Go语言程序设计

2021-04-12 15:57:14 阅读：150 来源： 互联网

Go语言概述
语言历史
Go语言也称为Golang，是由Google公司开发的一种静态强类型、编译型、语言原生支持并发、具有垃圾回收功能的编程语言。起源于2007年，并在2009年正式对外发布。Go语言是非常年轻的一门语言，它的主要目标是“兼具 Python 等动态语言的开发速度和 C/C++等编译型语言的性能与安全性”。

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，它不但能让你访问底层操作系统，还提供了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、并发编程等等。

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语言有时候被描述为“21世纪的C语言”。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语言编译后的运行效率。

Go语言没有类和继承的概念，通过组合来实现代码复用，同时它通过接口（interface）的概念来实现多态性。所以Go语言的面向对象编程和传统面向对象语言（如C++和Java）并不相同。

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语言程序设计

语言特性
语法简单

Go语言的设计思想类似Unix的“少即是多”。Go语言的语法规则严谨，没有歧义，这使得Go语言简单易学。Go语言保留了指针，但通常情况下禁止指针运算（保留unsafe包操作指针的能力）。此外，Go语言还内置切片和字典，在保留运行性能的同时也提高了开发效率。

语言级别支持并发

主流的并发模型有多进程模型、多线程模型。和主流多并发模型不同，Go语言采用了基于CSP的协程实现，并且在运行时做了更深度的优化处理。这使得语言级别上并发编程变得极为容易，无须处理回调、也无需关注线程切换，只需要添加一个go关键字即可。

“通过通信去共享内存，而不是通过共享内存去通信”，go语言内置的channel数据结构配合go关键字实现并发通信及控制，这对于需要考虑内存可见性等问题的多线程模型来说，是一个良好的解决方案。

高效的垃圾回收

Go语言的每次升级，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。从最开始的秒级别STW到目前的微秒级STW，Go语言开发团队一直在垃圾回收方面进行努力。

静态链接

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。虽然相比动态编译增加了可执行文件的大小，但是省去了依赖库的管理。随着微服务和容器化的发展，这也成为了Go语言的杀手锏之一，一个二进制文件即可运行服务。

标准库

功能完善、质量可靠的标准库为编程语言提供了有力的支持。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。

Go语言标准库可以说极为丰富。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。

工具链

完整的工具链对于项目开发极为重要。Go语言在此做得相当不错，无论是编译、格式化、错误检查、帮助文档，还是第三方包下载、更新都有对应的工具。

值得一提的gofmt工具，为了解决开发者经常遇到的“代码风格不统一”的难题，官方直接通过gofmt指定一套标准，可以看出go语言在工程方面确实解决了许多实际问题。

此外Go语言内置完整测试框架，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。

Go语言应用场景
Go 语言从发布1.0版本以来备受众多开发者关注并得到广泛使用，Go 语言的简单、高效、并发特性吸引了众多传统语言开发者的加入，而且人数越来越多。

鉴于Go语言的特点和设计的初衷，Go语言作为服务器编程语言，很适合处理日志、数据打包、虚拟机处理、文件系统、分布式系统、数据库代理等；网络编程方面，Go语言广泛应用于Web应用、API应用、下载应用等；除此之外，Go语言还适用于内存数据库和云平台领域，目前国外很多云平台都是采用Go开发。

服务器编程。例如处理日志、数据打包、虚拟机处理、文件系统等。
分布式系统、数据库代理器、中间件等。例如Etcd。
网络编程。这一块目前应用最广，包括Web应用、API应用、下载应用等等。
开发云平台。目前国内外很多云平台在采用Go开发。

Go语言知名项目
Go发布之后，很多公司特别是云计算公司开始用Go重构他们的基础架构，很多基础设施都是直接采用Go进行了开发，诞生了许多热门项目。

基础设施

代表项目：docker、kubernetes、etcd、consul等。

数据库

代表项目：influxdb、cockroachdb等。

微服务

代表项目：go-kit、micro、kratos等。

安装Go语言
Go语言可用于FreeBSD、Linux、Windows和macOS等操作系统。有关对这些平台的要求，请参与Go语言网站列出的系统需求。

Go语言的官方网站为https://golang.org/，国内的用户可以访问https://golang.google.cn/dl/。通常情况下，按照本文的步骤进行安装不会出现问题，遇到安装问题的读者，请通过公众号与我联系。

Windows系统
下载链接

32位下载地址：https://golang.google.cn/dl/go1.15.8.windows-386.msi
64位下载地址：https://golang.google.cn/dl/go1.15.8.windows-amd64.msi

默认安装到C:\go目录下，建议不要更改安装目录。

GOPATH配置

安装完毕后需要配置GOPATH，GOPATH是Go语言用来存放第三方源码、二进制文件、类库等文件的路径。

1.例如系统用户名为demo，则需要新建以下三个目录：

C:\Users\demo\go\src 存放源码
C:\Users\demo\go\pkg 存放类库
C:\Users\demo\go\bin 存在二进制文件

2.环境变量设置：

新增GOPATH，值为C:\Users\demo\go
新增PATH（已存在则编辑），值为C:\Users\demo\go\bin

Linux系统
Linux具有众多发行版，如Ubuntu、CentOS、RedHat、Debian等等，所有发行版的安装步骤是一致的，区别是根据CPU架构选择不同的发布包。

常见的个人计算机CPU架构为amd64，下载amd64架构的发布包即可。

Linux配置命令

# 下载压缩包
wget https://golang.google.cn/dl/go1.15.8.linux-amd64.tar.gz
# 移动到opt目录
mv go1.15.8.linux-amd64.tar.gz /opt
# 解压
tar xf go1.15.8.linux-amd64.tar.gz
# 新建GOPATH目录
cd ~
mkdir go
cd go
mkdir pkg src bin
# 编辑 ~/.bashrc文件, 添加bin路径到PATH环境变量中
echo 'GOPATH=用户主目录/go' >> ~/.bashrc
echo 'PATH=/opt/go/bin:$GOPATH/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
# 更新环境变量
source ~/.bashrc
# 测试安装结果
go version

macOS系统
Apple公司于2020年发布了采用M1芯片(arm64架构)的硬件产品，支持M1芯片的Go语言版本为1.16，根据CPU架构选择对应的pkg包安装即可。

macOS配置命令

# 新建GOPATH目录
cd ~
mkdir go
cd go
mkdir pkg src bin
# 编辑 ~/.bashrc文件, 添加bin路径到PATH环境变量中
echo 'GOPATH=用户主目录/go' >> ~/.bashrc
echo 'PATH=$GOPATH/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
# 更新环境变量
source ~/.bashrc
# 测试安装结果
go version

配置集成开发环境
本节将介绍如何在本地计算机上配置集成开发环境，以下步骤使用macOS版本作为示例，其他操作系统类似。

Visual Studio Code(简称VSCode)是由微软开发的、同时支持Windows、Linux和macOS操作系统的开源编辑器，它支持测试，并且内置了git功能，提供了丰富的语言支持与常用编程工具。

打开官方网站 https://code.visualstudio.com/，点击蓝色按钮下载即可。
新版本的VSCode不再内置中文语言包，需要安装语言包扩展。安装VSCode后打开VSCode编辑器，在扩展窗口中搜索“Chinese”，安装第一个即可。

Go语言程序设计
image-20191022102923920
3.用VSCode新建一个空项目，打开项目之后新建main.go，此时VSCode右下角会弹出Go工具链安装的提示，选择”Install All“即可。
编写HTTP服务器
代码

package main

import (
 "io"
 "net/http"
)

func main() {
 http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  io.WriteString(w, "hello world")
 })
 http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

程序结构说明

package 关键字声明文件所在的包，每个go文件都必须声明。每个可执行程序都必须包含main包，程序的入口点为main包的func main函数
import 关键字声明需要导入的包，代码中需要使用http服务器相关方法，因此导入了http包
func main程序的入口点
编译并运行程序
编译并运行文件是开发过程中的一个常见步骤，Go提供了完成这个步骤的快捷途径。

Go语言提供了build和run两个命令来编译运行Go程序：

go build 会编译可执行文件，并不执行
go run 不会创建可执行文件，直接执行
使用go run运行HTTP服务器，之后通过浏览器打开即可。

小结
本文介绍了Go语言的安装以及集成开发环境的配置。通过HTTP服务器演示了Go程序的开发过程。

下一章将学习Go语言的基本语法：

变量和常量
数据类型
运算符
条件语句
循环语句

标签：bin,GOPATH,语言,并发,go,Go,程序设计
来源： https://blog.51cto.com/u_15127543/2701498

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

ICode9

Go语言程序设计