这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第2篇笔记
一、 本堂课重点内容：
1. 语言进阶
2. 依赖管理
3. 测试
4. 项目实战
二、详细知识点介绍：
2.1 Go语言并发编程：
Go语言从语言层面支持并发，可以充分发挥多核优势，高效运行。
基本概念：
线程：存在于用户态，是轻量级的进程，栈开销在MB级别。
Go协程：一个线程可以跑多个协程，栈开销在KB级别。
简单来说：Go协程是用户层面对操作系统线程的一层复用。
2.2 Go协程与线程的区别：
2.2.1 内存占用： 创建一个 goroutine 的栈内存消耗为 2 KB，实际运行过程中，如果栈空间不够用，会自动进行扩容。创建一个 thread 则需要消耗 1 MB 栈内存，而且还需要一个被称为 “a guard page” 的区域用于和其他 thread 的栈空间进行隔离。
对于一个用 Go 构建的 HTTP Server 而言，对到来的每个请求，创建一个 goroutine 用来处理是非常轻松的一件事。而如果用一个使用线程作为并发原语的语言构建的服务，例如 Java 来说，每个请求对应一个线程则太浪费资源了，很快就会出 OOM 错误（OutOfMermoryError）。
2.2.2 创建和销毀
Thread 创建和销毀都会有巨大的消耗，因为要和操作系统打交道，是内核级的，通常解决的办法就是线程池。而 goroutine 因为是由 Go runtime 负责管理的，创建和销毁的消耗非常小，是用户级。
2.2.3 切换
当 threads 切换时，需要保存各种寄存器，以便将来恢复：
【16 general purpose registers, PC (Program Counter), SP (Stack Pointer), segment registers, 16 XMM registers, FP coprocessor state, 16 AVX registers, all MSRs etc.】
而 goroutines 切换只需保存三个寄存器：Program Counter, Stack Pointer and BP。
一般而言，线程切换会消耗 1000-1500 纳秒，一个纳秒平均可以执行 12-18 条指令。所以由于线程切换，执行指令的条数会减少 12000-18000。Goroutine 的切换约为 200 ns，相当于 2400-3600 条指令。
因此，goroutines 切换成本比 threads 要小得多。
2.3 通道
语法：make(chan 元素类型，[缓冲大小])
如果指定了缓冲大小，则为有缓冲通道，如果没有指定，则为无缓冲通道。
简单生产者-消费者模型：
并发安全：当我们利用5个协程对同一变量执行2000次 +1 操作，如果未加锁，因为并发过程中的不确定性则结果不固定，面对这种情况，我们可以利用sync包中的lock函数进行加锁，保证并发正确执行。
同时我们也可以通过waitGroup函数，sleep函数控制并发流程。
2.4 依赖管理：
对于简单的单体函数只需要原生的SDK，而实际工程比较负载，不可能基于0~1编码搭建，更多的关注业务逻辑的实现，而其他涉及框架，日志，diver，以及collection等一系列依赖都会通过SDK引入，这样对依赖包的管理就尤为重要
2.4.1Go语言依赖管理演进：
Go语言依赖管理三个阶段：GoPATH->Go Vendor->Go Module
GoPATH：GoPATH是Go语言支持的一个环境变量，value是Go项目的工作区，目录结构如下：src：存放Go项目的源码，pkg：存放编译的中间产物，bin：存放Go语言编译生成的二进制文件。
弊端：无法实现package的多版本控制。
Go Vendor：Go Vendor在项目目录下增加了vendor文件，所有依赖包以副本形式存放在$ProjectRoot/vendor下。依赖寻址方式：vendor->GoPATH。它通过每个项目引入一个依赖的副本解决了多个项目需要同一个package依赖的冲突问题。
弊端：无法控制依赖的版本。
更新项目可能出现依赖冲突，导致编译出错。
Go Module：通过go,mod文件管理依赖包版本，通过go get/go mod指令工具管理依赖包。
2.4.2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
go.mod：
首先模块路径用来标识一个模块，从模块路径可以看出从哪里找到该模块，如果是gitub前缀则表示可以从github仓库找到该模块，依赖包的源代码由github托管，如果项目的子包想被单独引用，则需要通过单独的 init go，mod文件进行管理。下面是依赖的原生sdk版本。
最下面是单元依赖,每个依赖单元用模块路径+版本来唯—标示。
依赖单元中的特殊标识符：首先是indirect后缀，表示go,mod对应的当前模块，没有直接导入该依赖模块的包，也就是非直接依赖。标示为间接依赖。
下一个常见的是incompatible，主版本2+模块会在模块路径增加/vN后缀，这能让go module按照不同的模块处理同一个项目不同主版本依赖。因为在这项规则提出之前已经又一些仓库打上2或更高版本的tag了，为了兼容这部分仓库，对于有go.mod文件并且主版本在2或者以上的依赖，会在版本号后加上+imcompatible后缀。
一个结论：在最终编译时会选择兼容子项目的最低兼容版本
2.4.3 依赖分发：Proxy
Go Proxy是一个服务站点，它会缓存站中的软件内容，缓存的软件版本不会变，并且在源站软件删除后依然可用，从而实现了稳定可靠的依赖分发。
Go Proxy使用：GOPROXY=proxy1.cn,https://proxy2.cn,…
GOPROXY是一个Go Proxy站点URL列表，可以使用“direct”代表源站，对于依赖配置，整体的依赖寻址路径，会优先从proxy1下载依赖，如果proxy1不存在，则会在proxy2寻找，如果proxy2不存在则回源到源站直接下载依赖，缓存到proxy站点中。
2.5 测试
测试分类：
2.5.1：单元测试：
单元测试主要包括输入，测试单元，输出，以及校对，单元的概念包括接口，函数，模块等；用最后的校对保证代码的功能与我们的预期相符，单元测试一方面可以保障质量，在整体覆盖率足够的情况下，一定程度上既保证了新功能本身的正确性，又为破坏原有代码的正确性。另一方面可以提升效率，在代码有bug的情况下，通过编写单测，可以在一个较短周期内定位和修复问题。
规则：测试文件以_test.go结尾，func TestXxx（*testing.T），初始化逻辑放到TestMain中
Tips：一般覆盖率：50-60%，较高覆盖率80%+。
测试分支相互独立，全面覆盖。
测试单元粒度足够小，函数但以职责。
2.5.2：基准测试：
基准测试是指测试一段程序的运行性能及耗费CPU的程度，在实际项目开发中，经常会遇到代码性能瓶颈，为了定位问题，经常要做代码性能分析，这就用到了基准测试，使用方式类似于单元测试。
基准测试以Benchmark:开头，入参是testing.B的N值反复递增循坏测试
(对一个测试用例的默认测试时间是1秒，当测试用例函数返回时还不到1秒，那么testing.B中的N值将按1、2、5、10、20、50…递增，并以递增后的值重新进行用例函数测试。)
Rettimer重置计数器，我们再reset之前做了init或其他的准备操作，这些操作不应该作为基准测试的范围，runparallel时多协程并发测试，执行2个基准测试，发现代码在并发情况下存在劣化，主要原因时rand为了保证全局的随机性和并发安全，持有了一把全局锁。
三、实践练习例子：
项目实践：
3.1：需求描述： 展示话题（标题，文字描述）和回帖列表
暂不考虑前端页面实现，仅仅实现一个本地web服务
话题和回帖数据用文件存储
3.2 E-R图建立实体和属性之间的关系
3.3 分层结构：
整体分为三层，repository数据层，servicei逻辑层，controoler视图层
数据层关联底层数据模型，也就是model，封装外部的增删改查，我们的数据存储在本地文件，通过文件操作拉取话题，贴子数据，数据层面向逻辑层，对service透明，屏蔽下游数据差异。
Servcie逻辑层处理核心业务逻辑，计算打包业务实体entiy,对应我们的需求，就是话题页面，包括话题和回帖列表，并上送给视图层；
Controllert视图层负责处理和外部的交互逻辑，以view视图的形式返回给客户端，对于我们需求，我们封装json格式化的请求结果，api形式访问就好
3.4 组件工具：
Gin高性能go web框架
https://github,com/gin-gonic/gin#installation
Go mod ：go mod init ， go get
3.5 仓库：
通过索引优化话题数据查找：
首先打开文件，基于file初始化scaner，通过迭代器方式遍历数据行，转化为结构体存储至内存map，这就是初始化话题内存索引。
存在内存索引之后，可以通过查询key得到map中的值就可以了。这里使用了sync,once主要适用于高并发的场景下只执行一次的场景，这样基于once的实现模式就是我们平常说的单例模式，减少存储浪费。
3.6 Service：
3.7 Controller
构建view对象，通过code msg打包业务状态信息，用data承载业务实体新信息。
3.8 Router
四、课后个人总结：
本节课讲了go语言的并发机制，并发的实现语法。以及项目测试的有关知识。最后的项目设计融合了前面所学的内容。不过关于并发机制仍有深入了解的需要。
五、引用参考：
关于线程-协程间的区别：goroutine · GitBook (wzcu.com)
