前言
本文使用代码片段的形式来解释在 go 语言开发中经常遇到的小功能点，由于本人主要使用 java 开发，因此会与其作比较，希望对大家有所帮助。
1. hello world
新手村的第一课，毋庸置疑。
package main
import "fmt"
func main() {
fmt.Printf("hello world")
}
2. 隐形初始化
package main
import "fmt"
func main() {
load()
}
func load() {
fmt.Printf("初始化..手动%s 不错\n", "1")
}
func init() {
fmt.Printf("隐形初始化。。\n")
}
在 go 中定义 init 函数，程序在运行时会自动执行。类似使 junit 的 @before 注解。
3. 多模块的访问
java 中 package 包的概念，go 是通过文件夹 + package 关键字来定义的。
一般而言，我们会通过go init来创建项目，生成的go.mod文件位于根目录。
常见的实践是，创建文件夹并且保持 package 名称与文件夹保持一致。这样 import 的永远是文件夹，遵循以上规则则意味着文件夹的名称即为模块名。
同一个 package 可以创建多个 .go 文件，虽然分布在不同的文件中。但是他们中的方法名称不能相同。需要注意，这里与 java中不同类中方法可以重名不同。
此外，也没有诸如private、protected、public等包访问权限关键字。只要定义的函数首字母为大写。则可以被外部成功调用。
来看一下示例：
go-tour
└── ch3
├── model
│ └── test
│ │ ├── testNest.go
│ └── helper.go
│ └── helper2.go
│
└── main.go
└── go.mod
此处，ch3、model、test 均为文件夹，也可以说是 package。helper.go 位于 model 下，它的代码如下：
package model
import "fmt"
var AppName = "bot"
var appVersion = "1.0.0"
func Say() {
fmt.Printf("%s", "hello")
}
func init() {
fmt.Printf("%s,%s", AppName, appVersion)
}
再来看看 main.go
package main
import (
"ch3/model"
"ch3/model/test"
)
func main() {
model.Say()
}
显然它的调用是通过 packageName.MethodName() 来使用的。需要注意的是，一个 go.mod 下只能有一个 main 包。
4. 引用外部库
和 java 的 maven 类似，go 几经波折也提供了官方仓库。如下，通过 go get github.com/satori/go.uuid 命令即可安装 uuid 库，未指定版本，因此下载的为最新版本。
使用时是这样的：
package main
import (
"fmt"
uuid "github.com/satori/go.uuid"
)
func main() {
uuid := uuid.NewV4()
fmt.Printf("%s", uuid)
}
5. 数组字典和循环
直接看代码就是了。
package main
import "fmt"
var item []int
var m = map[int]int{
100: 1000,
}
var m2 = make(map[int]int)
func main() {
for i := 0; i < 10; i++ {
item = append(item, i)
m[i] = i
m2[i] = i
}
for i := range item {
fmt.Printf("item vlaue=%d\n", i)
}
for key, value := range m {
fmt.Printf("m:key=%d,value=%d\n", key, value)
}
for _, value := range m2 {
fmt.Printf("m2:value=%d\n", value)
}
}
- := 的形式只能在方法内
- 全局的只能用 var x=..
- map输出没有顺序
6. 结构体和JSON
go 中通过 struct 来定义结构体，你可以把它简单理解为对象。一般长这样。
type App struct {
AppName string
AppVersion string `json:"app_version"`
appAuthor string "pleuvoir"
DefaultD string "default"
}
我们经常在 java 程序中使用 fastjson 来输出 JSON字符串。 go 中自带了这样的类库。
package main
import (
app2 "app/app" //可以定义别名
"encoding/json"
"fmt"
)
func main() {
a := app2.App{}
fmt.Printf("%s\n", a)
app := app2.App{AppName: "bot", AppVersion: "1.0.1"}
json, _ := json.Marshal(app) //转换为字符串
fmt.Printf("json is %s\n", json)
}
- 结构体中
JSON 序列化不会转变大小写，可以指定它输出的 key名称通过 json:xxx 的描述标签。
- 结构体中的默认值赋值了也不展示
7. 异常处理
作为一个有经验的程序员：），go 的异常处理涉及的很简单，也往往为人所诟病。比如满屏幕的 err 使用。
package main
import (
"fmt"
"os"
)
func _readFile() (int, error) {
file, err := os.ReadFile("test.txt")
if err != nil {
fmt.Printf("error is = %s\n", err)
return 0, err
}
fmt.Printf("file = %s \n", file)
return len(file), err
}
func readFile() (int, error) {
fileLength, err := _readFile()
if err != nil {
fmt.Printf("异常，存在错误 %s\n", err)
}
return fileLength, err
}
func main() {
fileLength, _ := readFile()
fmt.Printf("%d\n", fileLength)
}
和 java 不同，它支持多返回值，为我们的使用带来了很多便利。如果不需要处理这个异常，可以使用 _ 忽略。
8. 异步
千呼万唤始出来，令人兴奋的异步。
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"os"
)
func worker() {
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Printf("i=%d\n", i)
}
}
func main() {
go worker()
go worker()
//阻塞 获取控制台的输出
reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
read, err := reader.ReadBytes('\n') //注意是单引号 回车后结束控制台输出
if err != nil {
fmt.Printf("err is =%s\n", err)
return
}
fmt.Printf("read is %s \n", read)
}
如此的优雅，如此的简单。只需要一个关键字 go 便可以启动一个协程。我们在 java 中经常使用的是线程池，而在 go 中也存在协程池。据我观察，部分协程池 benchmark 的性能确实比官方语言关键字高很多。
9. 异步等待
这里就类似 java 中使用 countdownLatch 等关键字空值并发编程中程序的等待问题。
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
func upload(waitGroup *sync.WaitGroup) {
for i := 0; i < 5; i++ {
fmt.Printf("正在上传 i=%d \n", i)
}
time.Sleep(5 * time.Second)
waitGroup.Done()
}
func saveToDb() {
fmt.Printf("保存到数据库中\n")
time.Sleep(3 * time.Second)
}
func main() {
begin := time.Now()
fmt.Printf("程序开始 %s \n", begin.Format(time.RFC850))
waitGroup := sync.WaitGroup{}
waitGroup.Add(1)
go upload(&waitGroup)
go saveToDb()
waitGroup.Wait()
fmt.Printf("程序结束 耗时 %d ms ", time.Now().UnixMilli()-begin.UnixMilli())
}
sync 包类似于 J.U.C 包，里面可以找到很多并发编程的工具类。sync.WaitGroup 便可以简简单单认为是 countdownLatch 吧。也不能多次调用变为负数，否则会报错。
注意，这里需要传入指针，因为它不是一个引用类型。一定要通过指针传值，不然进程会进入死锁状态。
10. 管道
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var ch = make(chan int)
var sum = 0 //是线程安全的
func consumer(wg *sync.WaitGroup) {
for {
select {
case num, ok := <-ch:
if !ok {
wg.Done()
return
}
sum = sum + num
}
}
}
func producer() {
for i := 0; i < 10_0000; i++ {
ch <- i
}
close(ch) //如果不关闭则会死锁
}
func main() {
wg := sync.WaitGroup{}
wg.Add(1)
go producer()
go consumer(&wg)
wg.Wait()
fmt.Printf("sum = %d \n", sum)
}
这里演示的是什么呢？管道类似一个队列，进行线程间数据的传递。当关闭时消费端也退出，如果没关闭管道，运行时会报死锁。可以看出全局变量在线程间是安全的。
可以衍生出一种固定写法：
//固定写法
func consumer(wg *sync.WaitGroup) {
for {
select {
case num, ok := <-ch:
if !ok {
wg.Done()
return
}
sum = sum + num
}
}
}
11. 接口
package main
import "fmt"
type Person interface {
Say()
SetName(name string)
}
type ZhangSan struct {
Value string
}
func (z *ZhangSan) Say() {
fmt.Printf("name=%s", z.Value)
}
func (z *ZhangSan) SetName(name string) {
z.Value = name + ":hehe"
}
func main() {
zhangSan := ZhangSan{}
zhangSan.SetName("pleuvoir")
zhangSan.Say()
}
如上的程序演示了接口的使用。
- go的接口没有强依赖
- 通过结构体 + 方法的形式实现，注意方法传入的可以是引用也可以是值
12. 锁
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
type Number struct {
Value int
mutex sync.Mutex //加锁
}
func (receiver *Number) Add() {
receiver.mutex.Lock()
defer receiver.mutex.Unlock() //退出时会执行
receiver.Value = receiver.Value + 1
//fmt.Printf("add\n")
}
func (receiver *Number) Get() int {
receiver.mutex.Lock()
defer receiver.mutex.Unlock()
return receiver.Value
}
func main() {
number := Number{Value: 0}
wg := sync.WaitGroup{}
n := 100_0000
wg.Add(n)
for i := 0; i < n; i++ {
go func(wg *sync.WaitGroup) {
number.Add()
wg.Done()
}(&wg)
}
wg.Wait()
fmt.Printf("count=%d", number.Get())
}
这里是什么？显然就像是显示锁的 ReentrantLock 的使用，相信大家都能看懂。这里出现了新关键字 defer，我暂且是理解为 finally。不知道你怎么看？
13. 读写配置文件
这也是一个很常规的功能，看看怎么实现。
package main
import (
"encoding/json"
"fmt"
"os"
)
type Preferences struct {
Name string `json:"name"`
Version float64 `json:"version"`
}
const configPath = "config.json"
func main() {
preferences := Preferences{Name: "app", Version: 100.01}
marshal, err := json.Marshal(preferences)
err = os.WriteFile(configPath, marshal, 777)
if err != nil {
fmt.Printf("写入配置文件错误，%s\n", err)
return
}
//读取配置文件
file, err := os.ReadFile(configPath)
if err != nil {
fmt.Printf("读取文件错误，%s\n", err)
return
}
fmt.Printf("%s\n", file) //{"name":"app","version":100.01}
//构建一个对象用来序列化
readConfig := Preferences{}
//反序列化
err = json.Unmarshal(file, &readConfig)
if err != nil {
fmt.Printf("配置文件转换为JSON错误，%s\n", err)
}
fmt.Printf("%v", readConfig) //{app 100.01}
这里挺没意思的，写入 JSON 字符串，然后读取回来在加载到内存中。不过，简单的示例也够说明问题了。
14. 宕机处理
这是类似于一种最上层异常捕获的机制，在程序的入口处捕获所有的异常。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func worker() {
//defer func() { //不能写在主函数，最外层catch没啥用
// if err := recover(); err != nil {
// fmt.Printf("%s", err)
// }
//}()
defer recovery()
panic("严重错误")
}
func recovery() {
if err := recover(); err != nil {
fmt.Printf("死机了。%s\n", err)
}
}
func main() {
for true {
worker()
time.Sleep(1 * time.Second)
}
}
注释写的很清楚，聪明的你一看就懂。
15. 单元测试
与 java 不同，go 建议单元测试文件尽可能的离源代码文件近一些。比如这样：
go-tour
└── main.go
└── main_test.go
并且它的命名也是这样简单粗暴：
package main
import (
"testing"
)
func TestInit(t *testing.T) {
t.Log("heh")
helper := PersonHelper{}
helper.init("pleuvoir")
t.Log(helper.Name)
}
以大写的 Test 开头，文件名称以 _test 结尾，很清爽的感觉。
16. 启动传参
这也是一个很常用的知识点。这里有两种方式：
package main
import (
"encoding/json"
"flag"
"fmt"
"os"
)
func main() {
//第一种方式
args := os.Args
for i, arg := range args {
println(i, arg)
}
//第二种方式
config := struct {
Debug bool
Port int
}{}
flag.BoolVar(&config.Debug, "debug", true, "是否开启debug模式")
flag.IntVar(&config.Port, "port", 80, "端口")
flag.Parse()
json, _ := json.Marshal(config)
fmt.Printf("json is %s\n", json)
}
我建议使用第二种，更便捷自带类型转换，还可以给默认值，非常好。
17. 优雅退出
package main
import (
"fmt"
"os"
"os/signal"
"syscall"
)
func quit() {
println("执行一些清理工作。。")
}
//正常的退出
//终端 CTRL+C退出
//异常退出
func main() {
defer quit()
println("进来了")
//读取信号，没有一直会阻塞住
exitChan := make(chan os.Signal)
//监听信号
signals := make(chan os.Signal)
signal.Notify(signals, syscall.SIGINT, syscall.SIGQUIT)
go func() {
//有可能一次接收到多个
for s := range signals {
switch s {
case syscall.SIGINT, syscall.SIGQUIT:
println("\n监听到操作系统信号。。")
quit() //如果监听到这个信号没处理，那么程序就不会退出了
if i, ok := s.(syscall.Signal); ok {
value := int(i)
fmt.Printf("是信号类型，准备退出 %d", value)
} else {
println("不知道是啥，0退出")
os.Exit(0)
}
// os.Exit(value)
exitChan <- s
}
}
}()
println("\n程序在这里被阻塞了。")
<-exitChan
//panic("heh")
println("\n阻塞被终止了。")
}
这其实是在监听操作系统的信号，java 中也有类似的回调的接口（我忘了名字）。
18. 反射
作为一门高级语言，反射肯定是有的。还是使用 reflect 包。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type Person struct {
Name string `json:"name"`
}
func (p *Person) SetName(name string) {
p.Name = name
}
func (p *Person) GetName() (string, string) {
return p.Name, "1.0.1"
}
func worker1() {
p := Person{}
p.SetName("pleuvoir")
name, _ := p.GetName()
fmt.Printf(name)
}
// 获取方法
func worker2() {
p := Person{}
rv := reflect.ValueOf(&p)
value := []reflect.Value{reflect.ValueOf("peluvoir")}
rv.MethodByName("SetName").Call(value)
values := rv.MethodByName("GetName").Call(nil)
for i, v := range values {
fmt.Printf("\ni=%d,value=%s\n", i, v)
}
}
func worker3() {
s := Person{}
rt := reflect.TypeOf(s)
if field, ok := rt.FieldByName("Name"); ok {
tag := field.Tag.Get("json")
fmt.Printf("tag is %s \n", tag)
}
}
func main() {
//正常获取
worker1()
//获取方法
worker2()
//获取标签
worker3()
}
没什么好说的，写代码全靠猜。
19. atomic
类似 java 中的 atomic 原子变量。
package main
import (
"fmt"
"sync"
"sync/atomic"
)
func main() {
workers := 1000
wg := sync.WaitGroup{}
wg.Add(workers)
for i := 0; i < workers; i++ {
go worker2(&wg)
}
wg.Wait()
fmt.Printf("count = %d", count)
}
var count int64 = 0
func worker1(wg *sync.WaitGroup) {
count++
wg.Done()
}
func worker2(wg *sync.WaitGroup) {
atomic.AddInt64(&count, 1) //特别简单
wg.Done()
}
真的是特别简单。
20. 线程安全的Map
类似于ConcurrentHashMap，与普通的 api 有所不同。
var sessions = sync.Map{}
sessions.Store(uuid, uuid)
load, ok := sessions.Load(value.Token)
if ok {
// 做你想做的事情
}
21. return func
这里就是函数式变成的例子了。函数是一等公民可以作为参数随意传递。java 什么时候能支持呢？
package main
import "fmt"
func main() {
engine := Engine{}
engine.Function = regular()
function := engine.Function
for i := 0; i < 3; i++ {
s := function("pleuvoir")
fmt.Printf("s is %s\n", s)
}
}
type Engine struct {
Function func(name string) string
}
func regular() (ret func(name string) string) {
fmt.Printf("初始化一些东西。\n")
return func(name string) string {
fmt.Printf("我是worker。name is %s\n", name)
return "我是匿名函数的返回值"
}
}
比如这里，如果要初始化日志什么。最后需要让框架在哪里打印日志，就需要将这个初始化的日志实例传递过去。总而言之，言而总之。会需要让代码各种传递。
这种方式在于第一次调用的时候会执行上面的代码片段，后面只是保存了这个函数的句柄，然后可以一直调用这个匿名函数。
22. context
package main
import (
"context"
"fmt"
"time"
)
func main() {
worker1()
}
func worker1() {
//总共2秒超时
value := context.WithValue(context.Background(), "token", "pleuvoir")
timeout, cancelFunc := context.WithTimeout(value, 5*time.Second)
defer cancelFunc()
//模拟任务
fmt.Println("开始任务")
deep := 10
go handler(timeout, deep)
fmt.Println("开始阻塞", time.Now())
//等待主线程超时，阻塞操作
select {
case <-timeout.Done():
fmt.Println("阻塞结束", timeout.Err(), time.Now())
}
}
// 模拟任务处理，循环下载图片等
func handler(timeout context.Context, deep int) {
if deep > 0 {
fmt.Printf("[begin]token is %s %s deep=%d\n", timeout.Value("token"), time.Now(), deep)
time.Sleep(1 * time.Second)
go handler(timeout, deep-1)
}
//下面的哪个先返回 先执行哪个
//如果整体超时 或者 当前方法超过2秒 就结束
select {
//等待超时会返回
case <-timeout.Done():
fmt.Println("超时了。", timeout.Err())
//等待这么久 然后会返回 这个函数可不是比较时间，这里其实是在模拟处理任务，固定执行一秒 和休息一秒效果一样
//但是休息一秒的话就不会实时返回了，所以这里实际应用可以是一个带超时的回调？
case <-time.After(time.Second):
fmt.Printf("[ end ]执行完成耗时一秒 %s %d\n", time.Now(), deep)
}
}
作用：在不同的协程中传递上下文。
- 传值 类似于threadLocal
- 可以使用超时机制，无论往下传递了多少协程，只要最上层时间到了 后面的都不执行
- 俄罗斯套娃一次一层包装
23. 字符串处理
这是最高频率的操作了，使用任何语言都无法错过。
package main
import (
"fmt"
"strings"
)
func main() {
str := " pleuvoir "
trimSpace := strings.TrimSpace(str)
fmt.Printf("去除空格 %s\n", trimSpace)
subString := trimSpace[4:len(trimSpace)]
fmt.Printf("subString after is %s\n", subString)
prefix := strings.HasPrefix(subString, "vo")
fmt.Printf("是否有前缀 vo : %v\n", prefix)
suffix := strings.HasSuffix(subString, "ir")
fmt.Printf("是否有后缀 ir : %v\n", suffix)
builder := strings.Builder{}
builder.WriteString("hello")
builder.WriteString(" ")
builder.WriteString("world")
fmt.Printf("stringBuilder append is %s\n", builder.String())
eles := []string{"1", "2"}
join := strings.Join(eles, "@")
fmt.Printf("join after is %s\n", join)
//拼接格式化字符串，并且能返回
sprintf := fmt.Sprintf("%s@%s", "1", "20")
fmt.Printf("Sprintf after is %s\n", sprintf)
//打印一个对象 比较清晰的方式
person := struct {
Name string
Age int
}{"pleuvoir", 18}
fmt.Printf("%v", person) // 输出 {Name:pleuvoir Age:18}
}
主要是使用 fmt 包。
24. 任务投递
如果说使用 go 最激动人心的是什么？是大量的协程。如果在下载任务中，我们可以启动很多协程进行分片下载。如下，即展示使用多路复用高速下载。
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
func main() {
chunks := 10 //文件分成n份
workers := 5 //个线程处理
wg := sync.WaitGroup{}
wg.Add(chunks)
jobs := make(chan int, chunks) //带缓冲的管道 等于任务数
for i := 0; i < workers; i++ {
go handler1(i, jobs, &wg)
}
//将任务全部投递给worker
scheduler(jobs, chunks)
wg.Wait()
fmt.Println("download finished .")
}
// 分成 chunks 份任务 里分发
// 将 n 份下载任务都到管道中去，这里管道数量等于 任务数量n 管道不会阻塞
func scheduler(jobs chan int, chunks int) {
for i := 0; i < chunks; i++ {
//time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(3)) * time.Second)
jobs <- i
}
}
// 写法2
// 注意这里的是直接接受管道，这也是一种固定写法，下面的 range jobs 可以认为是阻塞去抢这个任务，多个线程都在抢任务
func handler2(workerId int, jobs <-chan int, wg *sync.WaitGroup) {
for job := range jobs {
// fmt.Printf("workerId[%d] job[%d] start download .\n", workerId, job)
time.Sleep(1 * time.Second)
fmt.Printf("workerId[%d] job[%d] download ok.\n", workerId, job)
wg.Done() //这里不要break，这样执行完当前的线程就能继续抢了
}
}
// 写法1，select case 多路复用
func handler1(workerId int, jobs chan int, wg *sync.WaitGroup) {
for {
select {
case job, _ := <-jobs:
// fmt.Printf("workerId[%d] job[%d] start download .\n", workerId, job)
time.Sleep(3 * time.Second)
fmt.Printf("workerId[%d] job[%d] download ok.\n", workerId, job)
wg.Done() //这里不要break，这样执行完当前的线程就能继续抢了
}
}
}
后语
以上都是一个新手 Gopher 的经验总结，文中难免有错误，恳请指正。
作者：京东零售 付伟
来源：京东与开发者社区
