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
一、简介
1.什么是Go语言
- 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
2.哪些公司在使用Go语言
首先字节跳动已经全面拥抱了Go语言，公司内部有上万个微服务使用Go来编写，不久前也使用了Go RPC框架KiteX。
以下公司也在大量使用Go语言：
从业务维度来看Go语言已经在云计算、微服务、大数据、区块链、物联网等领域蓬勃发展。然后在云计算、微服务等领域已经有非常高的占有率。
3.字节跳动为什么全面拥抱Go语言
- 最初使用Python，由于性能问题换成了Go
- C++不太适合在线业务
- 早期团队非Java背景
- 性能比较好
- 部署简单、学习成本低
- 内部RPC和HTTP框架的推广
二、入门
开发环境 - 安装Go
安装Go，可以直接在浏览器输入go.dev打开 Golang的官网，然后点击download然后按照提示就可以安装Go。如果打不开可以尝试使用 Golang中国的镜像。
如果访问github速度比较慢，可以配置go mod proxy，打开 goproxy.cn/ 按照提示操作即可，配置完成下载第三方包速度会大大加快。
开发环境 - 配置集成开发环境
go的开发环境可以选择VSCode或者GoLand。这是如今功能最多，使用最广泛的编辑器或者IDE。
开发环境 - 基于云的开发环境
利用github可以很方便的使用gitpod.io的在线编程环境来试用golang。只需要浏览器打开gitpod.io/#github.com… ，用github账号登陆，就可以打开实例项目开始编码。
基础语法 - Hello World
package main //代表这个文件属于main包的一部分，main包也就是程序的入口包。
import (
"fmt" //导入了标准库里面的fmt。这个包主要用来往屏幕输入输出字符串、格式化字符串。
)
//mian函数里面调用了fmt.Println输出hello world
func main() {
fmt.Println("hello world")
}
要运行这个程序，可以直接go run helloworld.go。如果我们想编译成二进制的话，可以用go build来编译。编译完成之后直接./helloworld就可以运行。
基础语法 - 变量
go语言是一门强类型语言，每一个变量都有它自己的变量类型。
常见的变量类型有字符串、整数、浮点型、布尔型等。
go语言的字符串是内置类型，可以直接通过加号拼接，也能够直接用等于号去比较两个字符串。
go语言变量的声明：
var name="zhangsan"，声明变量的时候，一般会自动推导变量的类型。如果有需要也可以显式写出变量类型：var name string="zhangsan"str:="hello"
常量只需要把var改成const。小提示：go语言里面的常量没有确定的类型，会根据使用的上下文来自动确定类型。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
func main() {
var a = "initial"
var b, c int = 1, 2
var d = true
var e float64
f := float32(e)
g := a + "foo"
fmt.Println(a, b, c, d, e, f) // initial 1 2 true 0 0
fmt.Println(g) // initialapple
const s string = "constant"
const h = 500000000
const i = 3e20 / h
fmt.Println(s, h, i, math.Sin(h), math.Sin(i))
}
基础语法 - if else
- go语言里面的if else写法中if后面没有括号。如果写了括号，在保存的时候编辑器会自动去掉。
- go语言里面的if，后面必须接大括号，不能直接把if里面的语句写在同一行。
package main
import "fmt"
func main() {
if 7%2 == 0 {
fmt.Println("7 is even")
} else {
fmt.Println("7 is odd")
}
if 8%4 == 0 {
fmt.Println("8 is divisible by 4")
}
if num := 9; num < 0 {
fmt.Println(num, "is negative")
} else if num < 10 {
fmt.Println(num, "has 1 digit")
} else {
fmt.Println(num, "has multiple digits")
}
}
基础语法 - 循环
在go语言里面没有while循环、do while循环，只有唯一的一种for循环。最简单的for循环就是在for后面什么都不写，代表一个死循环。循环中途可以使用break跳出，也可以使用经典的C循环。for循环中间三段，任何一段都可以省略。
package main
import "fmt"
func main() {
i := 1
for {
fmt.Println("loop")
break
}
for j := 7; j < 9; j++ {
fmt.Println(j)
}
for n := 0; n < 5; n++ {
if n%2 == 0 {
continue
}
fmt.Println(n)
}
for i <= 3 {
fmt.Println(i)
i = i + 1
}
}
基础语法 - switch
go语言里面的switch分支结构。看起来和C、C++类似。同样的在switch后面的那个变量名，不需要加括号。这里面有一个很大的不同点，在C++里面，switch case如果不显式加break的话，会继续往下跑完所有的case，在go语言里面是不需要加break的。
相比较C、C++，go语言里面的switch功能更强大。可以使用任意类型的变量，甚至可以用来取代任意的if else语句。可以在switch后面不加任何变量，然后在case里面写条件分支。这样代码相比用多个if else代码，逻辑上会更为清晰。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
a := 2
switch a {
case 1:
fmt.Println("one")
case 2:
fmt.Println("two")
case 3:
fmt.Println("three")
case 4, 5:
fmt.Println("four or five")
default:
fmt.Println("other")
}
t := time.Now()
switch {
case t.Hour() < 12:
fmt.Println("It's before noon")
default:
fmt.Println("It's after noon")
}
}
基础语法 - 数组
数组是一个具有编号且长度固定的元素序列。对于一个数组，可以很方便的取特定索引的值或者往特定索引取存储值，然后也能够直接取打印一个数组。不过，在真实业务代码里面，我们很少直接使用数组，因为它长度是固定的，我们用的最多的是切片。
package main
import "fmt"
func main() {
var a [5]int
a[4] = 100
fmt.Println("get:", a[2])
fmt.Println("len:", len(a))
b := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
fmt.Println(b)
var twoD [2][3]int
for i := 0; i < 2; i++ {
for j := 0; j < 3; j++ {
twoD[i][j] = i + j
}
}
fmt.Println("2d: ", twoD)
}
基础语法 - 切片
切片不同于数组，它可以任意改变长度，然后也有更丰富的操作。
可以用make来创建一个切片，像数组一样取值，使用append来追加元素。注意append的用法， 必须把append的结果赋值为原数组。因为slice的原理实际上是它存储了一个长度和一个容量，加一个指向一个数组的指针，在执行append操作的时候，如果容量不够的话，会扩容并返回新的slice。
slice拥有和python一样的切片操作。不过不支持负数索引。
package main
import "fmt"
func main() {
s := make([]string, 3)
s[0] = "a"
s[1] = "b"
s[2] = "c"
fmt.Println("get:", s[2]) // c
fmt.Println("len:", len(s)) // 3
s = append(s, "d")
s = append(s, "e", "f")
fmt.Println(s) // [a b c d e f]
c := make([]string, len(s))
copy(c, s)
fmt.Println(c) // [a b c d e f]
fmt.Println(s[2:5]) // [c d e]
fmt.Println(s[:5]) // [a b c d e]
fmt.Println(s[2:]) // [c d e f]
good := []string{"g", "o", "o", "d"}
fmt.Println(good) // [g o o d]
}
基础语法 - map
map在其他语言里面可能叫做哈希或者字典。map是实际使用过程中最频繁使用到的数据结构。
可以用make来创建一个空map，需要两个类型，第一个是key的类型，另一个是value的类型。我们可以从里面去存储或者取出键值对。可以用delete删除键值对。
Go语言的map是完全无序的，遍历的时候不会按照字母顺序，也不会按照插入顺序输出，而是随机顺序。
package main
import "fmt"
func main() {
m := make(map[string]int)
m["one"] = 1
m["two"] = 2
fmt.Println(m) // map[one:1 two:2]
fmt.Println(len(m)) // 2
fmt.Println(m["one"]) // 1
fmt.Println(m["unknow"]) // 0
r, ok := m["unknow"]
fmt.Println(r, ok) // 0 false
delete(m, "one")
m2 := map[string]int{"one": 1, "two": 2}
var m3 = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
fmt.Println(m2, m3)
}
基础语法 - range
对于一个slice或者一个map的话，可以使用range来快速遍历，这样代码能够更加简洁。range遍历的时候，对于数组会返回两个值，第一个是索引，第二个是对应位置的值。如果我们不需要索引的话，可以用下划线来忽略。
package main
import "fmt"
func main() {
nums := []int{2, 3, 4}
sum := 0
for i, num := range nums {
sum += num
if num == 2 {
fmt.Println("index:", i, "num:", num) // index: 0 num: 2
}
}
fmt.Println(sum) // 9
m := map[string]string{"a": "A", "b": "B"}
for k, v := range m {
fmt.Println(k, v) // b 8; a A
}
for k := range m {
fmt.Println("key", k) // key a; key b
}
}
基础语法 - 函数
Go和其他很多语言不一样的是，变量类型是后置的。Golang里面的函数原生支持返回多个值。在实际的业务代码里面几乎所有的函数都返回两个值，第一个是真正的返回结果，第二个值是一个错误信息。
package main
import "fmt"
func add(a int, b int) int {
return a + b
}
func add2(a, b int) int {
return a + b
}
func exists(m map[string]string, k string) (v string, ok bool) {
v, ok = m[k]
return v, ok
}
func main() {
res := add(1, 2)
fmt.Println(res) // 3
v, ok := exists(map[string]string{"a": "A"}, "a")
fmt.Println(v, ok) // A True
}
基础语法 - 指针
Golang也支持指针。当然，相比C和C++里面的指针，支持的操作很有限。指针的一个作用就是对于传入的参数进行修改。
add2这个函数试图把一个变量+2，但是这样是无效的。因为传入函数的参数实际上是一个拷贝，也就是说这个+2，是对那个拷贝进行了+2，并不起作用。只有add2ptr这样的函数将参数类型写成指针类型，才会有效。为了类型匹配，调用add2ptr的时候会加一个&符号。
package main
import "fmt"
func add2(n int) {
n += 2
}
func add2ptr(n *int) {
*n += 2
}
func main() {
n := 5
add2(n)
fmt.Println(n) // 5
add2ptr(&n)
fmt.Println(n) // 7
}
基础语法 - 结构体
结构体是带类型的字段的集合。
我们可以使用结构体的名称去初始化一个结构体变量，构造的时候需要传入每个字段的初始值。也可以用键值对的方式去指定初始值，这样可以只对一部分字段进行初始化。同样的结构体也支持指针，这样能够实现对于结构体的修改，也能够在某些情况下避免一些大结构体的拷贝开销。
package main
import "fmt"
type user struct {
name string
password string
}
func main() {
a := user{name: "wang", password: "1024"}
b := user{"wang", "1024"}
c := user{name: "wang"}
c.password = "1024"
var d user
d.name = "wang"
d.password = "1024"
fmt.Println(a, b, c, d) // {wang 1024} {wang 1024} {wang 1024} {wang 1024}
fmt.Println(checkPassword(a, "haha")) // false
fmt.Println(checkPassword2(&a, "haha")) // false
}
func checkPassword(u user, password string) bool {
return u.password == password
}
func checkPassword2(u *user, password string) bool {
return u.password == password
}
基础语法 - 结构体方法
在Go里面可以为结构体去定义一些方法。有点类似其他语言里面的类成员函数。比如下面checkPassword的实现，就是一个结构体方法。这样用户可以像a.checkPassword("2048")这样去调用。
结构体方法就是在函数名字前面多加了一个参数。这个参数把这个方法绑定到这个参数对应的类型上。
在实现结构体方法的时候有两种写法， 一种是带指针，一种是不带指针。区别在于带指针的话，就可以对这个结构体去做修改。如果不带指针的话，实际上操作的是一个拷贝，无法对结构体进行修改。
package main
import "fmt"
type user struct {
name string
password string
}
func (u user) checkPassword(password string) bool {
return u.password == password
}
func (u *user) resetPassword(password string) {
u.password = password
}
func main() {
a := user{name: "wang", password: "1024"}
a.resetPassword("2048")
fmt.Println(a.checkPassword("2048")) // true
}
基础语法 - 错误处理
错误处理在Go语言里面符合习惯的做法就是使用一个单独的返回值来处理错误信息。
不同于Java使用的异常，Go语言的处理方式能够很清晰的知道哪个函数返回了错误，并且能用简单的if else来处理错误。
在函数里面，我们可以在那个函数的返回值类型里面的后面加一个error，就代表这个函数会返回错误。
那么在函数实现的时候，return需要同时return两个值，要么就是如果出现错误的话，那么可以return nil和一个error。如果没有的话，那么返回原本的结果和nil。
package main
import (
"errors"
"fmt"
)
type user struct {
name string
password string
}
func findUser(users []user, name string) (v *user, err error) {
for _, u := range users {
if u.name == name {
return &u, nil
}
}
return nil, errors.New("not found")
}
func main() {
u, err := findUser([]user{{"wang", "1024"}}, "wang")
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
fmt.Println(u.name) // wang
if u, err := findUser([]user{{"wang", "1024"}}, "li"); err != nil {
fmt.Println(err) // not found
return
} else {
fmt.Println(u.name)
}
}
基础语法 - 字符串操作
在Go语言的标准库strings包里面有很多常用的字符串工具函数，比如contains判断一个字符串里面是否包含另一个字符串，count字符串计数，index查找某个字符串的位置。join连接多个字符串。repeat重复多个字符串，replace替换字符串。
package main
import (
"fmt"
"strings"
)
func main() {
a := "hello"
fmt.Println(strings.Contains(a, "ll")) // true
fmt.Println(strings.Count(a, "l")) // 2
fmt.Println(strings.HasPrefix(a, "he")) // true
fmt.Println(strings.HasSuffix(a, "llo")) // true
fmt.Println(strings.Index(a, "ll")) // 2
fmt.Println(strings.Join([]string{"he", "llo"}, "-")) // he-llo
fmt.Println(strings.Repeat(a, 2)) // hellohello
fmt.Println(strings.Replace(a, "e", "E", -1)) // hEllo
fmt.Println(strings.Split("a-b-c", "-")) // [a b c]
fmt.Println(strings.ToLower(a)) // hello
fmt.Println(strings.ToUpper(a)) // HELLO
fmt.Println(len(a)) // 5
b := "你好"
fmt.Println(len(b)) // 6
}
基础语法 - 字符串格式化
在标准库的fmt包里面有很多的字符串格式相关的的方法，比如printf这个类似于C语言里面的printf函数。不同的是，在Go语言里面，可以很轻松的用%v来打印任意类型的变量，而不需要区分数字字符串。也可以用%+v打印详细结果，%#v则更详细。
package main
import "fmt"
type point struct {
x, y int
}
func main() {
s := "hello"
n := 123
p := point{1, 2}
fmt.Println(s, n) // hello 123
fmt.Println(p) // {1 2}
fmt.Printf("s=%v\n", s) // s=hello
fmt.Printf("n=%v\n", n) // n=123
fmt.Printf("p=%v\n", p) // p={1 2}
fmt.Printf("p=%+v\n", p) // p={x:1 y:2}
fmt.Printf("p=%#v\n", p) // p=main.point{x:1, y:2}
f := 3.141592653
fmt.Println(f) // 3.141592653
fmt.Printf("%.2f\n", f) // 3.14
}
基础语法 - JSON处理
Go语言里面的JSON操作非常简单，对于一个已有的结构体，我们可以什么都不做，只要保证每一个字段的第一个字母是大写，也就是公开字段，那么这个结构体就能够使用json.Marshal去序列化，变成一个JSON字符串。
序列化后的字符串也能够使用json.Unmarshal去反序列化到一个空的变量里面。
这样默认序列化出来的的字符串，它的风格是大写字母开头，而不是下划线。我们可以在后面用json tag等语法来修改输出json结构里面的字段名。
package main
import (
"encoding/json"
"fmt"
)
type userInfo struct {
Name string
Age int `json:"age"`
Hobby []string
}
func main() {
a := userInfo{Name: "wang", Age: 18, Hobby: []string{"Golang", "TypeScript"}}
buf, err := json.Marshal(a)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(buf) // [123 34 78 97...]
fmt.Println(string(buf)) // {"Name":"wang","age":18,"Hobby":["Golang","TypeScript"]}
buf, err = json.MarshalIndent(a, "", "\t")
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(string(buf))
var b userInfo
err = json.Unmarshal(buf, &b)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Printf("%#v\n", b) // main.userInfo{Name:"wang", Age:18, Hobby:[]string{"Golang", "TypeScript"}}
}
基础语法 - 时间处理
Go语言里面最常用的就是time.now()来获取当前时间，然后你也可以用time.date去构造一个带时区的时间。有很多方法来获取这个时间点的年月日小时分钟秒。也能用.sub去对两个时间进行减法得到一个时间段。时间段又可以得去得到它有多少小时，多少分钟，多少秒。
在和某些系统交互的时候，我们经常会用到时间戳，可以用.UNIX来获取时间戳。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
now := time.Now()
fmt.Println(now) // 2022-03-27 18:04:59.433297 +0800 CST m=+0.000087933
t := time.Date(2022, 3, 27, 1, 25, 36, 0, time.UTC)
t2 := time.Date(2022, 3, 27, 2, 30, 36, 0, time.UTC)
fmt.Println(t) // 2022-03-27 01:25:36 +0000 UTC
fmt.Println(t.Year(), t.Month(), t.Day(), t.Hour(), t.Minute()) // 2022 March 27 1 25
fmt.Println(t.Format("2006-01-02 15:04:05")) // 2022-03-27 01:25:36
diff := t2.Sub(t)
fmt.Println(diff) // 1h5m0s
fmt.Println(diff.Minutes(), diff.Seconds()) // 65 3900
t3, err := time.Parse("2006-01-02 15:04:05", "2022-03-27 01:25:36")
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(t3 == t) // true
fmt.Println(now.Unix()) // 1648738080
}
基础语法 - 数字解析
在go语言里面，关于字符串和时间类型之间的转换都在str conv这个包下，这个包是string convert这两个单词的缩写。
我们可以用ParseInt或ParseFloat来解析一个字符串。
我们可以用Atoi把一个十进制字符串转成数字。可以用Itoa把数字换成字符串。
如果输入不合法，这些函数都会返回error。
package main
import (
"fmt"
"strconv"
)
func main() {
f, _ := strconv.ParseFloat("1.234", 64)
fmt.Println(f) // 1.234
n, _ := strconv.ParseInt("111", 10, 64)
fmt.Println(n) // 111
n, _ = strconv.ParseInt("0x1000", 0, 64)
fmt.Println(n) // 4096
n2, _ := strconv.Atoi("123")
fmt.Println(n2) // 123
n2, err := strconv.Atoi("AAA")
fmt.Println(n2, err) // 0 strconv.Atoi: parsing "AAA": invalid syntax
}
基础语法 - 进程信息
在Go语言里面，我们能够用os.Args来得到程序执行的时候指定的命令行参数。
比如我们可以编译一个二进制文件。后面接abcd启动，输出就是os.Args会是一个长度为5的slice，第一个成员代表二进制自身的名字。
我们可以用os.Getenv来读取环境变量。
package main
import (
"fmt"
"os"
"os/exec"
)
func main() {
// go run example/20-env/main.go a b c d
fmt.Println(os.Args) // [/var/folders/8p/n34xxfnx38dg8bv_x8l62t_m0000gn/T/go-build3406981276/b001/exe/main a b c d]
fmt.Println(os.Getenv("PATH")) // /usr/local/go/bin...
fmt.Println(os.Setenv("AA", "BB"))
buf, err := exec.Command("grep", "127.0.0.1", "/etc/hosts").CombinedOutput()
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(string(buf)) // 127.0.0.1 localhost
}
三、总结
通过本次课程学习到了Go语言的基本语法，它和Java语言还是有不少区别的，比如Java语言只有值传递，Go语言有值传递和引用传递；Go语言的变量类型都是后置的；Go支持多返回值，很多时候都不需要像Java那样先创建一个用于包装返回值的类。不过相对于Java语言，Go语言语法上简单了很多。
