量，容量一般是从slice的开始位置到底层数据的结尾位置。内置的len和cap函数分别返回slice的长度和容量。 append函数可以向slice追加元素
map
一个map就是一个哈希表的引用，map类型可以写为map[K]V，其中K和V分别对应key和value。map中所有的key都有相同的类型，所有的value也有着相同的类型，但是key和value之间可以是不同的数据类型。其中K对应的key必须是支持==比较运算符的数据类型，所以map可以通过测试key是否相等来判断是否已经存在
ages := make(map[string]int) // mapping from strings to ints
采用delete函数删除元素
delete(ages, "alice")
遍历map
for name, age := range ages {
fmt.Printf("%s\t%d\n", name, age)
}
如果需要排序，我们可以运动sort包下的Strings函数显式的对字符串slice进行排序
import "sort"
var names []string
for name := range ages {
names = append(names, name)
}
sort.Strings(names)
for _, name := range names {
fmt.Printf("%s\t%d\n", name, ages[name])
}
指针
一个变量对应保存一个变量对应类型值的内存空间，一个指针的值是另一个变量的地址，对应变量在内存中的存储位置。并不是每一个值都有对应的内存地址，但是对于每一个变量必然有对应的内存地址。通过指针，我们可以直接读或更新对应变量的值，而不需要知道该变量的名字（如果变量有名字的话）。
x := 1
p := &x //p指针指向变量x
fmt.Println(*p) // "1"
*p = 2 // `*p`表达式对应p指针指向的变量的值，*p代表一个变量
fmt.Println(x) // "2"
结构体
结构体是一种聚合的数据类型，是由零个或多个任意类型的值聚合成的实体。每个值称为结构体的成员。
结构体方法（类似于类成员函数）
在函数名称前没有参数的是普通函数，有参数的是结构函数，输入的参数叫“方法接收者”。
错误处理
内置的error是接口类型。我们将在第七章了解接口类型的含义，以及它对错误处理的影响。现在我们只需要明白error类型可能是nil或者non-nil。nil意味着函数运行成功，non-nil表示失败。对于non-nil的error类型，我们可以通过调用error的Error函数或者输出函数获得字符串类型的错误信息。
字符串操作
一个字符串是一个不可改变的字节序列。字符串可以包含任意的数据，包括byte值0，但是通常是用来包含人类可读的文本。内置的len函数可以返回一个字符串中的字节数目（不是rune字符数目），索引操作s[i]返回第i个字节的字节值，i必须满足0 ≤ i< len(s)条件约束。 字符串可以进行切片。
json操作
json是一种用于发送和接受结构化信息的标准协议
type Movie struct {
Title string
Year int `json:"released"`//year成员在编码以后编程了released
Color bool `json:"color,omitempty"`//编码以后变成color
//因为有Tag 1个结构体成员Tag是和在编译阶段关联到该成员的元信息字符串：
Actors []string
}
var movies = []Movie{
{Title: "Casablanca", Year: 1942, Color: false,
Actors: []string{"Humphrey Bogart", "Ingrid Bergman"}},
{Title: "Cool Hand Luke", Year: 1967, Color: true,
Actors: []string{"Paul Newman"}},
{Title: "Bullitt", Year: 1968, Color: true,
Actors: []string{"Steve McQueen", "Jacqueline Bisset"}},
// ...
}
将一个Go语言中类似movies的结构体slice转为JSON的过程叫编组（marshaling）。编组通过调用json.Marshal函数完成：
data, err := json.Marshal(movies)
//json.MarshalIndent函数将产生整齐缩进的输出。该函数有两个额外的字符串参数用于表示每一行输出的前缀和每一个层级的缩进：
if err != nil {
log.Fatalf("JSON marshaling failed: %s", err)
}
fmt.Printf("%s\n", data)
编码的逆操作是解码，对应将JSON数据解码为Go语言的数据结构，Go语言中一般叫unmarshaling，通过json.Unmarshal函数完成。下面的代码将JSON格式的电影数据解码为一个结构体slice，结构体中只有Title成员。通过定义合适的Go语言数据结构，我们可以选择性地解码JSON中感兴趣的成员。当Unmarshal函数调用返回，slice将被只含有Title信息的值填充，其它JSON成员将被忽略：
var titles []struct{ Title string }
if err := json.Unmarshal(data, &titles); err != nil {
log.Fatalf("JSON unmarshaling failed: %s", err)
}
fmt.Println(titles) // "[{Casablanca} {Cool Hand Luke} {Bullitt}]"
时间处理
数字解析（strconv）
将一个整数转为字符串，一种方法是用fmt.Sprintf返回一个格式化的字符串；另一个方法是用strconv.Itoa(“整数到ASCII”)，FormatInt和FormatUint函数可以用不同的进制来格式化数字。 如果要将一个字符串解析为整数，可以使用strconv包的Atoi或ParseInt函数，还有用于解析无符号整数的ParseUint函数：
x, err := strconv.Atoi("123") // x is an int
y, err := strconv.ParseInt("123", 10, 64) // base 10, up to 64 bits
有时候也会使用fmt.Scanf来解析输入的字符串和数字，特别是当字符串和数字混合在一行的时候，它可以灵活处理不完整或不规则的输入。
项目实战
- 猜谜游戏介绍
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"math/rand"
"os"
"strconv"
"strings"
"time"
)
func main() {
maxNum := 100
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
secretNumber := rand.Intn(maxNum)
// fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)
fmt.Println("Please input your guess")
reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
for {
input, err := reader.ReadString('\n')
if err != nil {
fmt.Println("An error occured while reading input. Please try again", err)
continue
}
input = strings.TrimSuffix(input, "\n")
guess, err := strconv.Atoi(input)
if err != nil {
fmt.Println("Invalid input. Please enter an integer value")
continue
}
fmt.Println("You guess is", guess)
if guess > secretNumber {
fmt.Println("Your guess is bigger than the secret number. Please try again")
} else if guess < secretNumber {
fmt.Println("Your guess is smaller than the secret number. Please try again")
} else {
fmt.Println("Correct, you Legend!")
break
}
}
}
- 命令行字典
package main
import (
"bytes"
"encoding/json"
"fmt"
"io/ioutil"
"log"
"net/http"
"os"
)
type DictRequest struct {
TransType string `json:"trans_type"`
Source string `json:"source"`
UserID string `json:"user_id"`
}
type DictResponse struct {
Rc int `json:"rc"`
Wiki struct {
KnownInLaguages int `json:"known_in_laguages"`
Description struct {
Source string `json:"source"`
Target interface{} `json:"target"`
} `json:"description"`
ID string `json:"id"`
Item struct {
Source string `json:"source"`
Target string `json:"target"`
} `json:"item"`
ImageURL string `json:"image_url"`
IsSubject string `json:"is_subject"`
Sitelink string `json:"sitelink"`
} `json:"wiki"`
Dictionary struct {
Prons struct {
EnUs string `json:"en-us"`
En string `json:"en"`
} `json:"prons"`
Explanations []string `json:"explanations"`
Synonym []string `json:"synonym"`
Antonym []string `json:"antonym"`
WqxExample [][]string `json:"wqx_example"`
Entry string `json:"entry"`
Type string `json:"type"`
Related []interface{} `json:"related"`
Source string `json:"source"`
} `json:"dictionary"`
}
func query(word string) {
client := &http.Client{}
request := DictRequest{TransType: "en2zh", Source: word}
buf, err := json.Marshal(request)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
var data = bytes.NewReader(buf)
req, err := http.NewRequest("POST", "https://api.interpreter.caiyunai.com/v1/dict", data)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
req.Header.Set("Connection", "keep-alive")
req.Header.Set("DNT", "1")
req.Header.Set("os-version", "")
req.Header.Set("sec-ch-ua-mobile", "?0")
req.Header.Set("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/99.0.4844.51 Safari/537.36")
req.Header.Set("app-name", "xy")
req.Header.Set("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8")
req.Header.Set("Accept", "application/json, text/plain, */*")
req.Header.Set("device-id", "")
req.Header.Set("os-type", "web")
req.Header.Set("X-Authorization", "token:qgemv4jr1y38jyq6vhvi")
req.Header.Set("Origin", "https://fanyi.caiyunapp.com")
req.Header.Set("Sec-Fetch-Site", "cross-site")
req.Header.Set("Sec-Fetch-Mode", "cors")
req.Header.Set("Sec-Fetch-Dest", "empty")
req.Header.Set("Referer", "https://fanyi.caiyunapp.com/")
req.Header.Set("Accept-Language", "zh-CN,zh;q=0.9")
req.Header.Set("Cookie", "_ym_uid=16456948721020430059; _ym_d=1645694872")
resp, err := client.Do(req)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer resp.Body.Close()
bodyText, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
if resp.StatusCode != 200 {
log.Fatal("bad StatusCode:", resp.StatusCode, "body", string(bodyText))
}
var dictResponse DictResponse
err = json.Unmarshal(bodyText, &dictResponse)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Println(word, "UK:", dictResponse.Dictionary.Prons.En, "US:", dictResponse.Dictionary.Prons.EnUs)
for _, item := range dictResponse.Dictionary.Explanations {
fmt.Println(item)
}
}
func main() {
if len(os.Args) != 2 {
fmt.Fprintf(os.Stderr, `usage: simpleDict WORD
example: simpleDict hello
`)
os.Exit(1)
}
word := os.Args[1]
query(word)
}
- socks5代理
package main
import (
"bufio"
"context"
"encoding/binary"
"errors"
"fmt"
"io"
"log"
"net"
)
const socks5Ver = 0x05
const cmdBind = 0x01
const atypIPV4 = 0x01
const atypeHOST = 0x03
const atypeIPV6 = 0x04
func main() {
server, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:1080")
if err != nil {
panic(err)
}
for {
client, err := server.Accept()
if err != nil {
log.Printf("Accept failed %v", err)
continue
}
go process(client)
}
}
func process(conn net.Conn) {
defer conn.Close()
reader := bufio.NewReader(conn)
err := auth(reader, conn)
if err != nil {
log.Printf("client %v auth failed:%v", conn.RemoteAddr(), err)
return
}
err = connect(reader, conn)
if err != nil {
log.Printf("client %v auth failed:%v", conn.RemoteAddr(), err)
return
}
}
func auth(reader *bufio.Reader, conn net.Conn) (err error) {
// +----+----------+----------+
// |VER | NMETHODS | METHODS |
// +----+----------+----------+
// | 1 | 1 | 1 to 255 |
// +----+----------+----------+
// VER: 协议版本，socks5为0x05
// NMETHODS: 支持认证的方法数量
// METHODS: 对应NMETHODS，NMETHODS的值为多少，METHODS就有多少个字节。RFC预定义了一些值的含义，内容如下:
// X’00’ NO AUTHENTICATION REQUIRED
// X’02’ USERNAME/PASSWORD
ver, err := reader.ReadByte()
if err != nil {
return fmt.Errorf("read ver failed:%w", err)
}
if ver != socks5Ver {
return fmt.Errorf("not supported ver:%v", ver)
}
methodSize, err := reader.ReadByte()
if err != nil {
return fmt.Errorf("read methodSize failed:%w", err)
}
method := make([]byte, methodSize)
_, err = io.ReadFull(reader, method)
if err != nil {
return fmt.Errorf("read method failed:%w", err)
}
// +----+--------+
// |VER | METHOD |
// +----+--------+
// | 1 | 1 |
// +----+--------+
_, err = conn.Write([]byte{socks5Ver, 0x00})
if err != nil {
return fmt.Errorf("write failed:%w", err)
}
return nil
}
func connect(reader *bufio.Reader, conn net.Conn) (err error) {
// +----+-----+-------+------+----------+----------+
// |VER | CMD | RSV | ATYP | DST.ADDR | DST.PORT |
// +----+-----+-------+------+----------+----------+
// | 1 | 1 | X'00' | 1 | Variable | 2 |
// +----+-----+-------+------+----------+----------+
// VER 版本号，socks5的值为0x05
// CMD 0x01表示CONNECT请求
// RSV 保留字段，值为0x00
// ATYP 目标地址类型，DST.ADDR的数据对应这个字段的类型。
// 0x01表示IPv4地址，DST.ADDR为4个字节
// 0x03表示域名，DST.ADDR是一个可变长度的域名
// DST.ADDR 一个可变长度的值
// DST.PORT 目标端口，固定2个字节
buf := make([]byte, 4)
_, err = io.ReadFull(reader, buf)
if err != nil {
return fmt.Errorf("read header failed:%w", err)
}
ver, cmd, atyp := buf[0], buf[1], buf[3]
if ver != socks5Ver {
return fmt.Errorf("not supported ver:%v", ver)
}
if cmd != cmdBind {
return fmt.Errorf("not supported cmd:%v", ver)
}
addr := ""
switch atyp {
case atypIPV4:
_, err = io.ReadFull(reader, buf)
if err != nil {
return fmt.Errorf("read atyp failed:%w", err)
}
addr = fmt.Sprintf("%d.%d.%d.%d", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3])
case atypeHOST:
hostSize, err := reader.ReadByte()
if err != nil {
return fmt.Errorf("read hostSize failed:%w", err)
}
host := make([]byte, hostSize)
_, err = io.ReadFull(reader, host)
if err != nil {
return fmt.Errorf("read host failed:%w", err)
}
addr = string(host)
case atypeIPV6:
return errors.New("IPv6: no supported yet")
default:
return errors.New("invalid atyp")
}
_, err = io.ReadFull(reader, buf[:2])
if err != nil {
return fmt.Errorf("read port failed:%w", err)
}
port := binary.BigEndian.Uint16(buf[:2])
dest, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%v:%v", addr, port))
if err != nil {
return fmt.Errorf("dial dst failed:%w", err)
}
defer dest.Close()
log.Println("dial", addr, port)
// +----+-----+-------+------+----------+----------+
// |VER | REP | RSV | ATYP | BND.ADDR | BND.PORT |
// +----+-----+-------+------+----------+----------+
// | 1 | 1 | X'00' | 1 | Variable | 2 |
// +----+-----+-------+------+----------+----------+
// VER socks版本，这里为0x05
// REP Relay field,内容取值如下 X’00’ succeeded
// RSV 保留字段
// ATYPE 地址类型
// BND.ADDR 服务绑定的地址
// BND.PORT 服务绑定的端口DST.PORT
_, err = conn.Write([]byte{0x05, 0x00, 0x00, 0x01, 0, 0, 0, 0, 0, 0})
if err != nil {
return fmt.Errorf("write failed: %w", err)
}
ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
defer cancel()
go func() {
_, _ = io.Copy(dest, reader)
cancel()
}()
go func() {
_, _ = io.Copy(conn, dest)
cancel()
}()
<-ctx.Done()
return nil
}
课程总结
了解基本的Go语言的语法，以及基本包的使用，实现小程序的编写。
