• 《精通Go语言编程》

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内容简介
“Go是一个开源的编程语言,它很容易用于构建简单、可靠和高效的软件。”(摘自Go语言官方网站:http://golang.org )

Go语言由来自Google公司的Robert Griesemer,Rob Pike和Ken Thompson三位大牛于2007年9月开始设计和实现,然后于2009年的11月对外正式发布(译注:关于Go语言的创世纪过程请参考 http://talks.golang.org/2015/how-go-was-made.slide )。语言及其配套工具的设计目标是具有表达力,高效的编译和执行效率,有效地编写高效和健壮的程序。

Go语言有着和C语言类似的语法外表,和C语言一样是专业程序员的必备工具,可以用最小的代价获得最大的战果。

但是它不仅仅是一个更新的C语言。它还从其他语言借鉴了很多好的想法,同时避免引入过度的复杂性。

Go语言中和并发编程相关的特性是全新的也是有效的,同时对数据抽象和面向对象编程的支持也很灵活。

Go语言同时还集成了自动垃圾收集技术用于更好地管理内存。

Go语言尤其适合编写网络服务相关基础设施,同时也适合开发一些工具软件和系统软件。

但是Go语言确实是一个通用的编程语言,它也可以用在图形图像驱动编程、移动应用程序开发

和机器学习等诸多领域。目前Go语言已经成为受欢迎的作为无类型的脚本语言的替代者:因为Go编写的程序通常比脚本语言运行的更快也更安全,而且很少会发生意外的类型错误。

Go语言还是一个开源的项目,可以免费获取编译器、库、配套工具的源代码。

Go语言的贡献者来自一个活跃的全球社区。Go语言可以运行在类UNIX系统—— 比如Linux、FreeBSD、OpenBSD、Mac OSX——和Plan9系统和Microsoft Windows操作系统之上。 Go语言编写的程序无需修改就可以运行在上面这些环境。

本书是为了帮助你开始以有效的方式使用Go语言,充分利用语言本身的特性和自带的标准库去编写清晰地道的Go程序。
章节目录
  • 第一章 前言
  • 1.1 Go语言起源
  • 编程语言的演化跟生物物种的演化类似,一个成功的编程语言的后代一般都会继承它们祖先的优点;当然有时多种语言杂合也可能会产生令人惊讶的特性;还有一些激进的新特性可能并没有先例。通过观察这些影响,我们可以学到为什么一门语言是这样子的,它已经适应了怎样的环境。下图展示了有哪些早期的编程语言对Go语言的设计产生了重要影响。Go语言有时候被描述为“C类似
  • 1.2 Go语言项目
  • 所有的编程语言都反映了语言设计者对编程哲学的反思,通常包括之前的语言所暴露的一些不足地方的改进。Go项目是在Google公司维护超级复杂的几个软件系统遇到的一些问题的反思(但是这类问题绝不是Google公司所特有的)。正如Rob Pike所说,“软件的复杂性是乘法级相关的”,通过增加一个部分的复杂性来修复问题通常将慢慢地增加其他部分的复杂性。通过增加功能、选项和配置
  • 1.3 本书的组织
  • 我们假设你已经有一种或多种其他编程语言的使用经历,不管是类似C、C++或Java的编译型语言,还是类似Python、Ruby、JavaScript的脚本语言,因此我们不会像对完全的编程语言初学者那样解释所有的细节。因为,Go语言的变量、常量、表达式、控制流和函数等基本语法也是类似的。第一章包含了本教程的基本结构,通过十几个程序介绍了用Go语言如何实现类
  • 1.4 更多的信息
  • 最佳的帮助信息来自Go语言的官方网站,https://golang.org ,它提供了完善的参考文档,包括编程语言规范和标准库等诸多权威的帮助信息。同时也包含了如何编写更地道的Go程序的基本教程,还有各种各样的在线文本资源和视频资源,它们是本书最有价值的补充。Go语言的官方博客 https://blog.golang.or
  • 1.5 致谢
  • Rob Pike和Russ Cox,以及很多其他Go团队的核心成员多次仔细阅读了本书的手稿,他们对本书的组织结构和表述用词等给出了很多宝贵的建议。在准备日文版翻译的时候,Yoshiki Shibata更是仔细地审阅了本书的每个部分,及时发现了诸多英文和代码的错误。我们非常感谢本书的每一位审阅者,并感谢对本书给出了重要的建议的Brian Goetz、Corey Kosak、A
  • 第二章 入门
  • 2.1 Hello, World
  • 我们以现已成为传统的“hello world”案例来开始吧,这个例子首次出现于1978年出版的C语言圣经《The C Programming Language》(译注:本书作者之一Brian W. Kernighan也是《The C Programming Language》一书的作者)。C语言是直接影响Go语言设计的语言之一。这个例子体现了Go语言一些
  • 2.2 命令行参数
  • 大多数的程序都是处理输入,产生输出;这也正是“计算”的定义。但是,程序如何获取要处理的输入数据呢?一些程序生成自己的数据,但通常情况下,输入来自于程序外部:文件、网络连接、其它程序的输出、敲键盘的用户、命令行参数或其它类似输入源。下面几个例子会讨论其中几个输入源,首先是命令行
  • 2.3 查找重复的行
  • 对文件做拷贝、打印、搜索、排序、统计或类似事情的程序都有一个差不多的程序结构:一个处理输入的循环,在每个元素上执行计算处理,在处理的同时或最后产生输出。我们会展示一个名为dup的程序的三个版本;灵感来自
  • 2.4 GIF动画
  • 下面的程序会演示Go语言标准库里的image这个package的用法,我们会用这个包来生成一系列的bit-mapped图,然后将这些图片编码为一个GIF动画。我们生成的图形名字叫利萨如图形(Lissajous figures),这种效果是在1960年代的老电影里出现的一种视觉特效。它们是协振子在两个纬度上振动所
  • 2.5 获取URL
  • 对于很多现代应用来说,访问互联网上的信息和访问本地文件系统一样重要。Go语言在net这个强大package的帮助下提供了一系列的package来做这件事情,使用这些包可以更简单地用网络收发信息,还可以建立更底层的网络连接,编写服务器程序。在这些情景下,Go语言原生的并发特性(在第八章中会介绍)显得尤其好用。为了最简单地展示基于HTTP获取信息
  • 2.6 并发获取多个URL
  • Go语言最有意思并且最新奇的特性就是对并发编程的支持。并发编程是一个大话题,在第八章和第九章中会专门讲到。这里我们只浅尝辄止地来体验一下Go语言里的goroutine和channel。下面的例子fetchall,和前面小节的fetch程序所要做的工作基本一致,fetchall的特别之处在于它会同时去获取所有的URL,所以这个程序的总执行时间不会超过执行
  • 2.7 Web服务
  • Go语言的内置库使得写一个类似fetch的web服务器变得异常地简单。在本节中,我们会展示一个微型服务器,这个服务器的功能是返回当前用户正在访问的URL。比如用户访问的是 http://localhost:8000/hello ,那么响
  • 2.8 本章要点
  • 本章对Go语言做了一些介绍,Go语言很多方面在有限的篇幅中无法覆盖到。本节会把没有讲到的内容也做一些简单的介绍,这样读者在读到完整的内容之前,可以有个简单的印象。控制流: 在本章我们只介绍了if控制和for,但是没有提到switch多路选择。这里是一个简单的switch的例子: switch coinflip() { case "heads":heads++ cas
  • 第三章 程序结构
  • 3.1 命名
  • Go语言和其他编程语言一样,一个大的程序是由很多小的基础构件组成的。变量保存值,简单的加法和减法运算被组合成较复杂的表达式。基础类型被聚合为数组或结构体等更复杂的数据结构。然后使用if和for之类的控制语句来组织和控制表达式的执行流程。然后多个语句被组织到一个个函数中,以
  • 3.2 声明
  • 声明语句定义了程序的各种实体对象以及部分或全部的属性。Go语言主要有四种类型的声明语句:var、const、type和func,分别对应变量、常量、类型和函数实体对象的声明。这一章我们重点讨论变量和类型的声明,第三章将讨论常量的声明,第五章将讨论函数的声明。一个Go语言编写的程序对应一个或多个以.go为文件后缀名的源文件。每个源文件中以包的声明语句开始,说明该源文件是属于哪个包。包声明
  • 3.3 变量
  • var声明语句可以创建一个特定类型的变量,然后给变量附加一个名字,并且设置变量的初始值。变量声明的一般语法如下: var 变量名字 类型 = 表达式 其中“类型”或“= 表达式”两个部分可以省略其中的一个。如果省略的是类型信息,那么将根据初始化表达式来推
  • 3.4 赋值
  • 使用赋值语句可以更新一个变量的值,最简单的赋值语句是将要被赋值的变量放在=的左边,新值的表达式放在=的右边。 x = 1 // 命名变量的赋值 *p = true // 通
  • 3.5 类型
  • 变量或表达式的类型定义了对应存储值的属性特征,例如数值在内存的存储大小(或者是元素的bit个数),它们在内部是如何表达的,是否支持一些操作符,以及它们自己关联的方法集等。在任何程序中都会存在一些变量有着相同的内部结构,但是却表示完全不同的概念。例如
  • 3.7 包和文件
  • Go语言中的包和其他语言的库或模块的概念类似,目的都是为了支持模块化、封装、单独编译和代码重用。一个包的源代码保存在一个或多个以.go为文件后缀名的源文件中,通常一个包所在目录路径的后缀是包的导入路径;例如
  • 3.8 作用域
  • 一个声明语句将程序中的实体和一个名字关联,比如一个函数或一个变量。声明语句的作用域是指源代码中可以有效使用这个名字的范围。不要将作用域和生命周期混为一谈。声明语句的作用域对应的是一个源代码的文本区域;它是一个
  • 第四章 基础数据类型
  • 4.1 整型
  • 虽然从底层而言,所有的数据都是由比特组成,但计算机一般操作的是固定大小的数,如整数、浮点数、比特数组、内存地址等。进一步将这些数组织在一起,就可表达更多的对象,例如数据包、像素点、诗歌,甚至其他任何对象。Go语言提供了丰富的数据组织形式,这依赖于
  • 4.2 浮点数
  • Go语言提供了两种精度的浮点数,float32和float64。它们的算术规范由IEEE754浮点数国际标准定义,该浮点数规范被所有现代的CPU支持。这些浮点数类型的取值范围可以从很微小到很巨大。浮点数的范围极限值可以在math包找到。常量math.MaxFloat32表示float32能
  • 4.3 复数
  • Go语言提供了两种精度的复数类型:complex64和complex128,分别对应float32和float64两种浮点数精度。内置的complex函数用于构建复数,内建的real和imag函数分别返回复数的实部和虚部: var x complex128 = complex(1, 2) // 1+2i var y complex128 = complex(3, 4) // 3+4
  • 4.4 布尔型
  • 一个布尔类型的值只有两种:true和false。if和for语句的条件部分都是布尔类型的值,并且==和<等比较操作也会产生布尔型的值。一元操作符!对应逻辑非操作,因此!true的值为false,更罗嗦的说法是(!true==false)==true,虽然表达方式不一样,不过我们一般会采用简洁的布尔表达式,就像用x来表示x==true。布尔值可以和&am
  • 4.5 字符串
  • 一个字符串是一个不可改变的字节序列。字符串可以包含任意的数据,包括byte值0,但是通常是用来包含人类可读的文本。文本字符串通常被解释为采用UTF8编码的Unicode码点(rune)序列,我们稍后会详细讨论这个问题。
  • 4.6 常量
  • 常量表达式的值在编译期计算,而不是在运行期。每种常量的潜在类型都是基础类型:boolean、string或数字。一个常量的声明语句定义了常量的名字,和变量的声明语法类似,常量的值不可修改,这样可以防止在运行期被意外或恶意的修改。例如,常量比变量更适合用于表达像π之类的数学常数,因为它们的值不会发生变化: const pi = 3.14159 // approximately; math.Pi
  • 第五章 复合数据类型
  • 在前面一章我们讨论了基本数据类型,它们可以用于构建程序中数据的结构,是Go语言世界的原子。在本章,我们将讨论复合数据类型,它是以不同的方式组合基本类型而构造出来的复合数据类型。我们主要讨论四种类型——数组、slice、map和结构体——同时在本章的最后,我们将演示如何使用结构体来解码和编码到对应JSON格式的数据,并且通过结合使用模板来生成HTML页面。数组和结构体是聚合
  • 5.1 数组
  • 数组是一个由固定长度的特定类型元素组成的序列,一个数组可以由零个或多个元素组成。因为数组的长度是固定的,因此在Go语言中很少直接使用数组。和数组对应的类型是Slice(切片),它是可以增长和收缩的动态序列,slice功
  • 5.2 Slice
  • Slice(切片)代表变长的序列,序列中每个元素都有相同的类型。一个slice类型一般写作[]T,其中T代表slice中元素的类型;slice的语法和数组很像,只是没有固定长度而已。数组和slice之间有着紧
  • 5.3 Map
  • 哈希表是一种巧妙并且实用的数据结构。它是一个无序的key/value对的集合,其中所有的key都是不同的,然后通过给定的key可以在常数时间复杂度内检索、更新或删除对应的value。在Go语言中,一个map就是一个哈希表的引用,map类型可以写为map[K]V,其中K和V分别对应key和value。map中所有的key都有相同的类型,所
  • 5.4 结构体
  • 结构体是一种聚合的数据类型,是由零个或多个任意类型的值聚合成的实体。每个值称为结构体的成员。用结构体的经典案例是处理公司的员工信息,每个员工信息包含一个唯一的员工编号、员工的名字、家庭住址、出生日期、工作岗位、薪资、上级领导等等。所有的这些信息都需要绑定到一个实体中,可以作为一个整体单元被复制,作为函数的参数或返回值,或者是被存储到数组中,等等。下面两个语句声
  • 5.5 JSON
  • JavaScript对象表示法(JSON)是一种用于发送和接收结构化信息的标准协议。在类似的协议中,JSON并不是唯一的一个标准协议。 XML(§7.14)、ASN.1和Google的Protocol Buffers都是类似的协
  • 5.6 文本和HTML模板
  • 前面的例子,只是最简单的格式化,使用Printf是完全足够的。但是有时候会需要复杂的打印格式,这时候一般需要将格式化代码分离出来以便更安全地修改。这些功能是由text/template和html/template等模板包提供的,它们提供了一个将变量值填充到一个文本或HTML格式的模板的机制。一个模板是一个字符串或一个文件,里面包含了一个或多个由双花括
  • 第六章 函数
  • 函数可以让我们将一个语句序列打包为一个单元,然后可以从程序中其它地方多次调用。函数的机制可以让我们将一个大的工作分解为小的任务,这样的小任务可以让不同程序员在不同时间、不同地方独立完成。一个函数同时对用户隐藏了其实现细节。由于这些因素,对于任何编程语言来说,函数都是一个至关重要的部分。我们已经见过许多函数了。现在,让我们多花一点时间来彻底地讨论函数特性。本章的运行示例是一个网络蜘蛛,也就是w
  • 6.1 函数声明
  • 函数声明包括函数名、形式参数列表、返回值列表(可省略)以及函数体。 func name(parameter-list) (result-list) {body } 形式参数列表描述了函数的参数名以及参数类型。这些参数作为局部变量,其值由参数调用者提供。返回值列表描述了函数返回值的变量名以及类型。如果函数返回一个无名变量或者没有返回值,返回值列表的括号是可以省略的。
  • 6.2 递归
  • 函数可以是递归的,这意味着函数可以直接或间接的调用自身。对许多问题而言,递归是一种强有力的技术,例如处理递归的数据结构。在4.4节,我们通过遍历二叉树来实现简单的插入排序,在本章节,我们再次使用它来处理HTML文件。下文的示例代码使用了非标准包 golang.org/x/net/html ,解析HTML。golang.org/x/... 目录下存储了一些由Go团队设计、维护,对网络编程、国际化文
  • 6.3 多返回值
  • 在Go中,一个函数可以返回多个值。我们已经在之前例子中看到,许多标准库中的函数返回2个值,一个是期望得到的返回值,另一个是函数出错时的错误信息。下面的例子会展示如何编写多返回值的函数。下面的程序是findlinks的改进版本。修改后的findlinks可以自己发起HTTP请求,这样我们就不必再运行fetch。因为HTTP请求和解析操
  • 6.4 错误
  • 在Go中有一部分函数总是能成功的运行。比如strings.Contains和strconv.FormatBool函数,对各种可能的输入都做了良好的处理,使得运行时几乎不会失败,除非遇到灾难性的、不可预料的情况,比如运行时的内存溢出。导致这种错误的原因很复杂,难以处理,从错误中恢复的可能性也很低。还有一部分函数只要输入的参数满足一定条件,也能保证运行成功。比如time.Date函数,该函
  • 6.5 函数值
  • 在Go中,函数被看作第一类值(first-class values):函数像其他值一样,拥有类型,可以被赋值给其他变量,传递给函数,从函数返回。对函数值(function value)的调用类似函数调用。例子如下:func square(n int) int { return n * n }func negative(n int) int { retu
  • 6.6 匿名函数
  • 拥有函数名的函数只能在包级语法块中被声明,通过函数字面量(function literal),我们可绕过这一限制,在任何表达式中表示一个函数值。函数字面量的语法和函数声明相似,区别在于func关键字后没有函数名。函数值字面量是一种表
  • 6.7 可变参数
  • 参数数量可变的函数称为可变参数函数。典型的例子就是fmt.Printf和类似函数。Printf首先接收一个必备的参数,之后接收任意个数的后续参数。在声明可变参数函数时,需要在参数列表的最后一个参数类型之前加上省略符号“...”,这表
  • 6.8 Deferred函数
  • 在findLinks的例子中,我们用http.Get的输出作为html.Parse的输入。只有url的内容的确是HTML格式的,html.Parse才可以正常工作,但实际上,url指向的内容很丰富,可能是图片,纯文本或是其他。将这些格式的内容传递给html.parse,会产生不良后果。下面的例子获取HTML页面并输出页面的标题。title函数会检查服务器返回的Co
  • 6.9 Panic异常
  • Go的类型系统会在编译时捕获很多错误,但有些错误只能在运行时检查,如数组访问越界、空指针引用等。这些运行时错误会引起painc异常。一般而言,当panic异常发生时,程序会中断运行,并立即执行在该goroutine(可以先理解成线程,在第8章会详细介绍)中被延迟的函数(defer 机制)。随后,程序崩溃并输出日志信息。日志信息包括panic value和函数调用的堆
  • 6.10 Recover捕获异常
  • 通常来说,不应该对panic异常做任何处理,但有时,也许我们可以从异常中恢复,至少我们可以在程序崩溃前,做一些操作。举个例子,当web服务器遇到不可预料的严重问题时,在崩溃前应该将所有的连接关闭;如果不做任何处理,会使得客户端一直处于等待状态
  • 第七章 方法
  • 7.1 方法声明
  • 在函数声明时,在其名字之前放上一个变量,即是一个方法。这个附加的参数会将该函数附加到这种类型上,即相当于为这种类型定义了一个独占的方法。下面来写我们第一个方法的例子,这个例子在package geometry下:gopl.io/ch6/geometry package geometry import "math&quo
  • 7.2 基于指针对象的方法
  • 当调用一个函数时,会对其每一个参数值进行拷贝,如果一个函数需要更新一个变量,或者函数的其中一个参数实在太大我们希望能够避免进行这种默认的拷贝,这种情况下我们就需要用到指针了。对应到我们这里用来更新接收器的对象的方法,当这个接受者变量本身比较大时,我们就可以用其指针而不是对象来
  • 7.3 通过嵌入结构体来扩展类型
  • 来看看ColoredPoint这个类型:gopl.io/ch6/coloredpoint import "image/color"type Point struct{ X, Y float64 }type ColoredPoint struct {PointColor color.RGBA } 我们完全可以将
  • 7.4 方法值和方法表达式
  • 我们经常选择一个方法,并且在同一个表达式里执行,比如常见的p.Distance()形式,实际上将其分成两步来执行也是可能的。p.Distance叫作“选择器”,选择器会返回一个方法“值”->一个将方法(Point.Distance)绑定到特定接收器变量的函数。这个函数可以不通过指定其接收器即可被调用;即调用时不需要指定接收器(译注:因为已经在前文中指定过了)
  • 7.5 示例: Bit数组
  • Go语言里的集合一般会用map[T]bool这种形式来表示,T代表元素类型。集合用map类型来表示虽然非常灵活,但我们可以以一种更好的形式来表示它。例如在数据流分析领域,集合元素通常是一个非负整数,集合会包含很多元素,并且集合会经常进行并集、交集操作,这种情况下,bit数组会比map表现更加
  • 7.6 封装
  • 一个对象的变量或者方法如果对调用方是不可见的话,一般就被定义为“封装”。封装有时候也被叫做信息隐藏,同时也是面向对象编程最关键的一个方面。Go语言只有一种控制可见性的手段:大写首字母的标识符会从定义它们的包中被导出,小写字母的则不会。这种限制包内成员的方式同样适用
  • 第八章 接口
  • 8.1 接口是合约
  • 目前为止,我们看到的类型都是具体的类型。一个具体的类型可以准确的描述它所代表的值,并且展示出对类型本身的一些操作方式:就像数字类型的算术操作,切片类型的取下标、添加元素和范围获取操作。具体的类型还可以通过它的内置方法提供额外的行为操作。总的来说,当你拿到一个具体的类型时你就知道它的本身是什么和你可以用它来做什么。在Go语言中还存在着另外一种类型:接口类型。接口类型是一种抽象
  • 8.2 接口类型
  • 接口类型具体描述了一系列方法的集合,一个实现了这些方法的具体类型是这个接口类型的实例。io.Writer类型是用得最广泛的接口之一,因为它提供了所有类型的写入bytes的抽象,包括文件类型,内存缓冲区,网络链接,HTTP客户端,压缩工具,哈希等等。io包中定义了很多其它有用的接口类型。Reader可以代表任意可以读取bytes的类型,Closer可以是任意可以关闭的
  • 8.3 实现接口的条件
  • 一个类型如果拥有一个接口需要的所有方法,那么这个类型就实现了这个接口。例如,*os.File类型实现了io.Reader,Writer,Closer,和ReadWriter接口。*bytes.Buffer实现了Reader,Writer,和ReadWriter这些接口,但是它没有实现Clo
  • 8.4 flag.Value接口
  • 在本章,我们会学到另一个标准的接口类型flag.Value是怎么帮助命令行标记定义新的符号的。思考下面这个会休眠特定时间的程序:gopl.io/ch7/sleep var period = flag.Duration(&quo
  • 8.5 接口值
  • 概念上讲一个接口的值,接口值,由两个部分组成,一个具体的类型和那个类型的值。它们被称为接口的动态类型和动态值。对于像Go语言这种静态类型的语言,类型是编译期的概念;因此一个类型不是一个值。在我们的概念模型中,一些提供每个类型信息的值被称为类型描述符,比如类型的名称和方法。在一个接口值中,类型部分代表与之相关类型的描述符。下面4个语句中,变量w得到了3个不同的值。(开始和最后的值是相同
  • 8.6 sort.Interface接口
  • 排序操作和字符串格式化一样是很多程序经常使用的操作。尽管一个最短的快排程序只要15行就可以搞定,但是一个健壮的实现需要更多的代码,并且我们不希望每次我们需要的时候都重写或者拷贝这些代码。幸运的是,sort包内置的提供了根据一些排序函数来对任何序列排序的功能。它的设计非常独到。
  • 8.7 http.Handler接口
  • 在第一章中,我们粗略的了解了怎么用net/http包去实现网络客户端(§1.5)和服务器(§1.7)。在这个小节中,我们会对那些基于http.Handler接口的服务器API做更进一步的学习: net/httppackage httptype
  • 8.8 error接口
  • 从本书的开始,我们就已经创建和使用过神秘的预定义error类型,而且没有解释它究竟是什么。实际上它就是interface类型,这个类型有一个返回错误信息的单一方法: type error interface {Error() string } 创建一个error最简单的方法就是调用errors.New函数,
  • 8.9 示例: 表达式求值
  • 在本节中,我们会构建一个简单算术表达式的求值器。我们将使用一个接口Expr来表示Go语言中任意的表达式。现在这个接口不需要有方法,但是我们后面会为它增加一些。 // An Expr is an arithmetic e
  • 8.10 类型断言
  • 类型断言是一个使用在接口值上的操作。语法上它看起来像x.(T)被称为断言类型,这里x表示一个接口的类型和T表示一个类型。一个类型断言检查它操作对象的动态类型是否和断言的类型匹配。这里有两种可能。第一种,如果断言的类型T是一个具体类型,然后类型断言检查x的动态类型是否和T相同。如果这个检查成功了,类型断言的结果是x的动态值,当然它的类型是T。换句话说,具体类型的类型断言从
  • 8.11 基于类型断言区别错误类型
  • 思考在os包中文件操作返回的错误集合。I/O可以因为任何数量的原因失败,但是有三种经常的错误必须进行不同的处理:文件已经存在(对于创建操作),找不到文件(对于读取操作),和权限拒绝。os包中提供了三个帮助函数来对给定的错误值表示的失败进行分类: package osfunc IsExist(err error) bool func IsNotExist(err
  • 8.12 通过类型断言询问行为
  • 下面这段逻辑和net/http包中web服务器负责写入HTTP头字段(例如:"Content-type:text/html")的部分相似。io.Writer接口类型的变量w代表HTTP响应;写入它的字节最终被发送到某个人的web浏览器上。 func writeHeader(w io.Writer, conten
  • 8.13 类型分支
  • 接口被以两种不同的方式使用。在第一个方式中,以io.Reader,io.Writer,fmt.Stringer,sort.Interface,http.Handler和error为典型,一个接口的方法表达了实现这个接口的具体类型间的相似性,但是隐藏了代码的细节和这些具体类型本身
  • 8.14 示例: 基于标记的XML解码
  • 第4.5章节展示了如何使用encoding/json包中的Marshal和Unmarshal函数来将JSON文档转换成Go语言的数据结构。encoding/xml包提供了一个相似的API。当我们想构造一个文档树的表示时使用encoding/xml包会很方便,但是对于很多程
  • 8.15 一些建议
  • 当设计一个新的包时,新手Go程序员总是先创建一套接口,然后再定义一些满足它们的具体类型。这种方式的结果就是有很多的接口,它们中的每一个仅只有一个实现。不要再这么做了。这种接口是不必要的抽象;它们也有一个运行时损耗。你可以使用导出机制(§6.6)来限制一个类型的方法或一个结构体的字段是否在包外可见。接口只有当有两个或两个以上的具
  • 第九章 Goroutines和Channels
  • 并发程序指同时进行多个任务的程序,随着硬件的发展,并发程序变得越来越重要。Web服务器会一次处理成千上万的请求。平板电脑和手机app在渲染用户画面同时还会后台执行各种计算任务和网络请求。即使是传统的批处理问题——读取数据、计算、写输出,现在也会用并发来隐藏掉I/O的操作延迟以充分利用现代计算机设备的多个核心。计算机的性
  • 9.1 Goroutines
  • 在Go语言中,每一个并发的执行单元叫作一个goroutine。设想这里的一个程序有两个函数,一个函数做计算,另一个输出结果,假设两个函数没有相互之间的调用关系。一个线性的程序会先调用其中的一个函数,然后再调用另一个。如果程序中包含多个goroutine,对两个函数的调用则可能发生在同一时刻。马上就会看到这样的一个程序。如果你使用过操作系统或者其它语言提供的线程,那
  • 9.2 示例: 并发的Clock服务
  • 网络编程是并发大显身手的一个领域,由于服务器是最典型的需要同时处理很多连接的程序,这些连接一般来自于彼此独立的客户端。在本小节中,我们会讲解go语言的net包,这个包提供编写一个网络客户端或者服务器程序的基本组件,无论两者间通信是使用TCP、UDP或者Unix domain sockets。在第
  • 9.3 示例: 并发的Echo服务
  • clock服务器每一个连接都会起一个goroutine。在本节中我们会创建一个echo服务器,这个服务在每个连接中会有多个goroutine。大多数echo服务仅仅会返回他们读取到的内容,就像下面这个简单的handleConn
  • 9.4 Channels
  • 如果说goroutine是Go语言程序的并发体的话,那么channels则是它们之间的通信机制。一个channel是一个通信机制,它可以让一个goroutine通过它给另一个goroutine发送值信息。每个cha
  • 9.5 并发的循环
  • 本节中,我们会探索一些用来在并行时循环迭代的常见并发模型。我们会探究从全尺寸图片生成一些缩略图的问题。gopl.io/ch8/thumbnail包提供了ImageFile函数来帮我们拉伸图片。我们不会说明这个函数的实现,只需要从gopl.io下载它。gopl.io/ch8/thumbnail pa
  • 8.6 示例: 并发的Web爬虫
  • 在5.6节中,我们做了一个简单的web爬虫,用bfs(广度优先)算法来抓取整个网站。在本节中,我们会让这个爬虫并行化,这样每一个彼此独立的抓取命令可以并行进行IO,最大化利用网络资源。crawl函数和gopl.io/ch5/findlinks3中的是一样的。 gopl.io/ch8/crawl1 func crawl(url string) []string {fmt.Printl
  • 9.7 基于select的多路复用
  • 下面的程序会进行火箭发射的倒计时。time.Tick函数返回一个channel,程序会周期性地像一个节拍器一样向这个channel发送事件。每一个事件的值是一个时间戳,不过更有意思的是其传送方式。gopl.io/
  • 9.8 示例: 并发的目录遍历
  • 在本小节中,我们会创建一个程序来生成指定目录的硬盘使用情况报告,这个程序和Unix里的du工具比较相似。大多数工作用下面这个walkDir函数来完成,这个函数使用dirents函数来枚举一个目录下的所有入口。gopl.io/ch8/du1 // walkDir recursively walks the file tree rooted at
  • 9.9 并发的退出
  • 有时候我们需要通知goroutine停止它正在干的事情,比如一个正在执行计算的web服务,然而它的客户端已经断开了和服务端的连接。Go语言并没有提供在一个goroutine中终止另一个goroutine的方法,由于这样会导致goroutine之间的共享
  • 9.10 示例: 聊天服务
  • 我们用一个聊天服务器来终结本章节的内容,这个程序可以让一些用户通过服务器向其它所有用户广播文本消息。这个程序中有四种goroutine。main和broadcaster各自是一个goroutine实例,每一个客户端的连接都会有一个handleConn和clientWriter的goroutine。broadcaster是selec
  • 第十章 基于共享变量的并发
  • 10.1 竞争条件
  • 在一个线性(就是说只有一个goroutine的)的程序中,程序的执行顺序只由程序的逻辑来决定。例如,我们有一段语句序列,第一个在第二个之前(废话),以此类推。在有两个或更多goroutine的程序中,每一个goroutine内的语句也是按照既定的顺序去执行的,但是一般情况下我们没法去知道分别位于两个goroutine的事件x和y的执行顺序,x是在y之前还是之后
  • 10.2 sync.Mutex互斥锁
  • 在9.6节中,我们使用了一个buffered channel作为一个计数信号量,来保证最多只有20个goroutine会同时执行HTTP请求。同理,我们可以用一个容量只有1的channel来保证最多只有一个goroutine在同一时刻访问一个共享变量。一个只能为1和0的信号量叫做二元信号量(binary s
  • 10.3 sync.RWMutex读写锁
  • 在100刀的存款消失时不做记录多少还是会让我们有一些恐慌,Bob写了一个程序,每秒运行几百次来检查他的银行余额。他会在家,在工作中,甚至会在他的手机上来运行这个程序。银行注意到这些陡增的流量使得存款和取款有了延时,因为所有的余额查询请求是顺序执行的,这样会互斥地获得锁,并且会暂时阻止其它的goroutine运行。由于Balance函数只需要读取变量的状态,所以我们同时让多个Balanc
  • 10.4 内存同步
  • 你可能比较纠结为什么Balance方法需要用到互斥条件,无论是基于channel还是基于互斥量。毕竟和存款不一样,它只由一个简单的操作组成,所以不会碰到其它goroutine在其执行“期间”执行其它逻辑的风险。这里使用mutex有两方面考虑。第一Balance不会在其它操作比如Withdraw“中间”执行。第二(更重要的)是“同步”不仅仅是一堆goroutine执行顺序的问题,同
  • 10.5 sync.Once惰性初始化
  • 如果初始化成本比较大的话,那么将初始化延迟到需要的时候再去做就是一个比较好的选择。如果在程序启动的时候就去做这类初始化的话,会增加程序的启动时间,并且因为执行的时候可能也并不需要这些变量,所以实际上有一些浪费。让我们来看在本章早一些时候的icons变量: var icons map[string
  • 10.6 竞争条件检测
  • 即使我们小心到不能再小心,但在并发程序中犯错还是太容易了。幸运的是,Go的runtime和工具链为我们装备了一个复杂但好用的动态分析工具,竞争检查器(the race detector)。只要在go build,go run或者go test命令后面加上-race的flag,就会使编译器创建一个你的应用的“修改”
  • 10.7 示例: 并发的非阻塞缓存
  • 本节中我们会做一个无阻塞的缓存,这种工具可以帮助我们来解决现实世界中并发程序出现但没有现成的库可以解决的问题。这个问题叫作缓存(memoizing)函数(译注:Memoization的定义: memoization 一词是Donald M
  • 第十一章 包和工具
  • 11.1 包简介
  • 任何包系统设计的目的都是为了简化大型程序的设计和维护工作,通过将一组相关的特性放进一个独立的单元以便于理解和更新,在每个单元更新的同时保持和程序中其它单元的相对独立性。这种模块化的特性允许每个包可以被其它的不同项目共享和重用,在项目范围内、甚至全球范围统一的分发和复用。每个包一般都定义了一个不同的名字空间用于它内部的每个标识符的访问。每个名字空间关联到一个特定的包,让我们给类型、函数等
  • 11.2 导入路径
  • 每个包是由一个全局唯一的字符串所标识的导入路径定位。出现在import语句中的导入路径也是字符串。 import ("fmt""math/rand""enco
  • 11.3 包声明
  • 在每个Go语言源文件的开头都必须有包声明语句。包声明语句的主要目的是确定当前包被其它包导入时默认的标识符(也称为包名)。例如,math/rand包的每个源文件的开头都包含package rand包声明语句,所以当你导入这个包,你就可以用rand.Int、rand.Float64类似的方式访问包的成员。 packa
  • 11.4 导入声明
  • 可以在一个Go语言源文件包声明语句之后,其它非导入声明语句之前,包含零到多个导入包声明语句。每个导入声明可以单独指定一个导入路径,也可以通过圆括号同时导入多个导入路径。下面两个导入形式是等价的,但是第二种形式更为常见。 import "fmt" import
  • 11.5 包的匿名导入
  • 如果只是导入一个包而并不使用导入的包将会导致一个编译错误。但是有时候我们只是想利用导入包而产生的副作用:它会计算包级变量的初始化表达式和执行导入包的init初始化函数(§2.6.2)。这时候我们需要抑制“unused import”编译错误,我们可以用下划线_来重命名导入的包。像往常一样,下划线_为空白标识符,并不能被访问。 import _ "image
  • 11.7 包和命名
  • 在本节中,我们将提供一些关于Go语言独特的包和成员命名的约定。当创建一个包,一般要用短小的包名,但也不能太短导致难以理解。标准库中最常用的包有bufio、bytes、flag、fmt、http、io、json、os、sort、sync和
  • 11.7 工具
  • 本章剩下的部分将讨论Go语言工具箱的具体功能,包括如何下载、格式化、构建、测试和安装Go语言编写的程序。Go语言的工具箱集合了一系列功能的命令集。它可以看作是一个包管理器(类似于Linux中的apt和rpm工具),用于包的查询、计算包的依赖关系、从远程版本控制系统下载
  • 第十二章 测试
  • Maurice Wilkes,第一个存储程序计算机EDSAC的设计者,1949年他在实验室爬楼梯时有一个顿悟。在《计算机先驱回忆录》(Memoirs of a Computer Pioneer)里,他回忆到:“忽然间有一种醍醐灌顶的感觉
  • 12.1 go test
  • go test命令是一个按照一定的约定和组织来测试代码的程序。在包目录内,所有以_test.go为后缀名的源文件在执行go build时不会被构建成包的一部分,它们是go test测试的一部分。在*_test.go文件中,有三种类型的函数:测试函数、基准测试(benchmark)函数、示例函数。一个测试函数是以Test为函数名前缀的函
  • 12.2 测试函数
  • 每个测试函数必须导入testing包。测试函数有如下的签名: func TestName(t *testing.T) {// ... } 测试函数的名字必须以Test开头,可选的后缀名必须以大写字母开头: func TestSin(t *testing.T) { /* ... */ } func TestCos(t *testing.T) { /* ... */ } func TestLog(t
  • 12.3. 测试覆盖率
  • 就其性质而言,测试不可能是完整的。计算机科学家Edsger Dijkstra曾说过:“测试能证明缺陷存在,而无法证明没有缺陷。”再多的测试也不能证明一个程序没有BUG。在最好的情况下,测试可以增强我们的信心:
  • 12.4 基准测试
  • 基准测试是测量一个程序在固定工作负载下的性能。在Go语言中,基准测试函数和普通测试函数写法类似,但是以Benchmark为前缀名,并且带有一个*testing.B类型的参数;*testing.B参数除了提供和*testing.T类似的方法,还有额外一些和性能测量相关的方法。它还提供了一个整数N,用于指定操作执行的循环次数。下面是IsPalindrome函数的基准测试,其中循环将执行N
  • 12.5 剖析
  • 基准测试(Benchmark)对于衡量特定操作的性能是有帮助的,但是当我们试图让程序跑的更快的时候,我们通常并不知道从哪里开始优化。每个码农都应该知道Donald Knuth在1974年的“Structured Programming with go to Statements”上所说
  • 12.6 示例函数
  • 第三种被go test特别对待的函数是示例函数,以Example为函数名开头。示例函数没有函数参数和返回值。下面是IsPalindrome函数对应的示例函数: func ExampleIsPalindrome() {fmt.Println(IsPalindrome("A
  • 第十三章 反射
  • Go语言提供了一种机制,能够在运行时更新变量和检查它们的值、调用它们的方法和它们支持的内在操作,而不需要在编译时就知道这些变量的具体类型。这种机制被称为反射。反射也可以让我们将类型本身作为第一类的值类型处理。在本章,我们将探讨Go语言的反射特性,看看它可以给语言增加哪些表达力,以及在两个至关重要的API是如何使用反射机制的:一个是fmt包提供的
  • 13.1 为何需要反射?
  • 有时候我们需要编写一个函数能够处理一类并不满足普通公共接口的类型的值,也可能是因为它们并没有确定的表示方式,或者是在我们设计该函数的时候这些类型可能还不存在。一个大家熟悉的例子是fmt.Fprintf函数提供的字符串格式化处理逻辑,它可以用来对任意类型的值格式化并打印,甚至支持用户自定义的类型。让我们也来尝试实现一个类似功能的函数。为了简单起见,我们的函数只接收一个参数,然后返回和fmt
  • 13.2 reflect.Type 和 reflect.Value
  • 反射是由 reflect 包提供的。它定义了两个重要的类型,Type 和 Value。一个 Type 表示一个Go类型。它是一个接口,有许多方法来区分类型以及检查它们的组成部分,例如一个结构体的成员或一个函数的参数等。唯一能反映 reflect.Type 实现的是接口的类型描述信息(§7.5),也正是这个实体标识了接口值的动态类
  • 13.3 Display,一个递归的值打印器
  • 接下来,让我们看看如何改善聚合数据类型的显示。我们并不想完全克隆一个fmt.Sprint函数,我们只是构建一个用于调试用的Display函数:给定任意一个复杂类型 x,打印这个值对应的完整结构,同时标记每个元素的发现路径。让我们从一个例子开
  • 13.4 示例: 编码为S表达式
  • Display是一个用于显示结构化数据的调试工具,但是它并不能将任意的Go语言对象编码为通用消息然后用于进程间通信。正如我们在4.5节中中看到的,Go语言的标准库支持了包括JSON、XML和ASN.1等多种编码格式。还有另一种依然被广泛使用的格式是S表达式格式,采用Lisp语言的语法。但是和其他编码格式不同的是,Go语言自带的标准库并不支持S表达式,主要是因为它没有一个公认
  • 13.5 通过reflect.Value修改值
  • 到目前为止,反射还只是程序中变量的另一种读取方式。然而,在本节中我们将重点讨论如何通过反射机制来修改变量。回想一下,Go语言中类似x、x.f[1]和*p形式的表达式都可以表示变量,但是其它如x + 1和f(2)则不是变量。一个变量就
  • 13.6 示例: 解码S表达式
  • 标准库中encoding/...下每个包中提供的Marshal编码函数都有一个对应的Unmarshal函数用于解码。例如,我们在4.5节中看到的,要将包含JSON编码格式的字节slice数据解码为我们自己的Movie类型(§12.3),我们可以这样做: data := []byte{/* ... */} v
  • 13.7 获取结构体字段标签
  • 在4.5节我们使用构体成员标签用于设置对应JSON对应的名字。其中json成员标签让我们可以选择成员的名字和抑制零值成员的输出。在本节,我们将看到如何通过反射机制类获取成员标签。对于一个web服务,大部分HTTP处理函数要做的第一件事情就是展开请求中的参数到本地变量中。我们定义了一个工具函数,叫params.Unpack,通过使用结构
  • 13.8 显示一个类型的方法集
  • 我们的最后一个例子是使用reflect.Type来打印任意值的类型和枚举它的方法:gopl.io/ch12/methods // Print prints the method set of the value x. func Print(x interfac
  • 13.9 几点忠告
  • 虽然反射提供的API远多于我们讲到的,我们前面的例子主要是给出了一个方向,通过反射可以实现哪些功能。反射是一个强大并富有表达力的工具,但是它应该被小心地使用,原因有三。第一个原因是,基于反射的代码是比较脆弱的。对于每一个会导致编译器报告类型错误的问题,在反射中都有与之相对应的误用问题,不同的是编译器会
  • 第十四章 底层编程
  • Go语言的设计包含了诸多安全策略,限制了可能导致程序运行出错的用法。编译时类型检查可以发现大多数类型不匹配的操作,例如两个字符串做减法的错误。字符串、map、slice和chan等所有的内置类型,都有严格的类型转换规则。对于无法静态检测到的错误,例如数组访问越界或使用空指针,运行时动态检测可以保证程序在遇到问题的时候立即终止并打印相关的错误信息。自动内存管理(垃圾内存自动回收)可
  • 14.1unsafe.Sizeof, Alignof 和 Offsetof
  • unsafe.Sizeof函数返回操作数在内存中的字节大小,参数可以是任意类型的表达式,但是它并不会对表达式进行求值。一个Sizeof函数调用是一个对应uintptr类型的常量表达式,因此返回的结果可以用作数组类型的长度大小,或者用作计算其他的常量。 import "unsafe"
  • 14.2 unsafe.Pointer
  • 大多数指针类型会写成*T,表示是“一个指向T类型变量的指针”。unsafe.Pointer是特别定义的一种指针类型(译注:类似C语言中的void*类型的指针),它可以包含任意类型变量的地址。当然,我们不可以直接通过*p来获取unsafe.Pointer指针指向的真实变量的值,因为我们并不知道变量的具体类型。和普通指
  • 14.3 示例: 深度相等判断
  • 来自reflect包的DeepEqual函数可以对两个值进行深度相等判断。DeepEqual函数使用内建的==比较操作符对基础类型进行相等判断,对于复合类型则递归该变量的每个基础类型然后做类似的比较判断。
  • 14.4 通过cgo调用C代码
  • Go程序可能会遇到要访问C语言的某些硬件驱动函数的场景,或者是从一个C++语言实现的嵌入式数据库查询记录的场景,或者是使用Fortran语言实现的一些线性代数库的场景。C语言作为一个通用语言,很多库会选择提供一个C兼容的API,然后用其他不同的编程语言实现(译者:Go
  • 14.5 几点忠告
  • 我们在前一章结尾的时候,我们警告要谨慎使用reflect包。那些警告同样适用于本章的unsafe包。高级语言使得程序员不用再关心真正运行程序的指令细节,同时也不再需要关注许多如内存布局之类的实现细节。因为高级语言这个绝
  • 附录
  • 英文原版并没有包含附录部分,只有一个索引部分。中文版增加附录部分主要用于收录一些和本书相关的内容,比如英文原版的勘误(有些读者可能会对照中文和英文原阅读)、英文作者和中文译者、译文授权等内容。以后还可能会考虑增加一些习题解答相关的内容。需要特别说明的是,中文版附录并没有包含英文原版的索引信息。因为英文原版的索引信息主要
  • 附录A:原文勘误
  • p.9, ¶2: for "can compared", read "can be compared". (Thanks to Antonio Mac&#237
  • 附录B:作者/译者
  • 英文作者 Alan A. A. Donovan is a member of Google’s Go team in New York. He holds computer science degrees from Cambridge and MIT and has been programming in industry since 1996. Since 2005
  • 附录C:译文授权
  • 除特别注明外,本站内容均采用知识共享-署名(CC-BY) 3.0协议授权,代码遵循Go项目的BSD协议授权。
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