为 Ruby 程序员准备的 Go 入门教程

那些在Google的大牛们开发出了一种称为Go的牛叉的语言。乍一看，Ruby和Go有点像远房表亲。其实不然，他们那些互为补充的功能却让他们成为一对完美组合。

Ruby程序员花时间了解一下Go还是非常有好处的，因为Go语言中一些创新之举还是很不错的。

对于我来说，Go弥补了C++和Ruby之间空缺的联系。特别是当需要实现高响应的服务器的时候，我通常会选择C++，但是这样我就丢失了Ruby的精细之处。虽然我比较偏爱Ruby，可是即便是最近，当需要性能有明显提高的时候，Ruby还是应付不来。

Go弥补了这个空缺。它提供像Ruby和Python这样动态语言的感觉的同时，也提供了编译语言的性能。

Go同时有一些与众不同的特性，本文会详细介绍。好了，让我们好好瞧瞧吧。

Go好在哪?

当写一个服务器的时候，一种实现并发的方式是为每个客户端开一个线程（你可能会觉得是在扯淡，好吧！没关系，继续读下去），特别是有许多客户端的时候，这种方式是非常糟糕的。较为好的解决方法是选择非阻塞IO（大家肯定表示赞同吧）。可是，即便都是Unix系的操作系统（诸如Linux，Mac OS X等等），有效地处理非阻塞IO的机制也是各不相同。此外，除了这些纷繁混杂，还有个C语言。我绝不反对嵌入式设备使用C语言，因为那绝对是速度第一，开发时间第二的。但是，作为一门日常语言，C已经不能满足我的需求了。

Go提供了令人惊讶的并发基元（primitives），良好的语法，优秀的函数库和快速的编译器。它解决我在使用C（某种程度上C++也是）遇到的问题。即使是基础代码变得很大的时候，使用Go语言依然很轻松。

在这篇文章中，我会依据文档，快速的回顾一下Go语言的基础特性。我们的重点在于突出那些让Go语言与众不同的创新之举。

无聊的基础介绍

Go语言是很容易上手，在基本语法这方面没玩什么新花样。下面是些基本代码：

package main
 
func main() {
 
}

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
  fmt.Println("Hello, world!")
}

Go语言中输入输出模块被称作“fmt”，不像Ruby，这个“fmt”是默认不被包含的。所以需要在文件开始处用“import”声明引入。“fmt”模块中的Println函数会将你传入的字符串加上一个换行符一起输出（类似ruby的puts函数）。注意Go语言中公共方法是以大写字母开头的。

下面看一下简单的循环:

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
  //the basic for loop
  for i:=1; i < 100; i++ {
    fmt.Println(i)
  }
}

for {
}

我希望你能查看一些有个for的文档[http://golang.org/doc/effective_go.html#for].

请注意在我们的上面的for循环中，给变量i赋值的时候，我们没有用“=”，而是使用了“:=”。这儿有个说明差异的例子：

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
  //defines the variable a
  a := 5
  fmt.Println(a)
 
  //sets a different value to a
  a = 10
  fmt.Println(a)
 
  //another way to define a variable
  var b int
  b = 15
  fmt.Println(b)
}

在main函数的开始，在声明变量a的同时进行了初始化，所以使用“:="。接下来的是简单的赋值，所以使用“=”。之所以这样，是因为实际上Go语言是静态类型语言，不像Ruby这样的动态类型。因此编译器必须得知道这个变量在哪声明和在哪赋值的。最后一部分代码比较清楚，就是简单地使用var关键字声明变量，然后进行赋值。

最后，作为和Ruby中数组的一个相似点，在Go语言中的数组也有分片。下面的代码中有个[]type的类型，这个type意思是着你希望分片返回的类型。但是这样的做法有点变扭 :

package main
 
func main {
  ///this creates a slice of integers with length 15
  mySlice := make([]int, 15)
}

我们需要make()函数来获得一个分片。

如果这样继续下去的话，文章就可能成为Go语言语法的的简明教程。而我更希望将时间花费在一些有意思的新特性上，而不是这样的一个语法介绍。基本语法可以参照Go语言的文档，那会介绍得更好。

下面让我们看看goroutines吧。

Goroutines

写并发的代码已经很困难了，写并发访问网络的代码就更加困难了。问题在于传统的线程不能很好得伸缩，而且线程一旦运行起来，就会很难去控制。Go语言项目组着手解决这个问题，于是乎goroutine就诞生了。

本质上， goroutines是个轻量级的并发机制，通过使用一种称为channels的构建来进行线程间交互。它们都非常易于使用:

package main
 
import "fmt"
 
func wait() {
  //wait around with a forever loop
  for {
  }
}
 
func main() {
  go wait()
  fmt.Println("We didn't wait because it was called as a goroutine!")
}

在上面的代码中，wait方法是一个死循环，但是我们通过go wait()的方式来调用，而非直接的通过wait()来调用。这是告诉Go我们希望以一个goroutine的方式来调用，同时异步运行。既然这个循环是在后台运行的，那样运行这个程序就不会因为死循环而阻塞。 

这么说，Go从语言本身支持并发。也就是，Go语言中有并发基元（primitives）。这样意义何在呢？仅仅因为不是由某个库或者模块来实现并发，这好像不是什么了不起的举措啊。但是，实际上goroutine从根本上与线程不同。goroutine更加轻量化。还记得在服务器中，我们不该为每个客户端创建一个线程吧？但是，使用goroutine，情况就不同了：

package main
 
import (
  "fmt"
  "net"
)
 
//notice that in the arguments, the name of
//the variable comes first, then comes the
//type of the variable, just like in "var"
//declarations
func manageClient(conn net.Conn) {
  conn.Write([]byte("Hi!"))
  conn.Close()
  //do something with the client
}
 
func main() {
  //we are creating a server her that listens
  //on port 1337. Notice that, similar to Ruby,
  //a method can have two return values (although
  //in Ruby, this would be an array instead)
  listener, err := net.Listen("tcp", ":1337")
  for {
    //accept a connection
    connection, _ := listener.Accept()
    go manageClient(connection)
  }
}

噢，等会！这些代码似有那么一小点复杂啊，虽然想法是很简单。好吧，让我们一步一步慢慢来 

首先，我们来看一下main函数。在main函数一开始调用了net.Listen方法，该方法会返回两个值，一个是服务器连接，另一个是错误消息。然后，进入到服务的主循环部分，在这儿程序调用server.Accept方法，然后等待请求。该方法调用后，程序会被挂起，直到有有一个客户端的连接出现。一旦有个连接出现，我们将connection对象传值到manageClient方法中，由于通过goroutine的方式调用manageClient，所以主程序会继续等待处理下一个客户端连接请求。

最后，关于这个manageClient方法要注意一下。首先，注意一下参数表，是变量名在先，类型在后。这样的格式多少是由Go语言创造者决定的。你可能甚至可能一周后都没有注意到。

在方法体中，向客户端写入“Hi！”信息，然后关闭套接字。

好了，就这么几行代码，我们轻松完成了一个基础服务器。你可以将它改成一个HTTP代理（如果加上缓存，那就更棒了）。Goroutines支持我们这么做。事实上goroutine不单单是一个轻量级的线程，因为还有许多与众不同的机制在背后在起着作用，所以才可以通过如此简练的代码的来实现goroutine功能。

Channels

虽然，单纯只有Goroutines已经很有作用了，但是如果在channels概念的支持下，那么Goroutines将更具威力。Channels是一种goroutine之间或者goroutine和主进程之间的通信机制。让我们来看个简单的实例。

package main
 
import (
  "fmt"
)
 
var eventChannel chan int = make(chan int)
 
func sayHello() {
  fmt.Println("Hello, world!")
 
  //pass a message through the eventChannel
  //it doesn't matter *what* we actually send across
  eventChannel < - 1
}
 
func main() {
 
  //run a goroutine that says hello
  go sayHello()
 
  //read the eventChannel
  //this call blocks so it waits until sayHello()
  //is done
  <- eventChannel
}

程序中有个调用了sayHellothat方法的goroutine，该方法输出 “Hello, world”消息。但是，注意那个eventChannel的声明。本质上，我们声明了一个整型的channel。我们可以通过这个channel来发送数据，而其他部分可以从这个channel中读取数据。这就使得channel成为了一种通信方式。在 sayHello方法中，eventChannel < - 1将整数1加入到eventChannel中，然后在主函数中，我们可以从 eventChannel将数据读出。

这儿有一点很重要：默认情况下，如果channel中没有数据的情况下，从channel中读数据会被阻塞的，一直阻塞到可以从channel中读到数据。

来的稍微复杂的:

package main
 
import (
"fmt"
)
 
var logChannel chan string = make(chan string)
 
func loggingLoop() {
  for {
    //wait for a message to arrive
    msg := < - logChannel
 
    //log the msg
    fmt.Println(msg)
  }
}
 
func main() {
  go loggingLoop()
 
  //do some stuff here
  logChannel <- "messaged to be logged"
  //do other stuff here
}

这里，我们完成了一个main的事件轮询，它会一直处于监听事件状态，也就是loggingLoop函数。它从loggChanne中接收到一个消息后，就会输到屏幕。这是一个非常普片的设计，特别在事件轮询中获得一些状态。

就这样，短短几行代码，我们就完成了一个main函数和goroutines之间的通信。由于共享内存的通信方式，存在着诸如互斥锁，竞态条件等问题，早已成为了开发者的噩梦。但是在Go中，channels的概念解决了多数传统问题。此外，Go的channels是语言的固有部分，而非附加在某个库中的。

与Ruby相比，Go的goroutines实际上是运行在后台，并且由语言本身实现的（MRI Ruby整个运行在一个单独的线程中，所以它不能提供一个真实的并行）。此外，虽然Ruby自带线程实现，但是那实在不好使用。事实上，Agent库尝试将一些goroutines精妙的地方引入Ruby中去。

告一段落 (暂时)

这篇文章我们已经讲了不少东西了，首先介绍了一些非常基础的语法，然后直接介绍了Go语言的并发机制。

请继续关注后续的第2部分，那里我们会接触一些复杂语法，和其他一些Go语言带给我们的牛叉特性。