Go语言工程实践 | 豆包MarsCode AI刷题

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01 高并发

并发vs并行

image.png 并行可以理解为并发的一种手段

go可以充分发挥多核优势，高效运行

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函数前＋go来调用协程，快速运行，区别于一般调用

time.Sleep(time.Second)使调用子协程时，主协程不退出

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协程间通信，数据交换的不同方式

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image.png src无缓冲；dest有缓冲 a协程遍历0-9并发送到channel src b协程遍历src的数据，实现a协程和b协程的通信 通过src和dest的传递能够保证顺序性，并发安全 为什么选择有缓冲：eg消费速度慢于生产，使用缓冲让消费不会影响生产效率

image.png 通过共享内存实现通信 undefer问题 对临界区进行控制 避免多协程抢夺数据

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02 依赖管理

Go 依赖管理演进 各种开发包

image.png 单体函数，原生sdk 原生SDK（Software Development Kit，软件开发工具包）指的是为特定操作系统或平台量身定制的开发工具包。它通常由操作系统的官方机构或平台提供，以便开发者能够利用系统的底层功能和资源，从而开发出性能更高、兼容性更强的应用程序。使用原生SDK的应用程序通常称为“原生应用（Native App）”。 复杂项目，跨平台sdk

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image.png commit 时间戳+哈希码

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image.png Go 依赖管理演进 Go Module 依赖管理方案 image.png Go Module实践 Go 语言的依赖管理经历了几次重要的演进，从最初的 GOPATH 到 Go Modules，这个变化极大地简化了 Go 项目的依赖管理。下面是 Go 依赖管理的演进过程，重点介绍 Go Modules 方案。

1. GOPATH 模式（早期） 最初，Go 使用 GOPATH 来管理依赖。在这种模式下，所有的 Go 代码都必须放置在 GOPATH 目录下。依赖库也必须存放在 GOPATH 内的 src 子目录下，go get 命令会自动将第三方库下载到 GOPATH 中。然而，这种方式有许多问题：

  • 路径固定：项目必须放在 GOPATH 目录中，无法自由选择项目存放位置。
  • 版本管理困难：不同项目可能需要不同版本的相同依赖，GOPATH 模式不能很好地处理依赖的版本冲突。

2. Dep（早期的依赖管理工具） 为了弥补 GOPATH 模式的不足，社区引入了 dep 工具。dep 提供了对依赖版本的管理，它使用 Gopkg.toml 和 Gopkg.lock 文件来指定和锁定项目的依赖版本。虽然 dep 改善了依赖版本控制的问题，但仍然存在如下问题：

  • 没有与 Go 官方集成，且需要额外安装和配置。
  • 依赖的版本控制和管理方式比较复杂，需要手动维护锁文件。

3. Go Modules（正式解决方案） 随着 Go 1.11 的发布，Go 官方引入了 Go Modules（以下简称 Go Mod），从而彻底解决了 GOPATH 和 dep 的问题。Go Mod 是 Go 语言的官方依赖管理工具，支持项目和依赖版本的管理，并且有以下特点：

  • 无需 GOPATH：Go Mod 让项目不再依赖 GOPATH，可以放在任何地方，简化了项目结构。
  • 版本控制：通过 go.mod 和 go.sum 文件来管理依赖版本。go.mod 文件用于定义模块名称、依赖项和 Go 版本，go.sum 文件记录每个依赖的校验和，保证了依赖的一致性。
  • 自动化依赖管理：go mod tidy 命令可以自动清理不再使用的依赖，保持 go.mod 和 go.sum 文件的整洁。
  • 支持代理：Go Mod 支持通过 Go Proxy 来获取依赖，避免了直接从 GitHub 等源获取的可能不稳定问题。

Go Mod 的关键文件

  1. go.mod：定义模块名、Go 版本、依赖的版本等信息。

    module example.com/myproject

go 1.16

require (
    github.com/gorilla/mux v1.8.0
    github.com/sirupsen/logrus v1.7.0
)

  2. go.sum：记录每个依赖的校验和，确保依赖的完整性。

    github.com/gorilla/mux v1.8.0 h1:45D1C56E3F0C...
github.com/sirupsen/logrus v1.7.0 h1:kO5U6FgC5Pz...

  3. go.mod 和 go.sum 的操作命令：

    • go mod init：初始化模块，生成 go.mod 文件。
    • go mod tidy：自动整理 go.mod 和 go.sum，删除不再使用的依赖。
    • go mod vendor：将依赖复制到本地的 vendor 目录中（在一些特定情况下使用）。
    • go get：添加或升级依赖版本。
    • go mod verify：验证依赖的完整性和一致性。

4. Go 1.16 及以后：Go Modules 默认开启

自 Go 1.16 版本起，Go Modules 成为 Go 的默认依赖管理方式。GOPATH 模式被正式淘汰，Go 项目管理的推荐方式是使用 Go Mod。

总结

Go 依赖管理的演进从最初的 GOPATH 到社区工具 dep，最终到官方的 Go Modules，实现了更为灵活、强大和简便的依赖管理方式。Go Modules 的引入极大地简化了 Go 项目的依赖管理，并解决了多个版本冲突和管理不便的问题，成为现代 Go 项目不可或缺的一部分。

03.测试

测试是事故的最后一道屏障

image.png 回归测试：手动通过终端回归主流场景 集成测试：对系统功能维度，对系统接口测试 单元测试：开发过程中对函数测试，一定程度上决定代码质量

单元测试 image.png

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Mock测试 image.png

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基准测试 image.png

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image.png Go 语言的单元测试、Mock 测试和基准测试是开发过程中非常重要的工具，它们帮助开发者确保代码质量、验证功能以及优化性能。

单元测试（Unit Test） 单元测试是测试代码的最小单元——通常是函数或方法，确保它们按照预期的方式工作。

Go 的单元测试框架 Go 语言内置了一个非常简单的测试框架，使用 testing 包。基本的单元测试包括编写一个以 Test 开头的函数，该函数接受一个指向 testing.T 类型的参数。

示例： 假设你有一个函数 Add，用来返回两个整数的和：

package main

import "fmt"

// Add 返回两个整数的和
func Add(a, b int) int {
    return a + b
}

你可以为这个函数编写单元测试：

package main

import "testing"

// TestAdd 是 Add 函数的单元测试
func TestAdd(t *testing.T) {
    result := Add(2, 3)
    if result != 5 {
        t.Errorf("Expected 5, but got %d", result)
    }
}

运行测试 可以使用 go test 命令来运行单元测试。默认情况下，go test 会查找所有以 Test 开头的函数并执行它们：

go test

测试输出

  • 如果测试通过，不会显示任何输出。
  • 如果测试失败，会显示类似 FAIL 的信息，并且打印错误的详细信息。

Mock 测试（Mock Testing） Mock 测试用于模拟外部依赖，特别是当你的代码依赖于外部服务、数据库、API 或其他模块时，直接进行单元测试会很困难。通过创建 Mock 对象，你可以避免对外部资源的实际调用，而是模拟它们的行为。

Go 中有多个工具可以用来实现 Mock 测试，最常见的库是 github.com/stretchr/testify/mock 和 github.com/golang/mock。

示例： 假设你有一个依赖于外部数据库的函数，你希望对其进行 Mock 测试。首先定义一个接口：

package main

import "fmt"

// Database 接口模拟数据库操作
type Database interface {
    GetUserByID(id int) (string, error)
}

// 获取用户名称
func GetUserName(db Database, id int) (string, error) {
    name, err := db.GetUserByID(id)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    return name, nil
}

然后你可以使用 Mock 来模拟 Database 接口：

package main

import (
    "testing"
    "github.com/stretchr/testify/mock"
)

// MockDatabase 是 Database 接口的 Mock 实现
type MockDatabase struct {
    mock.Mock
}

func (m *MockDatabase) GetUserByID(id int) (string, error) {
    args := m.Called(id)
    return args.String(0), args.Error(1)
}

func TestGetUserName(t *testing.T) {
    // 创建 Mock 对象
    mockDB := new(MockDatabase)
    
    // 设置期望
    mockDB.On("GetUserByID", 1).Return("John", nil)

    // 调用被测试的函数
    name, err := GetUserName(mockDB, 1)
    if err != nil {
        t.Errorf("Expected no error, got %v", err)
    }
    if name != "John" {
        t.Errorf("Expected 'John', got %s", name)
    }

    // 验证期望
    mockDB.AssertExpectations(t)
}

运行 Mock 测试 和普通单元测试一样，Mock 测试也可以通过 go test 来运行。

testify/mock 主要功能：

  • 期望设置：通过 On 方法指定某个方法的调用以及期望的返回值。
  • 断言：使用 AssertExpectations 来确保 Mock 对象的所有预期行为都发生。
  • 模拟行为：通过 Return 方法返回模拟值，模拟方法的行为。

基准测试（Benchmark Test） 基准测试用于衡量代码的性能，帮助你理解某段代码的执行效率。Go 提供了 testing 包中的 Benchmark 函数来进行基准测试。

示例： 假设你想要基准测试一个字符串拼接的性能：

package main

import "testing"

// 拼接字符串
func Concatenate(str1, str2 string) string {
    return str1 + str2
}

// 基准测试
func BenchmarkConcatenate(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        Concatenate("Hello", "World")
    }
}

在基准测试中，b.N 代表运行基准测试的次数。testing.B 提供了一个基准测试的计时器，Go 会根据性能分析自动决定执行次数。

运行基准测试 通过 go test 和 -bench 标志来运行基准测试：

go test -bench .

输出结果： 基准测试结果通常会显示每个操作的平均时间以及每秒的操作次数：

BenchmarkConcatenate-8    2000000000    0.35 ns/op
  • BenchmarkConcatenate-8：表示这是 BenchmarkConcatenate 测试，-8 是 CPU 核心数。
  • 2000000000：表示测试运行了多少次。
  • 0.35 ns/op：表示每次操作的平均时间。

总结

  • 单元测试：通过 testing 包对函数进行基本的功能测试，确保代码的正确性。
  • Mock 测试：通过 Mock 对象模拟外部依赖，测试与外部资源交互的代码逻辑。
  • 基准测试：通过 testing.B 来测试代码性能，优化代码的执行效率。

这些测试方法帮助开发者在确保代码质量的同时，也能保证系统在不同情况下的正确性与高效性。

04项目实践

需求设计 代码开发 测试运行

image.png 4.2需求用例 浏览消费用户 topicpage：topic、postlist

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image.png 单例减少内存浪费

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image.png 项目拆解-代码设计-测试运行

没跑通😔

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