Go语言基础

一、简介

（1）什么是go语言？

2007年，受够了C++煎熬的Google首席软件工程师Rob Pike纠集Robert Griesemer和Ken Thompson两位牛人，决定创造一种新语言来取代C++, 这就是Golang。出现在21世纪的GO语言，虽然不能如愿对C++取而代之，但是其近C的执行性能和近解析型语言的开发效率以及近乎于完美的编译速度，已经风靡全球。特别是在云项目中，大部分都使用了Golang来开发，不得不说，Golang早已深入人心。而对于一个没有历史负担的新项目，Golang或许就是个不二的选择。

被称为GO语言之父的Rob Pike说，你是否同意GO语言，取决于你是认可少就是多，还是少就是少(Less is more or less is less)。Rob Pike以一种非常朴素的方式，概括了GO语言的整个设计哲学–将简单、实用体现得淋漓尽致。

很多人将GO语言称为21世纪的C语言，因为GO不仅拥有C的简洁和性能，而且还很好的提供了21世纪互联网环境下服务端开发的各种实用特性，让开发者在语言级别就可以方便的得到自己想要的东西。

• 1.1、发展历史

  2007年9月，Rob Pike在Google分布式编译平台上进行C++编译，在漫长的等待过程中，他和Robert Griesemer探讨了程序设计语言的一些关键性问题，他们认为，简化编程语言相比于在臃肿的语言上不断增加新特性，会是更大的进步。随后他们在编译结束之前说服了身边的Ken Thompson，觉得有必要为此做一些事情。几天后，他们发起了一个叫Golang的项目，将它作为自由时间的实验项目。

2008年5月 Google发现了GO语言的巨大潜力，得到了Google的全力支持，这些人开始全职投入GO语言的设计和开发。

2009年11月 GO语言第一个版本发布。2012年3月 第一个正式版本Go1.0发布。

2015年8月 go1.5发布，这个版本被认为是历史性的。完全移除C语言部分，使用GO编译GO，少量代码使用汇编实现。另外，他们请来了内存管理方面的权威专家Rick Hudson，对GC进行了重新设计，支持并发GC，解决了一直以来广为诟病的GC时延（STW）问题。并且在此后的版本中，又对GC做了更进一步的优化。到go1.8时，相同业务场景下的GC时延已经可以从go1.1的数秒，控制在1ms以内。GC问题的解决，可以说GO语言在服务端开发方面，几乎抹平了所有的弱点。

在GO语言的版本迭代过程中，语言特性基本上没有太大的变化，基本上维持在GO1.1的基准上，并且官方承诺，新版本对老版本下开发的代码完全兼容。事实上，GO开发团队在新增语言特性上显得非常谨慎，而在稳定性、编译速度、执行效率以及GC性能等方面进行了持续不断的优化。

• 1.2、go语言的优缺点

  参考博客：https://blog.csdn.net/QcloudCommunity/article/details/80735770

（2）golang语言特性

• 2.1. 垃圾回收

  • 内存自动回收，再也不需要开发人员管理内存
  • 开发人员专注业务实现，降低了心智负担
  • 只需要new分配内存，不需要释放

• 2.2. goroute天然并发

  • 从语言层面支持并发，非常简单

  使用一个go则在编译时会自动开启一个线程来执行后面的命令/函数/方法，不用像python需要先调用thread模块来开启线程

  • goroute，轻量级线程，创建成千上万个goroute成为可能
  • 基于CSP（Communicating Sequential Process）模型实现

• 2.3. goroute线程之间的数据通信——管道

  使用go可以创建一个轻量级的goroute线程，线程之间如何通信，共享数据呢？答案是：使用管道来进行通信。管道需要定义并创建后，才能使用

  定义一个管道：

  var my_pipe chan int
  //my_pipe为管道名，chan为管道关键字表示定义的是一个管道，int表示管道内存储的数据类型

  创建一个管道：

  my_pipe = make(chan int,10)
  //make关键字表示开辟一个内存空间，第一个参数表示创建一个管道，10表示管道能存储的数据类型个数，如果超出则阻塞

  定义和创建可以合并写

  my_pipe := make(chan int,10)

  管道的定义和使用范例：

  //goroute线程之间使用管道进行数据通信
  
  func main() {
  go pi_pie()
  }
  
  func pi_pie() {
    pipe := make(chan int, 10) //make关键字创建一个管道（关键字chan），管道内装int类型的数据，并且管道大小能装10个数字，超过则阻塞
    pipe <- 10                 //向管道内放入数据
    pipe <- 9
    pipe <- 9
    pipe <- 7
    pipe <- 6
    var p1 int
    p1 = <-pipe //从管道取出数据
    fmt.Println(p1)
    fmt.Println(len(pipe))
  }

• 2.4. 多返回值

  go的函数可以有多个返回值

  “`
  func main() {
  x,y:=p_fun(10,80)
  // x,_ := p_fun(10,80) 多返回值函数时，只要一个返回值
  fmt.Println(x,y)
  }

  //多返回值函数
  func p_fun(a int,b int) (int,int) { //函数传入2个整型参数，返回2个值，都为int类型
  sum := a+b
  avg := (a+b)/2
  return sum,avg
  }

• 2.5. go的“包”的概念

  • 1.和python一样，把相同功能的代码放到一个目录，称之为包
  • 2.包可以被其他包引用
  • 3.main包是用来生成可执行文件，每个程序只有一个main包
  • 4.包的主要用途是提高代码的可复用性
  • 5.包的引用

  go在首行使用“package <包名>”来声明自己所在的包(主程序包为main包，也可以自定义包名)，“import”引入其他的包，go自带的系统包所在的路径已经在“GOROOT”环境变量中设置好了
  可以使用“import”直接引入，而自己定义的包： package <包名> 在import导入时则需要相对路径：第三方包默认在“GOROOT”和“GOPATH”环境变量所在的路径下的src目录下寻找

  
  

  Go的package不支持使用“../”方式的相对路径，都是从$GOPATH/src下一层一层找的

• 2.6. go文件编码规范

  使用gofmt <go文件>使go文件内的代码更规范（缩进等格式更规范），使用gofmt -w <go文件>将原来的go文件修改的更规范

二、环境搭建

环境搭建参考网址：https://blog.csdn.net/fearless11/article/details/70543932

（1）开发环境搭建

• 1.1 安装Go环境

  • 打开网址https://golang.org/dl/
  • 根据操作系统选择对应的安装包
  • 点击安装包进行安装（linux直接解压）

  • 设置环境变量(linux)

    1. export GOROOT=$PATH:/path/to/go/ #go的家目录

    2. export PATH=$PATH:$GOROOT/bin/ #go执行命令路径

    3. export GOPATH=/home/user/project/go #项目路径

  • 设置环境变量(window)

  参考：https://blog.csdn.net/fearless11/article/details/70543932

• 1.2 开发环境搭建(IDE为VScode)

  • 打开网址：https://code.visualstudio.com/
  • 根据操作系统选择对应的安装包
  • 根据操作系统选择对应的安装包
  • 根据操作系统选择对应的安装包

  • 调试工具delve安装

    1. mac: brew install go-delve/delve/delve

    2. linux&windows: go get -u github.com/derekparker/delve/cmd/dlv #请确保已经安装了git

       1. 其他安装方式参考网址：https://github.com/derekparker/delve/tree/master/Documentation/installation

  • 注意事项： VScode开发的项目路径与环境变量 ==“GOPATH”== 的路径要一致，如 $GOPATH = d:\go_build 那么VScode开发的项目也要在d:\go_build目录下

• 1.3 开发环境搭建(IDE为pycharm)

  '''新版本的pycharm可能已经无法使用'''
  
  pycharm的go语言开发支持插件下载：
  
  1.在pycharm中通过在线搜索go插件来安装
  
  2.可能因为版本原因，pycharm的在线插件安装可能搜索不到，可以采用本地安装的方法：
  
  插件本地安装包下载页面：
  
  https://plugins.jetbrains.com/plugin/5047-go-language-golang-org-support-plugin （pycharm社区版）
  https://plugins.jetbrains.com/plugin/9568-go （pycharm专业版）
  
  根据pycharm的idea版本号（idea版本号在安装目录下的“build.txt/readme.txt”文件中，通常是AA.BBBB.CC的形式）来选择下载插件的版本
  
  > 需要注意的是，pycharm的idea号AA.BBBB.CC 只要 AA与网站上的idea号对应上即可，它是一个范围，如idea号172.4343.24就可以下载范围“172.3968-172.*”对应的插件版本

（2）编译环境和编译流程

• 2.1 编译需要的目录环境

  我们的go项目的开发根目录由 GOPATH 环境变量决定了（范例为：d:/go_build），当我们需要开发项目工程时，需要在根目录下先创建src目录（规定死了），
  然后在 src 目录下创建开发的项目名称，如项目名称为app_store, 那么你的go文件应该在 d:/go_build/src/app_store目录下进行开发

  当使用，go get github.com/golang/tools相关命令来安装go的开发插件时，默认下载到 $GOPATH/src/ 目录下，即 ==》$GOPATH/src/github.com/golang/tools/…，然后再将
  该目录下的go文件编译成可执行的二进制文件，放入 $GOPATH/bin 目录下，来使用

  go get <github等网址>....，即在指定网址下载go文件，到$GOPATH/src/目录，然后编程成二进制可执行文件到$GOPATH/bin 目录下，之后可以在IDE开发中直接使用（如调试台）

• 2.2 编译go文件为二进制可执行代码

  使用 go build <go文件所在目录>命令，来进行go文件编译

  例如： ==GOPATH==为 d:/go_build时，编译d:/go_build/src/app_store/app.go文件时，编译的命令为 : `go build app_store/app.go则会在当前目录生成app.exe执行文件（Windows）

  go build时，默认会从$GOPATH/src/ 目录下开始寻找目录，因此只需要相对地址即可

  编译go文件为可执行文件并将文件放到指定位置下

  go build -o %GOPATH%/bin/calcs.exe app_store/app.go
  //将go文件编译到GOPATH变量所在目录下的bin目录里面，名称为calcs，后缀为.exe
  

  添加参数 “- o <执行文件路径(含文件名)>” 即可指定编译的文件位置，需要加上文件名和后缀（Windows为.exe；linux可不要）

go基础介绍相关代码：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    //   bingfa()

    // go pi_pie()

    //a := my_sum(10,20)
    //fmt.Println(a)

    x,y:=p_fun(10,80)
    // x,_ := p_fun(10,80) 多返回值函数时，只要一个返回值
    fmt.Println(x,y)

    time.Sleep(2 * time.Second) //主进程停留2秒，否则并发线程还没有开启并执行完就结束了
}

//go的高并发
func bingfa() {
    for i := 0; i <= 100; i++ {
        go fmt.Println(i) //go关键字即表示开启一个线程（轻量级的线程goroute）
    }
}

//goroute线程之间使用管道进行数据通信
func pi_pie() {
    pipe := make(chan int, 10) //make关键字创建一个管道（关键字chan），管道内装int类型的数据，并且管道大小能装10个数字，超过则阻塞
    pipe <- 10                 //向管道内放入数据
    pipe <- 9
    pipe <- 9
    pipe <- 7
    pipe <- 6
    var p1 int
    p1 = <-pipe //从管道取出数据
    fmt.Println(p1)
    fmt.Println(len(pipe))
}

//带返回值的函数
func my_sum(a int,b int) int {  //函数传入2个参数，类型为整型，返回值也为整型
    sum := a+b
    return sum
}

//多返回值函数
func p_fun(a int,b int) (int,int) { //函数传入2个整型参数，返回2个值，都为int类型
    sum := a+b
    avg := (a+b)/2
    return sum,avg
}

go开发部分插件无法安装解决方案：

官方的安装文档是使用go get github.com/tools/godep,很可惜，因为“网络”问题会报一个找不到golang.org/x/tools/go/vcs的错误。

然而https://github.com/golang/tools 是 golang.org/x/tools 的一个镜像，代码是一样的，所以我是如下安装的:

• 1.执行命令go get github.com/golang/tools

• 2.在GOPATH\src\github.com\golang目录下就有tools文件夹。

• 3.在src下和github.com平级新建golang.org文件下，在此文件夹下建x文件夹，然后将tools文件夹都复制进去。

• 4.然后再执行go get github.com/tools/godep

此时godep安装在你的GOPATH\bin目录下。

对其他类似 golang.org/x/tools/go/vcs 的错误的办法也管用