转自 http://c.biancheng.net/golang/intro/
Go 语言简介
Go语言 (golang) 起源于2007年， 2009 年发布，主要目标是 “兼具python等动态语言的开发速度 和C/C++ 等编译性语言的性能和安全性”。
Go 语言是编程语言设计的又一次尝试， 是对类C语言的重大改进，不但能让你访问底层操作系统，还提供类强大的网络编程和并发编程支持。 Go语言的用途众多，可以进行 网络编程、系统编程、并发编程、分布式编程。
Go语言的推出，旨在不损失应用程序性能的情况下降低代码的复杂性，具有“部署简单、并发性好、语言设计良好、执行性能好”等优势。
Go 从C语言继承了相似的表达式语法、控制流结构、基础数据类型、调用参数传值、指针等 很多思想，还有C 语言一直看中的编译后机器码的运行效率以及和现有操作系统的无缝适配。
Go语言没有类和继承的概念，所以他和Java 和 C++看起来并不相同， 但是他通过接口（interface）的概念来实现多态性。Go语言有一个清晰易懂的轻量级类型系统，在类型之间没有层级之说。因此可以说Go语言是一门混合型语言。
Go 语言创始人
1) Ken Thompson
2) Rob Pike
3) Robert Griesemer
Go是编译型语言
Go 使用编译器来编译代码。编译器将源代码编译成二进制（或字节码）格式；在编译代码时，编译器检查错误、优化性能并输出可在不同平台上运行的二进制文件。要创建并运行 Go 程序，程序员必须执行如下步骤。
使用文本编辑器创建 Go 程序；
保存文件；
编译程序；
运行编译得到的可执行文件。
这不同于 Python、Ruby 和 JavaScript 等语言，它们不包含编译步骤。Go 自带了编译器，因此无须单独安装编译器。
为什么要学习 Go 语言
如果你要创建系统程序，或者基于网络的程序，Go 语言是很不错的选择。作为一种相对较新的语言，它是由经验丰富且受人尊敬的计算机科学家设计的，旨在应对创建大型并发网络程序面临的挑战。
在 Go 语言出现之前，开发者们总是面临非常艰难的抉择，究竟是使用执行速度快但是编译速度并不理想的语言（如：C++），还是使用编译速度较快但执行效率不佳的语言（如：.NET、Java），或者说开发难度较低但执行速度一般的动态语言呢？显然，Go 语言在这 3 个条件之间做到了最佳的平衡：快速编译，高效执行，易于开发。
Go 语言支持交叉编译，比如说你可以在运行Linux系统的计算机上开发可以在 Windows 上运行的应用程序。这是第一门完全支持 UTF-8 的编程语言，这不仅体现在它可以处理使用 UTF-8 编码的字符串，就连它的源码文件格式都是使用的 UTF-8 编码。Go 语言做到了真正的国际化！
Go 语言吉祥物
Go 语言有一个吉祥物，在会议、文档页面和博文中，大多会包含下图所示的 Go Gopher，这是才华横溢的插画家 Renee French 设计的，她也是 Go 设计者之一 Rob Pike 的妻子。
Go语言的特性
语法简单
抛开语法样式不谈，单就类型和规则而言，Go 与 C99、C11 相似之处颇多，这也是它被冠以“NextC”名号的重要原因。
Go语言的语法处于简单和复杂的两极。C语言简单到你每写下一行代码，都能在脑中想象出编译后的模样，指令如何执行，内存如何分配，等等。而 C 的复杂在于，它有太多隐晦而不着边际的规则，着实让人头疼。相比较而言，Go 从零开始，没有历史包袱，在汲取众多经验教训后，可从头规划一个规则严谨、条理简单的世界。
Go语言的语法规则严谨，没有歧义，更没什么黑魔法变异用法。任何人写出的代码都基本一致，这使得 Go语言简单易学。放弃部分“灵活”和“自由”，换来更好的维护性，我觉得是值得的。
将“++”、“--”从运算符降级为语句，保留指针，但默认阻止指针运算，带来的好处是显而易见的。还有，将切片和字典作为内置类型，从运行时的层面进行优化，这也算是一种“简单”。
并发模型
时至今日，并发编程已成为程序员的基本技能，在各个技术社区都能看到诸多与之相关的讨论主题。在这种情况下 Go语言却一反常态做了件极大胆的事，从根子上将一切都并发化，运行时用 Goroutine 运行所有的一切，包括 main.main 入口函数。
可以说，Goroutine 是 Go 最显著的特征。它用类协程的方式来处理并发单元，却又在运行时层面做了更深度的优化处理。这使得语法上的并发编程变得极为容易，无须处理回调，无须关注执行绪切换，仅一个关键字，简单而自然。
搭配 channel，实现 CSP 模型。将并发单元间的数据耦合拆解开来，各司其职，这对所有纠结于内存共享、锁粒度的开发人员都是一个可期盼的解脱。若说有所不足，那就是应该有个更大的计划，将通信从进程内拓展到进程外，实现真正意义上的分布式。
内存分配
将一切并发化固然是好，但带来的问题同样很多。如何实现高并发下的内存分配和管理就是个难题。好在 Go 选择了 tcmalloc，它本就是为并发而设计的高性能内存分配组件。
可以说，内存分配器是运行时三大组件里变化最少的部分。刨去因配合垃圾回收器而修改的内容，内存分配器完整保留了 tcmalloc 的原始架构。使用 cache 为当前执行线程提供无锁分配，多个 central 在不同线程间平衡内存单元复用。在更高层次里，heap 则管理着大块内存，用以切分成不同等级的复用内存块。快速分配和二级内存平衡机制，让内存分配器能优秀地完成高压力下的内存管理任务。
在最近几个版本中，编译器优化卓有成效。它会竭力将对象分配在栈上，以降低垃圾回收压力，减少管理消耗，提升执行性能。可以说，除偶尔因性能问题而被迫采用对象池和自主内存管理外，我们基本无须参与内存管理操作。
垃圾回收
垃圾回收一直是个难题。早年间，Java 就因垃圾回收低效被嘲笑了许久，后来 Sun 连续收纳了好多人和技术才发展到今天。可即便如此，在 Hadoop 等大内存应用场景下，垃圾回收依旧捉襟见肘、步履维艰。
相比 Java，Go 面临的困难要更多。因指针的存在，所以回收内存不能做收缩处理。幸好，指针运算被阻止，否则要做到精确回收都难。
每次升级，垃圾回收器必然是核心组件里修改最多的部分。从并发清理，到降低 STW 时间，直到 Go 的 1.5 版本实现并发标记，逐步引入三色标记和写屏障等等，都是为了能让垃圾回收在不影响用户逻辑的情况下更好地工作。尽管有了努力，当前版本的垃圾回收算法也只能说堪用，离好用尚有不少距离。
静态链接
Go 刚发布时，静态链接被当作优点宣传。只须编译后的一个可执行文件，无须附加任何东西就能部署。这似乎很不错，只是后来风气变了。连着几个版本，编译器都在完善动态库 buildmode 功能，场面一时变得有些尴尬。
暂不说未完工的 buildmode 模式，静态编译的好处显而易见。将运行时、依赖库直接打包到可执行文件内部，简化了部署和发布操作，无须事先安装运行环境和下载诸多第三方库。这种简单方式对于编写系统软件有着极大好处，因为库依赖一直都是个麻烦。
标准库
学习编程语言，早已不是学一点语法规则那么简单。现在更习惯称作选择 Ecosystem（生态圈），而这其中标准库的作用和分量尤为明显。
功能完善、质量可靠的标准库为编程语言提供了充足动力。在不借助第三方扩展的情况下，就可完成大部分基础功能开发，这大大降低了学习和使用成本。最关键的是，标准库有升级和修复保障，还能从运行时获得深层次优化的便利，这是第三方库所不具备的。
Go 标准库虽称不得完全覆盖，但也算极为丰富。其中值得称道的是 net/http，仅须简单几条语句就能实现一个高性能 Web Server，这从来都是宣传的亮点。更何况大批基于此的优秀第三方 Framework 更是将 Go 推到 Web/Microservice 开发标准之一的位置。
当然，优秀第三方资源也是语言生态圈的重要组成部分。近年来崛起的几门语言中，Go 算是独树一帜，大批优秀作品频繁涌现，这也给我们学习 Go 提供了很好的参照。
工具链
完整工具链对于日常开发极为重要。Go 在此做得相当不错，无论是编译、格式化、错误检查、帮助文档，还是第三方包下载、更新都有对应工具。其功能未必完善，但起码算得上简单易用。
内置完整测试框架，其中包括单元测试、性能测试、代码覆盖率、数据竞争，以及用来调优的 pprof，这些都是保障代码能正确而稳定运行的必备利器。
除此之外，还可通过环境变量输出运行时监控信息，尤其是垃圾回收和并发调度跟踪，可进一步帮助我们改进算法，获得更佳的运行期表现。
Go语言为并发而生
在早期 CPU 都是以单核的形式顺序执行机器指令。Go语言的祖先C语言正是这种顺序编程语言的代表。顺序编程语言中的顺序是指：所有的指令都是以串行的方式执行，在相同的时刻有且仅有一个 CPU 在顺序执行程序的指令。
随着处理器技术的发展，单核时代以提升处理器频率来提高运行效率的方式遇到了瓶颈，单核 CPU 发展的停滞，给多核 CPU 的发展带来了机遇。相应地，编程语言也开始逐步向并行化的方向发展。
虽然一些编程语言的框架在不断地提高多核资源使用效率，例如Java的 Netty 等，但仍然需要开发人员花费大量的时间和精力搞懂这些框架的运行原理后才能熟练掌握。
作为程序员，要开发出能充分利用硬件资源的应用程序是一件很难的事情。现代计算机都拥有多个核，但是大部分编程语言都没有有效的工具让程序可以轻易利用这些资源。这些语言需要写大量的线程同步代码来利用多个核，很容易导致错误。
Go语言正是在多核和网络化的时代背景下诞生的原生支持并发的编程语言。Go语言从底层原生支持并发，无须第三方库、开发者的编程技巧和开发经验就可以轻松地在 Go语言运行时来帮助开发者决定怎么使用 CPU 资源。
Go语言的并发是基于 goroutine 的，goroutine 类似于线程，但并非线程。可以将 goroutine 理解为一种虚拟线程。Go语言运行时会参与调度 goroutine，并将 goroutine 合理地分配到每个 CPU 中，最大限度地使用CPU性能。
多个 goroutine 中，Go语言使用通道（channel）进行通信，通道是一种内置的数据结构，可以让用户在不同的 goroutine 之间同步发送具有类型的消息。这让编程模型更倾向于在 goroutine 之间发送消息，而不是让多个 goroutine 争夺同一个数据的使用权。
程序可以将需要并发的环节设计为生产者模式和消费者的模式，将数据放入通道。通道的另外一端的代码将这些数据进行并发计算并返回结果，如下图所示。
提示：Go语言通过通道可以实现多个 goroutine 之间内存共享。
【实例】生产者每秒生成一个字符串，并通过通道传给消费者，生产者使用两个 goroutine 并发运行，消费者在 main() 函数的 goroutine 中进行处理。
```swift
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
// 数据生产者
func producer(header string, channel chan<- string) {
// 无限循环, 不停地生产数据
for {
// 将随机数和字符串格式化为字符串发送给通道
channel <- fmt.Sprintf("%s: %v", header, rand.Int31())
// 等待1秒
time.Sleep(time.Second)
}
}
// 数据消费者
func customer(channel <-chan string) {
// 不停地获取数据
for {
// 从通道中取出数据, 此处会阻塞直到信道中返回数据
message := <-channel
// 打印数据
fmt.Println(message)
}
}
func main() {
// 创建一个字符串类型的通道
channel := make(chan string)
// 创建producer()函数的并发goroutine
go producer("cat", channel)
go producer("dog", channel)
// 数据消费函数
customer(channel)
}
```
运行结果：
```
dog: 2019727887
cat: 1298498081
dog: 939984059
cat: 1427131847
cat: 911902081
dog: 1474941318
dog: 140954425
cat: 336122540
cat: 208240456
dog: 646203300
```
对代码的分析：
第03行，导入格式化（fmt）、随机数（math/rand）、时间（time）包参与编译。
第10行，生产数据的函数，传入一个标记类型的字符串及一个只能写入的通道。
第13行，for{}构成一个无限循环。
第15行，使用rand.Int31()生成一个随机数，使用fmt.Sprintf()函数将header和随机数格式化为字符串。
第18行，使用time.Sleep()函数暂停1秒再执行这个函数。如果在goroutine中执行时，暂停不会影响其他goroutine的执行。
第23行，消费数据的函数，传入一个只能写入的通道。
第26行，构造一个不断消费消息的循环。
第28行，从通道中取出数据。
第31行，将取出的数据进行打印。
第35行，程序的入口函数，总是在程序开始时执行。
第37行，实例化一个字符串类型的通道。
第39行和第40行，并发执行一个生产者函数，两行分别创建了这个函数搭配不同参数的两个goroutine。
第42行，执行消费者函数通过通道进行数据消费。
整段代码中，没有线程创建，没有线程池也没有加锁，仅仅通过关键字 go 实现 goroutine，和通道实现数据交换。
有疑问加站长微信联系（非本文作者）
