聊聊我的Go語言初體驗(yàn)
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Go 概覽
Go 的特征
我經(jīng)常說要學(xué)一樣?xùn)|西，首先要搞清楚它為什么會出現(xiàn)?解決了什么問題 ?
只要了解這些底層的根本問題，你才會有持續(xù)的動(dòng)力深入學(xué)習(xí)，而不是盲目跟風(fēng)和三分鐘熱度。
Go 語言是 google 在 2009年11月發(fā)布的項(xiàng)目，在編程語言里面算是非常年輕的小伙子。
至于 Go 語言的誕生和歷史，大家可以看看這篇文章：三分鐘了解 Go 語言的前世今生
我個(gè)人認(rèn)為 Go 的誕生是有時(shí)代的必要性，因?yàn)樗饕鉀Q主要是解決了：
動(dòng)態(tài)語言的性能和弱類型問題
靜態(tài)語言的開發(fā)效率和復(fù)雜度，還有并發(fā)問題
我們都知道 Google 是世界上數(shù)據(jù)量最大的公司，Go 語言的輕量級線程設(shè)計(jì)，也幫助 Google 降低運(yùn)算和并發(fā)計(jì)算的成本，這也是 Go 語言能誕生的一個(gè)重要目的。
在數(shù)據(jù)爆炸的今天，Go 語言重新平衡了開發(fā)效率和運(yùn)行性能，所以 Go 會在未來十年，都是最重要的編程語言
關(guān)于 go 的定位，大家看下圖可能會更清晰：
Go 的設(shè)計(jì)理念
剛接觸這門語言的時(shí)候，能感受到它的設(shè)計(jì)者是經(jīng)過認(rèn)真思考的，從不同語言遷移過來的開發(fā)者，可以從 Go 身上看到很多其他語言的影子，因?yàn)樵O(shè)計(jì)者借鑒了許多其他語言的設(shè)計(jì)，但是它也非常的克制，不是完全照搬，而且非常精準(zhǔn)的把優(yōu)秀并且使用的設(shè)計(jì)融入到 Go 當(dāng)中，將很多不實(shí)用且復(fù)雜的設(shè)計(jì)直接剔除。
雖然 Go 出自名門，你從 Go 身上看不到什么學(xué)院派的影子，沒有多余的設(shè)計(jì)，沒有復(fù)雜的概念，處處可見的 簡單，實(shí)用 的設(shè)計(jì)理念，因?yàn)樗膭?chuàng)造者的理念是：
只有通過設(shè)計(jì)上的簡單性，系統(tǒng)才能在增長的過程中保持穩(wěn)定和自洽
Go 另外還有一個(gè)特點(diǎn)區(qū)別于其他語言的就是，Go 語言為了追求代碼可讀性，可能是第一個(gè)將代碼風(fēng)格在編譯器層面做出強(qiáng)制要求的語言。例如：
- 首字母大寫代表 public，代表導(dǎo)出類型，外部可訪問
- 首字母小寫代碼 private，代表非導(dǎo)出類型，僅內(nèi)部可訪問
- 還有對 {} 換行的限制，
- 編譯層面就不允許出現(xiàn)無用變量
- 等等&……
Go 對于動(dòng)態(tài)語言：
寫過動(dòng)態(tài)語言類似 Ruby，Python 的開發(fā)者，最頭痛的應(yīng)該就是類型問題，因?yàn)椴淮_定類型，導(dǎo)致很多問題在編譯期無法被發(fā)現(xiàn)，直接 runtime 的時(shí)候才能暴露出現(xiàn)，處理成本極高。Go 語言提供簡單夠用的類型系統(tǒng)，對于動(dòng)態(tài)語言開發(fā)者不會有太大的手上成本，也幫助了動(dòng)態(tài)語言的開發(fā)者解決大多數(shù)類型問題。
Go 對于靜態(tài)語言：
Go 語言并沒有去照搬 C++ 和 Java 那套超級復(fù)雜的類型系統(tǒng)，Go 放棄了大量的 OOP 特性，不支持繼承和重載，對于 Java/C++ 等主流 OOP 編程語言，Go 可能也是一個(gè)徹頭徹尾的異類，但是不要懷疑 Go 也是一門面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，只是他在用自己理解方法，一種不同尋常的方式來解釋面向?qū)ο?，它的特征如下?/p>
- 它沒有繼承、甚至沒有類
- 沒有繼承，通過組合來完成繼承
- 類型和接口都是非侵入式(無需聲明接口的實(shí)現(xiàn))
至于 Go 其他語言的區(qū)別，可以單獨(dú)列出一篇文章，這里暫時(shí)不深入討論了……
Go 語法簡介
短賦值語句、遞增語句
符合 Java 程序員的習(xí)慣、Go 支持短賦值語句、遞增語句，下面簡單看一個(gè)示例即可：
- x := 0
- x += 5
- fmt.Print(x) // x = 5
- x++
- fmt.Print(x) // x = 6
- x--
- fmt.Print(x) // x = 5
Go 雖然是靜態(tài)編譯型語言，但是擁有很多動(dòng)態(tài)語言才有的語法特性，比如批量賦值、變量交換，示例：
- // 批量賦值
- x, y, z := 1, 2, 3
- // 交換變量
- x, y = y ,x
Java 程序員應(yīng)該很羨慕這種交換變量的寫法，因?yàn)樵?Java 中想要交換變量必須要聲明一個(gè)很別扭的 tmp 臨時(shí)變量才能實(shí)現(xiàn)變量的交換
Go 只支持 for 一種循環(huán)語句(減少心智負(fù)擔(dān))
- // for 格式
- for init; condition; post{
- // 循環(huán)邏輯
- }
- for i := range ary {
- // for range 用于遍歷 slice 的快捷方法
- }
初體驗(yàn)
Go 命名規(guī)范
不同于其他語言，Go 中的函數(shù)、變量、常量、類型和包都遵循一個(gè)簡單和統(tǒng)一的原則：
- 名稱開始是一個(gè) Unicode 字符即可，區(qū)分大小寫
- 例如：HeapSort 和 heapSort 是不同的名稱
還有就是上面說到的，通過大小寫的命名規(guī)范，直接把 private 和 public 權(quán)限聲明的關(guān)鍵字這種并無很大作用的關(guān)鍵字給移除了，這種在不改變功能的前提下做減法，可謂是刀法快準(zhǔn)狠
另外在 Go 官方的 Demo 和文檔來看， Go 是比較推崇簡短的命名原則，有以下兩點(diǎn)：
- 如果作用域越長，那么命名就應(yīng)該越清晰(也就是越長)
- Go 是推崇駝峰命名法的，而不是 C 語言里面的下劃線分割法
關(guān)鍵字
我們先看一組數(shù)據(jù)對比：
- C++ 關(guān)鍵字?jǐn)?shù)量 62 個(gè)
- Java 關(guān)鍵字?jǐn)?shù)量 53 個(gè)
- Go 關(guān)鍵字?jǐn)?shù)量 25 個(gè)
從關(guān)鍵字的數(shù)量上，也可以看得出 Go 語言的設(shè)計(jì)者的克制，對簡單設(shè)計(jì)哲學(xué)的踐行。也降低學(xué)習(xí)成本和學(xué)習(xí) Go 語言的心智負(fù)擔(dān)，是一門對于初學(xué)者非常友好的語言
變量表達(dá)式
總結(jié)一下 Go 其實(shí)只有 4種可聲明的類型，主要如下：
- 變量：通過 var 或者 := 聲明
- 常量：通過關(guān)鍵字 const 聲明
- 類型：通過關(guān)鍵字 type 聲明
- 函數(shù)：通過關(guān)鍵字 func 聲明
變量的標(biāo)準(zhǔn)聲明格式是：
- var name type = expression
- // 上面聲明方式很清晰，但是很啰嗦，平時(shí)很少用，通常使用短變量的聲明格式
- // 如下：
- name := expression // 短變量可以通過 expression 自動(dòng)推導(dǎo) name 的類型
短變量聲明格式短小，靈活，所以是平時(shí)很常用的聲明方式。
另外在 Go 語言中，變量，常量都可以通過以下方式進(jìn)行批量聲明：
- var (
- ...
- )
- const (
- ...
- )
如果變量沒有初始化表達(dá)式，例如 var name int，那么會觸發(fā) Go 語言的零值機(jī)制(Default Value)，具體每種類型對應(yīng)的零值，大家可以自行 Google，這里就不長篇大論了。
通過零值其實(shí)可以明白：Go 里面不存在沒有初始化的變量，這也保證了 Go 語言的健壯性，不容易出現(xiàn)低級錯(cuò)誤
引用傳遞和值傳遞
熟悉 Go 語言基礎(chǔ)的都知道 Go 的引用傳遞在不加任何修飾符的情況下，默認(rèn)是值傳遞，為什么要這樣設(shè)計(jì)呢 ?
因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)會為 Go 語言的垃圾回收帶來性能上的提升，值傳遞可以最大化的減少變量的逃逸行為，變量會最大概率的被分配到棧上，棧上分配的變量是無需等待 GC 的回收，還可以減少堆內(nèi)存的占用和 GC 的壓力，倒不是要大家去學(xué)習(xí)垃圾回收的工作原理，或者特別去關(guān)心變量的逃逸行為，但是對于變量的生命周期還是要搞清楚的。
在 Go 里面通過表達(dá)式的 &variable 可以獲取該變量的指針，通過 *pointer 可以獲取該指針變量的值，這是眾所周知的事情，所以在 Go 里面想要傳遞引用也是很簡單的事情，并且使用指針可以在無需知道變量名字的情況下，讀取和更新變量。
指針是可以比較的，相同值的指針必然相同，我們看一段代碼：
- p := 0 // 聲明類型
- &p != nil // true， 比較指針，說明 p 當(dāng)前指向一個(gè)變量
- var x, y int // 聲明類型， default value 0
- &x == &x // true， 相同指針結(jié)果必然相等
- &x == &y // false，指針不同，結(jié)果不相等
函數(shù)參數(shù)也可以通過 * 表示當(dāng)前參數(shù)的傳遞類型，例如函數(shù)：func incr(p *int) 表示當(dāng)前 p 參數(shù)是指針傳遞，不過多年編程經(jīng)驗(yàn)來看，這樣引用傳遞過多的話，可能你的程序庫龐大后，或者你想找到一個(gè)被經(jīng)常傳遞的引用變量在哪里被修改的，你可能會很難找到和定位，這可能是傳遞指針?biāo)鶐淼囊粋€(gè)副作用吧
基本類型
Go 的基本類型也很少，常用的也就是：整型(int)、浮點(diǎn)(flora)、布爾(bool)、字符串(string)、復(fù)數(shù)(complex)，和 Java 的不同之處在于，string 在 Go 里面是內(nèi)置的基本數(shù)據(jù)類型，在 Java 中確實(shí)一個(gè)實(shí)體類。不過我個(gè)人感受 String 本就應(yīng)該是基本數(shù)據(jù)類型。用類組合 byte[] 來實(shí)現(xiàn)字符串似乎還是有些別扭。
整數(shù)
這里主要區(qū)分有符號整數(shù)、無符號整數(shù)。
不過無符號因?yàn)闊o法表達(dá)負(fù)數(shù)，所以平時(shí)使用場景比較少，往往只用于數(shù)據(jù)庫自增 ID，位運(yùn)算和特定算數(shù)，實(shí)現(xiàn)位集，解析二進(jìn)制等，這里要了解平時(shí)還是使用 int 等有符號整數(shù)比較多就好，具體區(qū)分如下：
- 有符號整數(shù)：int8、int16、int32、int64
- 無符號整數(shù)：uint8、uint16、uint32、uint64
Int 后面的數(shù)字代表類型的大小，也就是 2N 次冪，使用明確的類型可以更好的利用內(nèi)存空間，Go 語言的所有二元操作符和其他語言別無二致，另外 Go 不支持三元表達(dá)式，原因我也不知道為什么，個(gè)人猜測可能是因?yàn)榭紤]函數(shù)多返回值的原因，但是 if/else 這樣的代碼就要寫很多了，感覺還是挺嘔心的。
浮點(diǎn)數(shù) float32、float64 也沒什么好講的，都很簡單，只有一個(gè)原則，如果想要減少浮點(diǎn)運(yùn)算誤差，盡量推薦使用 float64，因?yàn)? float64 有效數(shù)是 15 位，差不多是 float32 的 3倍
復(fù)數(shù)(complex)目前看上去很少用，后面用到再聊聊……
布爾類型(bool)除了名字短點(diǎn)，基本和其他語言沒有區(qū)別，跳過
字符串
可以簡單聊聊，string 是 Go 的基本數(shù)據(jù)類型，這點(diǎn)和 Java 的類型有些不同，但是相同點(diǎn)還是蠻多的，例如：
- 都可以通過加號(+)拼接字符串，但是返回新的字符串(但性能敏感慎用)
不知道是不是 Go 語言設(shè)計(jì)者同時(shí)也是 UTF-8 編碼的設(shè)計(jì)者(Rob、Ken)，所以 Go 語言源文件默認(rèn)就是 UTF8 編碼，可以預(yù)見到使用 Go 語言會大大減少亂碼問題。
另外介紹幾個(gè) Go 常用處理字符的工具包，如下：
- strings：提供搜索、比較、替換等平時(shí)常用的字符操作函數(shù)
- bytes：顧名思義，提供操作 byte[] 類型的函數(shù)
- strconv：提供布爾，整數(shù)，浮點(diǎn)等其他類型轉(zhuǎn)為 string 的服務(wù)
- unicode：提供對于文字符號特性判斷的函數(shù)服務(wù)
命名返回值
Go 語言可以在返回類型中，給返回值命名，所以在 return 中就無需再顯示返回，代碼如下
- func split(sum int) (x, y int) {
- x = sum + 3
- y = sum + x
- return // 將變量直接返回
- }
- func main() {
- fmt.Println(split(50)) // res:53, 103
- }
不過這種靈活的寫法，會對影響代碼的可讀性，不利于團(tuán)隊(duì)協(xié)作。不推薦使用。
從代碼可讀性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的角度來說，建議寫成如下方式，代碼更可讀，如下：
- func split(sum int) (int, int) {
- x := sum + 3
- y := sum + x
- return x, y
- }
- func main() {
- fmt.Println(split(50)) // res:53, 103
- }
常量
值得注意的是，常量使用 const 關(guān)鍵字，任何基本數(shù)據(jù)類型都可以聲明為常量，但是不能使用 := 語法聲明，示例：
- const Pi = 3.14
- const World = "世界"
- const Truth = true
跟 import 類似可以批量聲明，這樣可以減少很多 const 重復(fù)聲明，，如下：
- const (
- Pi = 3.14
- World = "世界"
- Truth = true
- )
循環(huán)
只有 for 一種循環(huán)，簡單用法如下：
- sum := 0
- for i := 0; i < 10; i++ {
- sum += i
- }
Go語言的循環(huán)和 Java、Javascript 的區(qū)別主要在于沒有小括號，但是大括號則是必須的
很多編程語言都有 while 語句，但是在 Go 里面也是可以用 for 替代，如下：
- sum := 1
- for sum < 100 {
- sum += 1 // sum 累積 100 次
- }
- // out: 100
if
跟 for 類似，if 也是沒有小括號的，其他方面和常見的語言差不多，如下：
- if x < 0 {
- fmt.Println('x < 0')
- }
比較有特色的是，Go語言的 if 可以在執(zhí)行表達(dá)式之前，執(zhí)行一段聲明語句，如下：
- func conditon(x, n, lim float64) float64 {
- // 初始化 v 變量，在進(jìn)行表達(dá)式判定
- // 值得注意的是：v 是 if 條件內(nèi)的局部變量，外部無法調(diào)用
- if v := x * n; v < lim {
- return v
- }
- return lim
- }
- condition(3, 5, 10) // out: 10
switch
switch 是簡化一連串 if else 的利器，不過 Go 語言的 switch 和其他語言差別不大，這里就不多說了。。
延遲函數(shù) defer
算是 Go 語言的特色，Go 的語言運(yùn)行機(jī)制保證它會在函數(shù)返回后執(zhí)行，所以通常用于關(guān)閉資源(網(wǎng)絡(luò)/文件/IO)等操作，如下：
- defer fmt.Println("end") // 最先聲明，但會在最后執(zhí)行
- fmt.Println("hello")
- fmt.Println("Phoenix")
- //out:
- //hello
- //Phoenix
- //end
值得注意的是，在使用 defer 聲明函數(shù)被壓力棧中，所以有多個(gè) defer 聲明會根據(jù) FIFO 先進(jìn)先出的順序執(zhí)行，如下
- defer fmt.Println("1")
- defer fmt.Println("2")
- defer fmt.Println("3")
- fmt.Println("done")
- // done
- // 3
- // 2
- // 1
指針
Go 通過 & 可以直接操作指針，并且通過 * 操作符可以通過指針修改引用值，如下：
- x, y = 100, 200
- p := &x // get i 指針
- *p = 21 // 通過指針修改引用值
- fmt.Println(x) //out x = 21
slice 切片
是 Go 語言比較常用的動(dòng)態(tài)數(shù)組，值得注意的是它的傳遞是引用的，任何對切出來的變量進(jìn)行修改，都會影響到原本的值，代碼如下：
- names := []string{
- "金剛",
- "哥斯拉",
- "怪獸",
- "奧特曼"
- }
- a := names[0:2] // out:[金剛,哥斯拉]
- b := names[1:3] // out:[哥斯拉,怪獸]
- b[0] = "XXX"
- fmt.Println(a) // out:[金剛,XXX]
- fmt.Println(b) // out:[XXX,怪獸]
- fmt.Println(names)// out:[金剛,XXX,怪獸,奧特曼]
備注：聲明一個(gè) slice 就像聲明一個(gè)沒有長度的數(shù)組
slice 的快捷切片寫法：
- s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
- s = s[1:4] // out: 3, 5, 7
- // s[0:2] 的簡寫
- s = s[:2] // out: 3, 5
- s = s[1:] // out: 5
在 slice 中 length 和 capacity 是分開存儲，例如上面改變長度，并不會改變?nèi)萘浚?slice 中的長度和容量可以通過函數(shù) len() 和 cap() 獲取，參考以下幾行代碼：
- s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13} // len=6, cap=6
- s = s[:0] // len=0, cap=6
- s = s[:4] // len=4, cap=6
Map
Go 語言 map 的簡單用法：
- // 使用字面量，聲明并且初始化一個(gè)簡單的 map，[key:string，value:int]
- s := map[string]int{"a": 123, "b": 456, "c":789}
- // out: map[a:123 b:456 c:789]
- // 插入和更新
- s["d"] = 1001 // out: map[a:123 b:456 c:789, d:1001]
- //刪除元素
- delete(s, "d") // out: map[a:123 b:456 c:789]
- // 檢索元素
- value = s["a"] // out: 123
- // 比較常用的快捷檢索
- if v, ok := s["a"]; ok {
- fmt.Println("the value is >", v) // out: 123
- }
函數(shù)變量
在 Go 中函數(shù)可以作為變量復(fù)制，也可以作為參數(shù)被引用
- // 聲明函數(shù)參數(shù)為函數(shù)變量，fn 則執(zhí)行該函數(shù)
- func compute(fn func(float64, float64) float64) float64 {
- return fn(3, 4)
- }
- // 聲明函數(shù)變量
- hypot := func(x, y float64) float64 {
- return math.Sqrt(x*x + y*y)
- }
- // 傳遞函數(shù)變量
- hypot(5, 12) // out: 13
- compute(hypot) // out: 5
閉包
Go 的閉包是一段匿名函數(shù)，并且可以訪問外部的局部變量，如下 adder 返回一個(gè)函數(shù)閉包：
- func adder() func(int) int {
- sum := 5
- return func(x int) int {
- sum += x
- return sum
- }
- }
- // 聲明 pos 函數(shù)變量
- pos := adder()
- fmt.Println(pos(5)) // out: 10
后面還有很多內(nèi)容。。。。有空再聊。。。
