Go语言基础笔记（三）| 青训营笔记

蒜黄瓜
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这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第3篇笔记。

3、Go并发

3.1 goroutine协程

Go 语言支持并发，我们只需要通过 go 关键字来开启 goroutine 即可。

goroutine 是轻量级线程，goroutine 的调度是由 Golang 运行时进行管理的。

goroutine 语法格式：

 go 函数名( 参数列表 )

例如：

 go f(x, y, z)

开启一个新的 goroutine:

 f(x, y, z)

Go 允许使用 go 语句开启一个新的运行期线程， 即 goroutine，以一个不同的、新创建的 goroutine 来执行一个函数。 同一个程序中的所有 goroutine 共享同一个地址空间。

 package main
 ​
 import (
     "fmt"
     "time"
 )
 ​
 func say(s string) {
     for i := 0; i < 5; i++ {
         time.Sleep(100 * time.Millisecond)
         fmt.Println(s)
     }
 }
 ​
 func main() {
     go say("world")
     say("hello")
 }

3.2 channel通道

通道（channel）是用来传递数据的一个数据结构。

通道可用于两个 goroutine 之间通过传递一个指定类型的值来同步运行和通讯。操作符 <- 用于指定通道的方向，发送或接收。如果未指定方向，则为双向通道。

 ch <- v    // 把 v 发送到通道 ch
 v := <-ch  // 从 ch 接收数据
            // 并把值赋给 v

声明一个通道很简单，我们使用chan关键字即可，通道在使用前必须先创建：

 ch := make(chan int)

注意：默认情况下，通道是不带缓冲区的。发送端发送数据，同时必须有接收端相应的接收数据。

以下实例通过两个 goroutine 来计算数字之和，在 goroutine 完成计算后，它会计算两个结果的和：

 package main
 ​
 import "fmt"
 ​
 func sum(s []int, c chan int) {
         sum := 0
         for _, v := range s {
                 sum += v
         }
         c <- sum // 把 sum 发送到通道 c
 }
 ​
 func main() {
         s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}
 ​
         c := make(chan int)
         go sum(s[:len(s)/2], c)
         go sum(s[len(s)/2:], c)
         x, y := <-c, <-c // 从通道 c 中接收
 ​
         fmt.Println(x, y, x+y)
 }

通道缓冲区

通道可以设置缓冲区，通过 make 的第二个参数指定缓冲区大小：

 ch := make(chan int, 100)

带缓冲区的通道允许发送端的数据发送和接收端的数据获取处于异步状态，就是说发送端发送的数据可以放在缓冲区里面，可以等待接收端去获取数据，而不是立刻需要接收端去获取数据。

注意：如果通道不带缓冲，发送方会阻塞直到接收方从通道中接收了值。如果通道带缓冲，发送方则会阻塞直到发送的值被拷贝到缓冲区内；如果缓冲区已满，则意味着需要等待直到某个接收方获取到一个值。接收方在有值可以接收之前会一直阻塞。

Go 遍历通道与关闭通道

Go 通过 range 关键字来实现遍历读取到的数据，类似于与数组或切片。格式如下：

 v, ok := <-ch

如果通道接收不到数据后 ok 就为 false，这时通道就可以使用 close() 函数来关闭。

3.3 waitgroup线程同步

我们学习了 协程 和 信道 的内容，里面有很多例子，当时为了保证 main goroutine 在所有的 goroutine 都执行完毕后再退出，使用了 time.Sleep 这种方式。

由于写的 demo 都是比较简单的， sleep 个 1 秒，我们主观上认为是够用的。

但在实际开发中，开发人员是无法预知，所有的 goroutine 需要多长的时间才能执行完毕，sleep 多了吧主程序就阻塞了， sleep 少了吧有的子协程的任务就没法完成。

因此，使用time.Sleep 是一种极不推荐的方式，今天主要就要来介绍一下如何优雅的处理这种情况。

WaitGroup 你只要实例化了就能使用

 var 实例名 sync.WaitGroup

实例化完成后，就可以使用它的几个方法：

  • Add：初始值为0，你传入的值会往计数器上加，这里直接传入你子协程的数量
  • Done：当某个子协程完成后，可调用此方法，会从计数器上减一，通常可以使用 defer 来调用。
  • Wait：阻塞当前协程，直到实例里的计数器归零。

举一个例子：

//使用time.Sleep版本

 package main
 ​
 import (
     "fmt"
     "time"
 )
 ​
 func hello(i int){
     fmt.Println("hello goroutine : " + fmt.Sprint(i))
 }
 ​
 func HelloGoRoutine(){
     for i := 0; i < 5; i++ {
         go func(j int){
             hello(j)
         }(i)
     }
     time.Sleep(time.Second)
 }
 ​
 func main() {
     HelloGoRoutine()
 }

//使用sync.WaitGroup

 package main
 ​
 import (
     "fmt"
     "sync"
     "time"
 )
 ​
 func hello(i int){
     fmt.Println("hello goroutine : " + fmt.Sprint(i))
 }
 ​
 func ManyGoWait(){
     var wg sync.WaitGroup
     wg.Add(5)
     for i := 0; i < 5; i++ {
         go func(j int){
             defer wg.Done()
             hello(j)
         }(i)
     }
     wg.Wait()
 }
 ​
 func main() {
     ManyGoWait()
 }

输出如下

 hello goroutine : 4
 hello goroutine : 1
 hello goroutine : 3
 hello goroutine : 0
 hello goroutine : 2

以上就是我们在 Go 语言中实现一主多子的协程协作方式，推荐使用 sync.WaitGroup。

4、包管理工具go module

go modules 是 golang 1.11 新加的特性，用来管理模块中包的依赖关系。

从 v1.11 开始，go env 多了个环境变量：GO111MODULE ，这里的 111，其实就是 v1.11 的象征标志， go 里好像很喜欢这样的命名方式，比如当初 vendor 出现的时候，也多了个 GO15VENDOREXPERIMENT环境变量，其中 15，表示的vendor 是在 v1.5 时才诞生的。

GO111MODULE 是一个开关，通过它可以开启或关闭 go mod 模式。

它有三个可选值：off、on、auto，默认值是auto。

  1. GO111MODULE=off禁用模块支持，编译时会从GOPATH和vendor文件夹中查找包。
  2. GO111MODULE=on启用模块支持，编译时会忽略GOPATH和vendor文件夹，只根据 go.mod下载依赖。
  3. GO111MODULE=auto，当项目在$GOPATH/src外且项目根目录有go.mod文件时，自动开启模块支持。

go mod 出现后， GOPATH 和 GOVENDOR 将会且正在被逐步淘汰，但是若你的项目仍然要使用那些即将过时的包依赖管理方案，请注意将 GO111MODULE 置为 off。

具体怎么设置呢？可以使用 go env 的命令，如我要开启 go mod ，就使用这条命令

 go env -w GO111MODULE="on"

go mod 使用方法

命令作用
go mod init生成 go.mod 文件
go mod download下载 go.mod 文件中指明的所有依赖
go mod tidy整理现有的依赖
go mod graph查看现有的依赖结构
go mod edit编辑 go.mod 文件
go mod vendor导出项目所有的依赖到vendor目录
go mod verify校验一个模块是否被篡改过
go mod why查看为什么需要依赖某模块

  • 初始化模块 go mod init <项目模块名称>

  • 依赖关系处理 ,根据go.mod文件 go mod tidy，**添加缺少的包，且删除无用的包

  • 下载依赖 go mod download [path@version] [path@version]是非必写的，手动触发下载依赖包到本地cache（默认为$GOPATH/pkg/mod目录

  • 下载远程依赖包 go get [在pkg.go.dev网站上寻找仓库地址]

    • go get github.com/gin-gonic/gin

go.mod 文件

go.mod 的内容比较容易理解

  • 第一行：模块的引用路径
  • 第二行：项目使用的 go 版本
  • 第三行：项目所需的直接依赖包及其版本

依赖管理三要素

  1. 配置文件，描述依赖 go.mod
  2. 中心仓库管理依赖库 Proxy
  3. 本地工具 go get/mod

5、单元测试

单元测试规则

  1. 所有测试文件以_test.go结尾
  2. func TestXxx(*testing.T)
  3. 初始化逻辑放到TestMain中

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