go语言编程

目录为什么我们需要Go语言1Go语言的简介2面向对象编程4Go语言语法32并发编程5一、为什么我们需要Go语言为什么我们需要Go语言4是什么促使Go的出现随着机器性能的提升、软件规模与复杂度的提高，Java逐步取代了单机时代的编程之王C语言的位置。然后Java编程的体验并未尽如人意。历年来的编程语言排行榜显示，Java语言的市场份额在逐步下跌。Go语言此时应运而生，Go语言官方自称Go语言的出现是因为“近10年来开发程序之难让我们有点沮丧”。Go希望成为互联网时代的C语言。为什么我们需要Go语言5互联网时代的C语言需要考虑哪些关键问题呢并行与分布式支持多核化和集群化是互联网时代的典型特征。软件工程支持互联网时代C语言需要考虑软件品质保障和团队协作相关的话题编程哲学的重塑互联网时代C语言需要回答什么才是最佳的编程实践这个问题。为什么我们需要Go语言6Go语言的在这些问题上的处理并行与分布式支持•并发执行的“执行体”。Go语言在语言级别支持协程（微线程）。多数语言在语法层面并不直接支持协程，而通过库的方式支持协程的功能也不完整。•执行体间的互斥和同步。Go语言提供协程之间的互斥和同步。•执行体间的消息传递。多数语言在并发编程模型上选择了共享内存模型，而Go语言选择了消息队列模型。软件工程支持Go语言可能是第一个将代码风格强制统一的语言。编程哲学的重塑Go语言用批判吸收的眼光，融合众家之长，但时刻警惕特性复杂化，极力维持语言特性的简洁，力求小而精。•Go语言反对函数和操作符重载•Go语言放弃构造和析构函数•Go语言支持类、类成员方法、类的组合，但反对继承，反对虚函数和虚函数重载为什么我们需要Go语言7Go语言的目标提升现有编程语言对程序库等依赖性(dependency)的管理。解决多处理器的任务Go语言的特色简洁、快速、安全、并行、有趣、开源、支持泛型编程、内存管理、数组安全、编译迅速。二、Go语言的简介Go语言的简介9Go语言简史Go语言是由贝尔实验室包括肯·汤普森在内的Plan9原班人马开发。Go语言的第一个版本在2009年11月正式对外发布，并在此后的两年内快速迭代，发展迅猛。第一个正式版本在2012年3月28正式发布。Go语言的简介10Go语言特性自动垃圾回收更丰富的内置类型函数多返回值错误处理匿名函数和闭包类型和接口并发编程反射语言交互性三、Go语言语法Go语言语法12变量变量声明varv1intvarv2stringvarv3[10]intvar(v1intv2string)变量初始化varv1int=10//okvarv2=10//okv3:=10//okv2:=10//errorGo语言语法13变量变量赋值varv1intv1=123i,j=j,i//多重赋值，交换匿名变量funcGetName()(firstName,lastName,nickNamestring){return“May”,“Chan”,“ChibiMaruko”}_,_,nickName:=GetName()//仅获取nickName,_为匿名变量占位符Go语言语法14常量字面常量常量定义预定义常量const(//iota重置为0c0=iota//c0为0c1=iota//c1为1c2=iota//c2为2)枚举const(Sunday=iotaMondaynumberDays//这个常量未导出)Go语言预定义了true，false，iotaGo语言语法15类型基础类型布尔类型bool整型int8byteint16intuintuintptr浮点类型float32float64复数类型complex64complex128字符串string字符类型rune错误类型error指针（pointer）数组（array）切片（slice）字典（map）通道（chan）结构体（struct）接口（interface）复合类型Go语言语法16流程控制条件语句ifa5{return0}else{return1}选择语句switchi{case0:fmt.Printf(“0”)case1:fallthroughcase2,3:fmt.Printf(“2,3”)default:fmt.Printf(“default”)}Go语言语法17流程控制选择语句switch{case0=Num&&Num=3:fmt.Printf(“0-3”)case4=Num&&Num=6:fmt.Printf(“4-6”)}循环语句//case1sum:=0fori:=0;i10;i++{//条件表达式中也支持多重赋值sum+=i}//case2sum:=0for{//相当于while，do-whilesum++//支持按标签break}Go语言语法18流程控制跳转语句支持continue、break、goto，break可按标签选择中断到哪一个循环Go语言语法19函数函数定义funcAdd(aint,bint)(retint,errerror){ifa0||b0{err=errors.New(“error”)return}returna+b,nil//多重返回值}匿名函数和闭包函数的基本组成为：关键字func、函数名、参数列表、返回值、函数体和返回语句。匿名函数由一个不带函数名的函数声明和函数体组成。匿名函数可以直接赋值给一个变量或直接执行。闭包是可以包含自由变量的代码块。相当于Java中的嵌套匿名类Go语言语法20错误处理大多数函数将error作为最后一个返回值deferfuncCopyFile(dst,srcstring)(wint64,errerror){srcFile,err:=os.Open(src)iferr!=nil{return}defersrcFile.Close()}//清理多语句，使用匿名函数deferfunc(){//清理工作}()defer语句的含义是不管程序是否出现异常，均在函数退出时自动执行相关代码。四、面向对象编程面向对象编程22类型系统Go语言中的大多数类型都是值语义，并且都可以包含对应的操作方法。在需要的时候，你可以给任何类型（包括内置类型）增加新方法。而在实现某个接口时，无需从从该接口继承，只需要实现该接口要求的所有方法即可。typeIntegerintfunc(aInteger)Less(bInteger)bool{returnab}funcmain(){varaInteger=1ifa.Less(2){fmt.Println(a,“Less2”)}}面向对象编程23可见性Go语言中要使某个符号对其他包（package）可见，只需要将该符号定义为以大写字母开头，否则不可见。成员方法和成员变量的可见性遵循同样的规则。Go语言中符号的可访问性是包一级的而不是类型一级的。typeRectstruct{X,Yfloat64Width,Heightfloat64}func(r*Rect)area()float64{returnr.Width*r.Height}面向对象编程24接口非侵入式接口typeFilestruct{//…}func(f*File)Read(buf[]byte)(nint,errerror)func(f*File)Write(buf[]byte)(nint,errerror)func(f*File)Close()error在Go语言中，一个类只要实现了接口要求的所有函数，我们就说这个类实现了该接口。这种方式有如下几种好处：•Go语言不需要绘制类库的继承树图•实现类的时候，只需要关心自己应该提供哪些方法，不用纠结接口需要拆的多细才合适。•不用为了实现一个接口而导入一个包，减少耦合。面向对象编程25接口typeIFileinterface{Read(buf[]byte)(nint,errerror)Write(buf[]byte)(nint,errerror)Close()error}typeIReaderinterface{Read(buf[]byte)(nint,errerror)}typeIWriterinterface{Write(buf[]byte)(nint,errerror)}typeICloserinterface{Close()error}varfile1IFile=new(File)varfile2IReader=new(File)varfile3IWriter=new(File)varfile4ICloser=new(File)五、并发编程并发编程27协程Go语言在语言级别支持轻量级线程（即协程），叫goroutine。Go语言提供的所有系统调用操作都会出让CPU给其他goroutine。这让事情变得非常简单，让轻量级线程的切换管理不依赖于系统的线程和进程，也不依赖于CPU的核心数量。Go语言中最重要的一个特性是go关键字funcAdd(x,yint){z:=x+y}goAdd(2,1)//并发执行并发编程28并发通信工程上两种最常见的并发通信模型：共享数据消息一个大的系统中具有无数的锁、无数的共享变量、无数的业务逻辑与错误处理分支。采用共享数据将是一场噩梦。Go语言已并发编程作为最核心优势，提供了以消息机制而非共享内存作为通信方式的通信模型（channel）。channel是类型相关的的，一个channel只能传递一种类型的值，这个类型需要在声明的channel时指定。channel相当于一种类型安全的管道。并发编程29并发通信channelselect{case-chan1:casechan2-1:default:}一般channel的声明形式：varchanNamechanElementType定义一个channel：ch:=make(chanint)将一个数据写入channel：ch-value从channel中读取数据：value:=-chselectGo语言直接在语言级别支持select关键字，用于处理异步IO问题。select有比较多的限制，其中最大的限制就是每个case语句里必须是一个IO操作。并发编程30并发通信缓冲机制timeout:=make(chanbool,1)gofunc(){time.Sleep(1e9)//等待1秒timeout-true}()select{case-ch:case-timeout:default:}创建一个带缓冲的channel：c:=make(chanint,1024)超时机制Go语言没有提供直接的超时处理机制，但我们可以利用select机制实现一套并发编程31并发通信channel的传递typePipeDatastruct{valueinthandlerfunc(int)intnextchanint}funchandler(queuechan*PipeData){fordata:=rangequeue{data.next-data.handler(data.value)}}Go语言中channel本身是一个原生类型，因此channel可以传递。下面我们利用这个特性来实现*nix常见的管道特性并发编程32并发通信单向channelvarch1chanint//ch1是一个正常的channel，不是单向的varch2chan-float64//ch2是单向的，只用于写float64数据varch3-chanint//ch3是单向的，只用于读取int数据//单向channel与双向channel之间的转换ch4:=make(chanint)ch5:=-chanint(ch4)//ch5为单向的读取channelch6:=chan-int(ch4)//ch6为单向的写入channel我们在将一个channel变量传递到一个函数时，可以通过将其制定为