Go语言学习笔记

初学者本尊
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一、GO可以做什么

go有以下三大学习方向：

1.区块链的应用

区块链技术,简称BT(Blockchain technology),也被称之为分布式账本技术,是一种互联网数据库技术,其特点是去中心化,公开透明,让每一个人均可参与数据库记录。

2.后端服务器应用

美团后台流量支撑程序:
  支撑主站后台流量(排序,推荐,搜索等),提供负载均衡,cache,容错,按条件分流,统计运行指标等功能。
游戏服务:
  应用范围:游戏服务器(通讯,逻辑,数据存储)
...

3.云计算/云服务后台应用

盛大云CDN:
应用范围:
  CND的的调度系统，分发系统，监控系统，短域名服务，CDN内部开放平台，运用报表系统以及其他小工具。
京东消息推送云服务/京东分布式文件系统：
  应用范围:后台所有服务都是用go实现的。
...

二、GO的概述

Go语言是区块链最主流的编程语言，它是google公司创造的，也是google主推的语言。国外如google，AWS，CoreOS等，国内如七牛，小米，阿里，京东等已大规模使用go开发气云计算相关产品。

Google为什么要创建Go语言

  • 计算机硬件技术更新频繁，性能提高很快，默目前主流的编程语言发展明显落后于硬件，不能合理利用多核多CPU的优势提升软件系统性能。
  • 软件系统复杂度越来越高，维护成本越来越高，目前缺乏一个简洁而高效的编程语言。[现有语言：1.风格不统一 2.计算能力不够 3.处理大并发不够好]。
  • 企业运行维护很多c,c++的项目,c/c++程序运行速度虽然快,但是编译速度慢,目前还存在内存泄漏的一系列问题。

Go语言的特点

Go语言保证了既能达到静态编译语言的安全和性能，又达到了动态语言开发维护的高效率，使用一个表达式来形容Go:：Go = C+ Python，说明Go语言既有C静态语言的运行效率，又能达到Python动态语言的快速开发。

  • 从C语言那里继承了很多理念，包括表达式语法，控制结构，基础数据类型，调用参数传值，指针等，也保留了C语言一样的编译执行方法及弱化的指针。
  • 引入了包的概念，用于组织程序结构，Go语言的一个文件都要归属于一个包，而不能单独存在。
  • 垃圾回收机制,内存自动回收,不需要开发人员管理。
  • 天然支持并发
    • 从语言层次支持并发，实现简单
    • goroutine，轻量级线程，可实现大并发处理，高效利用多核
    • 基于CPS并发模型(Communicating Sequential Processes)实现
  • 吸收了管道通信机制,，形成Go语言特有的管道channel，通过管道channel，可以实现不同的goroutine之间的相互通信
  • 函数返回多个值
  • 新的创新，比如：切片，延时执行defer等。

三、Mac搭建Go语言开发环境

下载可执行文件版，直接点击下一步安装即可，默认会将go安装到/usr/local/go目录下。

image.png

检查

上一步安装过程执行完毕后，可以打开终端窗口，输入go version命令，查看安装的Go版本。

bytedance@M4CJKM7GTH **~** $ go version
go version go1.19.4 darwin/arm64

GOROOT和GOPATH都是环境变量，其中GOROOT是我们安装go开发包的路径，而从Go 1.8版本开始，Go开发包在安装完成后会为GOPATH设置一个默认目录，并且在Go1.14及之后的版本中启用了Go Module模式之后，不一定非要将代码写到GOPATH目录下，所以也就不需要我们再自己配置GOPATH了，使用默认的即可。

想要查看你电脑上的GOPATH路径，只需要打开终端输入以下命令并回车：

go env

GOPROXY非常重要

Go1.14版本之后，都推荐使用go mod模式来管理依赖环境了，也不再强制我们把代码必须写在GOPATH下面的src目录了，你可以在你电脑的任意位置编写go代码。（网上有些教程适用于1.11版本之前。）

默认GOPROXY配置是：
GOPROXY=https://proxy.golang.org,direct，由于国内访问不到https://proxy.golang.org，所以我们需要换一个PROXY，这里推荐使用https://goproxy.io或https://goproxy.cn。

可以执行下面的命令修改GOPROXY：

go env -w GOPROXY=https://goproxy.cn,direct

四、第一个Go程序

Hello World

现在我们来创建第一个Go项目——hello。在我们桌面创建一个hello目录。

go mod init

使用go module模式新建项目时，我们需要通过go mod init 项目名命令对项目进行初始化，该命令会在项目根目录下生成go.mod文件。例如，我们使用hello作为我们第一个Go项目的名称，执行如下命令。

go mod init hello

编写代码

接下来在该目录中创建一个main.go文件：

package main  // 声明 main 包，表明当前是一个可执行程序

import "fmt"  // 导入内置 fmt 包

func main(){  // main函数，是程序执行的入口
	fmt.Println("Hello World!")  // 在终端打印 Hello World!
}

编写

go build命令表示将源代码编译成可执行文件。

在hello目录下执行：

go build

编译得到的可执行文件会保存在执行编译命令的当前目录下，如果是Windows平台会在当前目录下找到hello.exe可执行文件。可在终端直接执行该hello.exe文件。

我们还可以使用-o参数来指定编译后得到的可执行文件的名字。

go build -o heiheihei.exe

go run

go run main.go也可以执行程序，该命令本质上是先在临时目录编译程序然后再执行。

如果你不清楚上方关于go run执行机制的描述，那么你最好今后都使用go build编译再执行。

go install

go install表示安装的意思，它先编译源代码得到可执行文件，然后将可执行文件移动到GOPATH的bin目录下。因为我们把GOPATH下的bin目录添加到了环境变量中，所以我们就可以在任意地方直接执行可执行文件了。

五、变量和常量

标识符和关键字

标识符

在编程语言中标识符就是程序员定义的具有特殊意义的词，比如变量名、常量名、函数名等等。 Go语言中标识符由字母数字和_(下划线）组成，并且只能以字母和_开头。 举几个例子：abc, _, _123, a123。

关键字

关键字是指编程语言中预先定义好的具有特殊含义的标识符。 关键字和保留字都不建议用作变量名。

Go语言中有25个关键字：

    break        default      func         interface    select
    case         defer        go           map          struct
    chan         else         goto         package      switch
    const        fallthrough  if           range        type
    continue     for          import       return       var

此外，Go语言中还有37个保留字。

    Constants:    true  false  iota  nil

        Types:    int  int8  int16  int32  int64  
                  uint  uint8  uint16  uint32  uint64  uintptr
                  float32  float64  complex128  complex64
                  bool  byte  rune  string  error

    Functions:   make  len  cap  new  append  copy  close  delete
                 complex  real  imag
                 panic  recover

变量

变量的来历

程序运行过程中的数据都是保存在内存中，我们想要在代码中操作某个数据时就需要去内存上找到这个变量，但是如果我们直接在代码中通过内存地址去操作变量的话，代码的可读性会非常差而且还容易出错，所以我们就利用变量将这个数据的内存地址保存起来，以后直接通过这个变量就能找到内存上对应的数据了。

变量类型

变量（Variable）的功能是存储数据。不同的变量保存的数据类型可能会不一样。经过半个多世纪的发展，编程语言已经基本形成了一套固定的类型，常见变量的数据类型有：整型、浮点型、布尔型等。

Go语言中的每一个变量都有自己的类型，并且变量必须经过声明才能开始使用。

变量声明

Go语言中的变量需要声明后才能使用，同一作用域内不支持重复声明。 并且Go语言的变量声明后必须使用。

标准声明

Go语言的变量声明格式为：

var 变量名 变量类型

变量声明以关键字var开头，变量类型放在变量的后面，行尾无需分号。 举个例子：

var name string
var age int
var isOk bool

批量声明

每声明一个变量就需要写var关键字会比较繁琐，go语言中还支持批量变量声明：

var (
    a string
    b int
    c bool
    d float32
)

变量的初始化

Go语言在声明变量的时候，会自动对变量对应的内存区域进行初始化操作。每个变量会被初始化成其类型的默认值，例如： 整型和浮点型变量的默认值为0。 字符串变量的默认值为空字符串。 布尔型变量默认为false。 切片、函数、指针变量的默认为nil。

当然我们也可在声明变量的时候为其指定初始值。变量初始化的标准格式如下：

var 变量名 类型 = 表达式

举个例子：

var name string = "Q1mi"
var age int = 18

或者一次初始化多个变量

var name, age = "Q1mi", 20

类型推导

有时候我们会将变量的类型省略，这个时候编译器会根据等号右边的值来推导变量的类型完成初始化。

var name = "Q1mi"
var age = 18

短变量声明

在函数内部，可以使用更简略的 := 方式声明并初始化变量。

package main

import (
	"fmt"
)
// 全局变量m
var m = 100

func main() {
	n := 10
	m := 200 // 此处声明局部变量m
	fmt.Println(m, n)
}

匿名变量

在使用多重赋值时，如果想要忽略某个值，可以使用匿名变量（anonymous variable）。 匿名变量用一个下划线_表示，例如：

func foo() (int, string) {
	return 10, "Q1mi"
}
func main() {
	x, _ := foo()
	_, y := foo()
	fmt.Println("x=", x)
	fmt.Println("y=", y)
}

匿名变量不占用命名空间，不会分配内存，所以匿名变量之间不存在重复声明。 注意事项：

  • 函数外的每个语句都必须以关键字开始（var、const、func等）
  • :=不能使用在函数外。
  • _多用于占位，表示忽略值。

常量

相对于变量，常量是恒定不变的值，多用于定义程序运行期间不会改变的那些值。 常量的声明和变量声明非常类似，只是把var换成了const，常量在定义的时候必须赋值。

const pi = 3.1415
const e = 2.7182

声明了pi和e这两个常量之后，在整个程序运行期间它们的值都不能再发生变化了。

多个常量也可以一起声明：

const (
    pi = 3.1415
    e = 2.7182
)

const同时声明多个常量时，如果省略了值则表示和上面一行的值相同。 例如：

const (
    n1 = 100
    n2
    n3
)

上面示例中，常量n1、n2、n3的值都是100。

iota

iota是go语言的常量计数器，只能在常量的表达式中使用。

iota在const关键字出现时将被重置为0。const中每新增一行常量声明将使iota计数一次(iota可理解为const语句块中的行索引)。 使用iota能简化定义，在定义枚举时很有用。

举个例子：

const (
		n1 = iota //0
		n2        //1
		n3        //2
		n4        //3
	)

几个常见的iota示例:

使用_跳过某些值

const (
		n1 = iota //0
		n2        //1
		_
		n4        //3
	)

iota声明中间插队

const (
		n1 = iota //0
		n2 = 100  //100
		n3 = iota //2
		n4        //3
	)
	const n5 = iota //0

定义数量级 （这里的<<表示左移操作，1<<10表示将1的二进制表示向左移10位，也就是由1变成了10000000000，也就是十进制的1024。同理2<<2表示将2的二进制表示向左移2位，也就是由10变成了1000，也就是十进制的8。）

const (
		_  = iota
		KB = 1 << (10 * iota)
		MB = 1 << (10 * iota)
		GB = 1 << (10 * iota)
		TB = 1 << (10 * iota)
		PB = 1 << (10 * iota)
	)

多个iota定义在一行

const (
		a, b = iota + 1, iota + 2 //1,2
		c, d                      //2,3
		e, f                      //3,4
	)
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