Go 语言简介

周末天气很差，只能宅在家里，因而就顺便看了一下Go语言，以为比较有意思，因此写篇文章介绍一下。我想写一篇你能够在乘坐地铁或公交车上下班时就能够初步了解一门语言的文章。因此，下面的文章主要是以代码和注释为主。只须要你对C语言，Unix，Python有一点基础，我相信你会在30分钟左右读完并对Go语言有一些初步了解的。

Hello World

package main //声明本文件的package名

import "fmt" //import语言的fmt库——用于输出

func main() {
    fmt.Println("hello world")
}

运行

你能够有两种运行方式，

$go run hello.go
hello world

$go build hello.go

$ls
hello hello.go

$./hello
hello world

本身的package

你可使用GOPATH环境变量，或是使用相对路径来import你本身的package。

Go的规约是这样的：

1）在import中，你可使用相对路径，如 ./或 ../ 来引用你的package

2）若是没有使用相对路径，那么，go会去找$GOPATH/src/目录。

import "./haoel"  //import当前目录里haoel子目录里的全部的go文件

import "haoel"  //import 环境变量 $GOPATH/src/haoel子目录里的全部的go文件

fmt输出格式

fmt包和libc里的那堆使用printf， scanf，fprintf，fscanf 很类似。下面的东西对于C程序员不会陌生。

注意：Println不支持，Printf才支持%式的输出：

package main

import "fmt"
import "math"

func main() {
    fmt.Println("hello world")

    fmt.Printf("%t\n", 1==2)
    fmt.Printf("二进制：%b\n", 255)
    fmt.Printf("八进制：%o\n", 255)
    fmt.Printf("十六进制：%X\n", 255)
    fmt.Printf("十进制：%d\n", 255)
    fmt.Printf("浮点数：%f\n", math.Pi)
    fmt.Printf("字符串：%s\n", "hello world")
}

固然，也可使用如\n\t\r这样的和C语言同样的控制字符

变量和常量

变量的声明很像 javascript，使用 var关键字。注意：go是静态类型的语言，下面是代码：

//声明初始化一个变量
var  x int = 100
var str string = "hello world"</pre>
//声明初始化多个变量
var  i, j, k int = 1, 2, 3

//不用指明类型，经过初始化值来推导
var b = true //bool型

还有一种定义变量的方式（这让我想到了Pascal语言，但彻底不同）

x := 100 //等价于 var x int = 100;

常量很简单，使用const关键字：

const s string = "hello world"
const pi float32 = 3.1415926

数组

直接看代码（注意其中的for语句，和C很类似吧，就是没有括号了）

func main() {
    var a [5]int
    fmt.Println("array a:", a)

    a[1] = 10
    a[3] = 30
    fmt.Println("assign:", a)

    fmt.Println("len:", len(a))

    b := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    fmt.Println("init:", b)

    var c [2][3]int
    for i := 0; i < 2; i++ {
        for j := 0; j < 3; j++ {
            c[i][j] = i + j
        }
    }
    fmt.Println("2d: ", c)
}

运行结果：

array a: [0 0 0 0 0]
assign: [0 10 0 30 0]
len: 5
init: [1 2 3 4 5]
2d:  [[0 1 2] [1 2 3]]

数组的切片操做

这个很Python了。

a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}

b := a[2:4] // a[2] 和 a[3]，但不包括a[4]
fmt.Println(b)

b = a[:4] // 从 a[0]到a[4]，但不包括a[4]
fmt.Println(b)

b = a[2:] // 从 a[2]到a[4]，且包括a[2]
fmt.Println(b)

分支循环语句

if语句

注意：if 语句没有圆括号，而必须要有花括号

//if 语句
if x % 2 == 0 {
    //...
}
//if - else
if x % 2 == 0 {
    //偶数...
} else {
    //奇数...
}

//多分支
if num < 0 {
    //负数
} else if num == 0 {
    //零
} else {
    //正数
}

switch 语句

注意：switch语句没有break，还可使用逗号case多个值

switch i {
    case 1:
        fmt.Println("one")
    case 2:
        fmt.Println("two")
    case 3:
        fmt.Println("three")
    case 4,5,6:
        fmt.Println("four, five, six")
    default:
        fmt.Println("invalid value!")
}

for 语句

前面你已见过了，下面再来看看for的三种形式：（注意：Go语言中没有while）

//经典的for语句 init; condition; post
for i := 0; i<10; i++{
     fmt.Println(i)
}

//精简的for语句 condition
i := 1
for i<10 {
    fmt.Println(i)
    i++
}

//死循环的for语句 至关于for(;;)
i :=1
for {
    if i>10 {
        break
    }
    i++
}

关于分号

从上面的代码咱们能够看到代码里没有分号。其实，和C同样，Go的正式的语法使用分号来终止语句。和C不一样的是，这些分号由词法分析器在扫描源代码过程当中使用简单的规则自动插入分号，所以输入源代码多数时候就不须要分号了。

规则是这样的：若是在一个新行前方的最后一个标记是一个标识符（包括像int和float64这样的单词）、一个基本的如数值这样的文字、或如下标记中的一个时，会自动插入分号：

break continue fallthrough return ++ -- ) }

一般Go程序仅在for循环语句中使用分号，以此来分开初始化器、条件和增量单元。若是你在一行中写多个语句，也须要用分号分开。

注意：不管任什么时候候，你都不该该将一个控制结构（(if、for、switch或select）的左大括号放在下一行。若是这样作，将会在大括号的前方插入一个分号，这可能致使出现不想要的结果。

map

map在别的语言里可能叫哈希表或叫dict，下面是和map的相关操做的代码，代码很容易懂

func main(){
    m := make(map[string]int) //使用make建立一个空的map

    m["one"] = 1
    m["two"] = 2
    m["three"] = 3

    fmt.Println(m) //输出 map[three:3 two:2 one:1] (顺序在运行时可能不同)
    fmt.Println(len(m)) //输出 3

    v := m["two"] //从map里取值
    fmt.Println(v) // 输出 2

    delete(m, "two")
    fmt.Println(m) //输出 map[three:3 one:1]

    m1 := map[string]int{"one": 1, "two": 2, "three": 3}
    fmt.Println(m1) //输出 map[two:2 three:3 one:1] (顺序在运行时可能不同)

    for key, val := range m1{
        fmt.Printf("%s => %d \n", key, val)
        /*输出：(顺序在运行时可能不同)
            three => 3
            one => 1
            two => 2*/
    }
}

指针

Go语言同样有指针，看代码

var i int = 1
var pInt *int = &i
//输出：i=1     pInt=0xf8400371b0       *pInt=1
fmt.Printf("i=%d\tpInt=%p\t*pInt=%d\n", i, pInt, *pInt)

*pInt = 2
//输出：i=2     pInt=0xf8400371b0       *pInt=2
fmt.Printf("i=%d\tpInt=%p\t*pInt=%d\n", i, pInt, *pInt)

i = 3
//输出：i=3     pInt=0xf8400371b0       *pInt=3
fmt.Printf("i=%d\tpInt=%p\t*pInt=%d\n", i, pInt, *pInt)

Go具备两个分配内存的机制，分别是内建的函数new和make。他们所作的事不一样，所应用到的类型也不一样，这可能引发混淆，但规则却很简单。

内存分配

new 是一个分配内存的内建函数，但不一样于其余语言中同名的new所做的工做，它只是将内存清零，而不是初始化内存。new(T)为一个类型为T的新项目分配了值为零的存储空间并返回其地址，也就是一个类型为*T的值。用Go的术语来讲，就是它返回了一个指向新分配的类型为T的零值的指针。

make(T, args)函数的目的与new(T)不一样。它仅用于建立切片、map和chan（消息管道），并返回类型T（不是*T）的一个被初始化了的（不是零）实例。这种差异的出现是因为这三种类型实质上是对在使用前必须进行初始化的数据结构的引用。例如，切片是一个具备三项内容的描述符，包括指向数据（在一个数组内部）的指针、长度以及容量，在这三项内容被初始化以前，切片值为nil。对于切片、映射和信道，make初始化了其内部的数据结构并准备了将要使用的值。如：

下面的代码分配了一个整型数组，长度为10，容量为100，并返回前10个数组的切片

make([]int, 10, 100)

如下示例说明了new和make的不一样。

var p *[]int = new([]int)   // 为切片结构分配内存；*p == nil；不多使用
var v  []int = make([]int, 10) // 切片v如今是对一个新的有10个整数的数组的引用

// 没必要要地使问题复杂化：
var p *[]int = new([]int)
fmt.Println(p) //输出：&[]
*p = make([]int, 10, 10)
fmt.Println(p) //输出：&[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
fmt.Println((*p)[2]) //输出： 0

// 习惯用法:
v := make([]int, 10)
fmt.Println(v) //输出：[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]

函数

老实说，我对Go语言这种反过来声明变量类型和函数返回值的作法有点不满（保持和C同样的不能够吗? 呵呵）

package main
import "fmt"

func max(a int, b int) int { //注意参数和返回值是怎么声明的

    if a > b {
        return a
    }
    return b
}

func main(){
    fmt.Println(max(4, 5))
}

函数返回多个值

Go中不少Package 都会返回两个值，一个是正常值，一个是错误，以下所示：

package main
import "fmt"

func main(){
    v, e := multi_ret("one")
    fmt.Println(v,e) //输出 1 true

    v, e = multi_ret("four")
    fmt.Println(v,e) //输出 0 false

    //一般的用法(注意分号后有e)
    if v, e = multi_ret("four"); e {
    	// 正常返回
    }else{
    	// 出错返回
    }
}

func multi_ret(key string) (int, bool){
    m := map[string]int{"one": 1, "two": 2, "three": 3}

    var err bool
    var val int

    val, err = m[key]

    return val, err
}

函数不定参数

例子很清楚了，我就很少说了

func sum(nums ...int) {
    fmt.Print(nums, " ")  //输出如 [1, 2, 3] 之类的数组
    total := 0
    for _, num := range nums { //要的是值而不是下标
        total += num
    }
    fmt.Println(total)
}
func main() {
    sum(1, 2)
    sum(1, 2, 3)

    //传数组
    nums := []int{1, 2, 3, 4}
    sum(nums...)
}

函数闭包

nextNum这个函数返回了一个匿名函数，这个匿名函数记住了nextNum中i+j的值，并改变了i,j的值，因而造成了一个闭包的用法

func nextNum() func() int {
    i,j := 1,1
    return func() int {
        var tmp = i+j
        i, j = j, tmp
        return tmp
    }
}
//main函数中是对nextNum的调用，其主要是打出下一个斐波拉契数
func main(){
    nextNumFunc := nextNum()
    for i:=0; i<10; i++ {
    	fmt.Println(nextNumFunc())
    }
}

函数的递归

和c基本是同样的

func fact(n int) int {
    if n == 0 {
        return 1
    }
    return n * fact(n-1)
}

func main() {
    fmt.Println(fact(7))
}

结构体

Go的结构体和C的基本上同样，不过在初始化时有些不同，Go支持带名字的初始化。

type Person struct {
    name string
    age  int
    email string
}

func main() {
    //初始化
    person := Person{"Tom", 30, "tom@gmail.com"}
    person = Person{name:"Tom", age: 30, email:"tom@gmail.com"}

    fmt.Println(person) //输出 {Tom 30 tom@gmail.com}

    pPerson := &person

    fmt.Println(pPerson) //输出 &{Tom 30 tom@gmail.com}

    pPerson.age = 40
    person.name = "Jerry"
    fmt.Println(person) //输出 {Jerry 40 tom@gmail.com}
}

结构体方法

很少说了，看代码吧。

注意：Go语言中没有public, protected, private的关键字，因此，若是你想让一个方法能够被别的包访问的话，你须要把这个方法的第一个字母大写。这是一种约定。

type rect struct {
    width, height int
}

func (r *rect) area() int { //求面积
    return r.width * r.height
}

func (r *rect) perimeter() int{ //求周长
    return 2*(r.width + r.height)
}

func main() {
    r := rect{width: 10, height: 15}

    fmt.Println("面积: ", r.area())
    fmt.Println("周长: ", r.perimeter())

    rp := &r
    fmt.Println("面积: ", rp.area())
    fmt.Println("周长: ", rp.perimeter())
}

接口和多态

接口意味着多态，下面是一个经典的例子，不用多说了，本身看代码吧。

//---------- 接 口 --------//
type shape interface {
	area() float64 //计算面积
	perimeter() float64 //计算周长
}

//--------- 长方形 ----------//
type rect struct {
    width, height float64
}

func (r *rect) area() float64 { //面积
	return r.width * r.height
}

func (r *rect) perimeter() float64 { //周长
	return 2*(r.width + r.height)
}

//----------- 圆  形 ----------//
type circle struct {
	radius float64
}

func (c *circle) area() float64 { //面积
	return math.Pi * c.radius * c.radius
}

func (c *circle) perimeter() float64 { //周长
	return 2 * math.Pi * c.radius
}

// ----------- 接口的使用 -----------//
func interface_test() {
    r := rect {width:2.9, height:4.8}
    c := circle {radius:4.3}

    s := []shape{&r, &c} //经过指针实现

    for _, sh := range s {
        fmt.Println(sh)
    	fmt.Println(sh.area())
    	fmt.Println(sh.perimeter())
    }
}

错误处理 – Error接口

函数错误返回多是C/C++时最让人纠结的东西的，Go的多值返回可让咱们更容易的返回错误，其能够在返回一个常规的返回值以外，还能轻易地返回一个详细的错误描述。一般状况下，错误的类型是error，它有一个内建的接口。

type error interface {
    Error() string
}

仍是看个示例吧：

package main

import "fmt"
import "errors"

//自定义的出错结构
type myError struct {
    arg  int
    errMsg string
}
//实现Error接口
func (e *myError) Error() string {
    return fmt.Sprintf("%d - %s", e.arg, e.errMsg)
}

//两种出错
func error_test(arg int) (int, error) {
    if arg < 0  {
         return -1, errors.New("Bad Arguments - negtive!")
     }else if arg >256 {
        return -1, &myError{arg, "Bad Arguments - too large!"}
    }
    return arg*arg, nil
}

//相关的测试
func main() {
    for _, i := range []int{-1, 4, 1000} {
        if r, e := error_test(i); e != nil {
            fmt.Println("failed:", e)
        } else {
            fmt.Println("success:", r)
        }
    }
}

程序运行后输出：

failed: Bad Arguments - negtive!
success: 16
failed: 1000 - Bad Arguments - too large!

错误处理 – Defer

下面的程序对于每个熟悉C语言的人来讲都不陌生（有资源泄露的问题），C++使用RAII来解决这种问题。

func CopyFile(dstName, srcName string) (written int64, err error) {
    src, err := os.Open(srcName)
    if err != nil {
        return
    }

    dst, err := os.Create(dstName)
    if err != nil {
        return
    }

    written, err = io.Copy(dst, src)
    dst.Close()
    src.Close()
    return
}

Go语言引入了Defer来确保那些被打开的文件能被关闭。以下所示：（这种解决方式仍是比较优雅的）

func CopyFile(dstName, srcName string) (written int64, err error) {
    src, err := os.Open(srcName)
    if err != nil {
        return
    }
    defer src.Close()

    dst, err := os.Create(dstName)
    if err != nil {
        return
    }
    defer dst.Close()

    return io.Copy(dst, src)
}

Go的defer语句预设一个函数调用（延期的函数），该调用在函数执行defer返回时马上运行。该方法显得不一样常规，但倒是处理上述状况颇有效，不管函数怎样返回，都必须进行资源释放。

咱们再来看一个defer函数的示例：

for i := 0; i < 5; i++ {
    defer fmt.Printf("%d ", i)
}

被延期的函数之后进先出（LIFO）的顺行执行，所以以上代码在返回时将打印4 3 2 1 0。

总之，我我的以为defer的函数行为有点怪异，我如今尚未彻底搞清楚。

错误处理 – Panic/Recover

对于不可恢复的错误，Go提供了一个内建的panic函数，它将建立一个运行时错误并使程序中止（至关暴力）。该函数接收一个任意类型（每每是字符串）做为程序死亡时要打印的东西。当编译器在函数的结尾处检查到一个panic时，就会中止进行常规的return语句检查。

下面的仅仅是一个示例。实际的库函数应避免panic。若是问题能够容忍，最好是让事情继续下去而不是终止整个程序。

var user = os.Getenv("USER")

func init() {
    if user == "" {
        panic("no value for $USER")
    }
}

当panic被调用时，它将当即中止当前函数的执行并开始逐级解开函数堆栈，同时运行全部被defer的函数。若是这种解开达到堆栈的顶端，程序就 死亡了。可是，也可使用内建的recover函数来从新得到Go程的控制权并恢复正常的执行。 对recover的调用会通知解开堆栈并返回传递到panic的参量。因为仅在解开期间运行的代码处在被defer的函数以内，recover仅在被延期 的函数内部才是有用的。

你能够简单地理解为recover就是用来捕捉Painc的，防止程序一会儿就挂掉了。

下面是一个例程，很简单了，不解释了

func g(i int) {
    if i>1 {
        fmt.Println("Panic!")
        panic(fmt.Sprintf("%v", i))
    }

}

func f() {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered in f", r)
        }
    }()

    for i := 0; i < 4; i++ {
        fmt.Println("Calling g with ", i)
        g(i)
        fmt.Println("Returned normally from g.")
     }
}

func main() {
    f()
    fmt.Println("Returned normally from f.")
}

运行结果以下：（咱们能够看到Painc后的for循环就没有往下执行了，可是main的程序还在往下走）

Calling g with  0
Returned normally from g.
Calling g with  1
Returned normally from g.
Calling g with  2
Panic!
Recovered in f 2
Returned normally from f.

你习惯这种编程方式吗？我以为有点诡异。呵呵。

好了，上面是是一Go语言相关的编程语法的介绍，我没有事无巨细，只是让你了解一下Go语言是长什么样的。固然，这还没完，请期待下篇——Go语言的特性。

但愿你看到这篇文章的时候仍是在公交车和地铁上正在上下班的时间，我但愿个人这篇文章可让你利用这段时间了解一门语言。固然，但愿你不会由于看个人文章而错过站。呵呵。

若是你还不了解Go语言的语法，还请你移步先看一下上篇——《Go语言简介（上）：语法》

goroutine

GoRoutine主要是使用go关键字来调用函数，你还可使用匿名函数，以下所示：

package main
import "fmt"

func f(msg string) {
    fmt.Println(msg)
}

func main(){
    go f("goroutine")

    go func(msg string) {
        fmt.Println(msg)
    }("going")
}

咱们再来看一个示例，下面的代码中包括不少内容，包括时间处理，随机数处理，还有goroutine的代码。若是你熟悉C语言，你应该会很容易理解下面的代码。

你能够简单的把go关键字调用的函数想像成pthread_create。下面的代码使用for循环建立了3个线程，每一个线程使用一个随机的Sleep时间，而后在routine()函数中会输出一些线程执行的时间信息。

package main

import "fmt"
import "time"
import "math/rand"

func routine(name string, delay time.Duration) {

    t0 := time.Now()
    fmt.Println(name, " start at ", t0)

    time.Sleep(delay)

    t1 := time.Now()
    fmt.Println(name, " end at ", t1)

    fmt.Println(name, " lasted ", t1.Sub(t0))
}

func main() {

    //生成随机种子
    rand.Seed(time.Now().Unix())

    var name string
    for i:=0; i<3; i++{
        name = fmt.Sprintf("go_%02d", i) //生成ID
        //生成随机等待时间，从0-4秒
        go routine(name, time.Duration(rand.Intn(5)) * time.Second)
    }

    //让主进程停住，否则主进程退了，goroutine也就退了
    var input string
    fmt.Scanln(&input)
    fmt.Println("done")
}

运行的结果多是：

go_00  start at  2012-11-04 19:46:35.8974894 +0800 +0800
go_01  start at  2012-11-04 19:46:35.8974894 +0800 +0800
go_02  start at  2012-11-04 19:46:35.8974894 +0800 +0800
go_01  end at  2012-11-04 19:46:36.8975894 +0800 +0800
go_01  lasted  1.0001s
go_02  end at  2012-11-04 19:46:38.8987895 +0800 +0800
go_02  lasted  3.0013001s
go_00  end at  2012-11-04 19:46:39.8978894 +0800 +0800
go_00  lasted  4.0004s

goroutine的并发安全性

关于goroutine，我试了一下，不管是Windows仍是Linux，基本上来讲是用操做系统的线程来实现的。不过，goroutine有个特性，也就是说，若是一个goroutine没有被阻塞，那么别的goroutine就不会获得执行。这并非真正的并发，若是你要真正的并发，你须要在你的main函数的第一行加上下面的这段代码：

import "runtime"
...
runtime.GOMAXPROCS(4)

仍是让咱们来看一个有并发安全性问题的示例（注意：我使用了C的方式来写这段Go的程序）

这是一个常常出如今教科书里卖票的例子，我启了5个goroutine来卖票，卖票的函数sell_tickets很简单，就是随机的sleep一下，而后对全局变量total_tickets做减一操做。

package main

import "fmt"
import "time"
import "math/rand"
import "runtime"

var total_tickets int32 = 10;

func sell_tickets(i int){
    for{
        if total_tickets > 0 { //若是有票就卖
            time.Sleep( time.Duration(rand.Intn(5)) * time.Millisecond)
            total_tickets-- //卖一张票
            fmt.Println("id:", i, "  ticket:", total_tickets)
        }else{
            break
        }
    }
}

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(4) //个人电脑是4核处理器，因此我设置了4
    rand.Seed(time.Now().Unix()) //生成随机种子

    for i := 0; i < 5; i++ { //并发5个goroutine来卖票
         go sell_tickets(i)
    }
    //等待线程执行完
    var input string
    fmt.Scanln(&input)
    fmt.Println(total_tickets, "done") //退出时打印还有多少票
}

这个程序毋庸置疑有并发安全性问题，因此执行起来你会看到下面的结果：

$go run sell_tickets.go
id: 0   ticket: 9  
id: 0   ticket: 8  
id: 4   ticket: 7  
id: 1   ticket: 6  
id: 3   ticket: 5  
id: 0   ticket: 4  
id: 3   ticket: 3  
id: 2   ticket: 2  
id: 0   ticket: 1  
id: 3   ticket: 0  
id: 1   ticket: -1  
id: 4   ticket: -2  
id: 2   ticket: -3  
id: 0   ticket: -4  
-4 done

可见，咱们须要使用上锁，咱们可使用互斥量来解决这个问题。下面的代码，我只列出了修改过的内容：

 package main
import "fmt"
import "time"
import "math/rand"
import "sync"
import "runtime"

var total_tickets int32 = 10;
var mutex = &sync.Mutex{} //可简写成：var mutex sync.Mutex

func sell_tickets(i int){
    for total_tickets>0 {
        mutex.Lock()
        if total_tickets > 0 {
            time.Sleep( time.Duration(rand.Intn(5)) * time.Millisecond)
            total_tickets--
            fmt.Println(i, total_tickets)
        }
        mutex.Unlock()
    }
}
.......
......

原子操做

说到并发就须要说说原子操做，相信你们还记得我写的那篇《无锁队列的实现》一文，里面说到了一些CAS – CompareAndSwap的操做。Go语言也支持。你能够看一下至关的文档

我在这里就举一个很简单的示例：下面的程序有10个goroutine，每一个会对cnt变量累加20次，因此，最后的cnt应该是200。若是没有atomic的原子操做，那么cnt将有可能获得一个小于200的数。

下面使用了atomic操做，因此是安全的。

package main

import "fmt"
import "time"
import "sync/atomic"

func main() {
    var cnt uint32 = 0
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            for i:=0; i<20; i++ {
                time.Sleep(time.Millisecond)
                atomic.AddUint32(&cnt, 1)
            }
        }()
    }
    time.Sleep(time.Second)//等一秒钟等goroutine完成
    cntFinal := atomic.LoadUint32(&cnt)//取数据
    fmt.Println("cnt:", cntFinal)
}

这样的函数还有不少，参看go的atomic包文档（被墙）

Channel 信道

Channal是什么？Channal就是用来通讯的，就像Unix下的管道同样，在Go中是这样使用Channel的。

下面的程序演示了一个goroutine和主程序通讯的例程。这个程序足够简单了。

package main

import "fmt"

func main() {
    //建立一个string类型的channel
    channel := make(chan string)

    //建立一个goroutine向channel里发一个字符串
    go func() { channel <- "hello" }()

    msg := <- channel
    fmt.Println(msg)
}

指定channel的buffer

指定buffer的大小很简单，看下面的程序：

package main
import "fmt"

func main() {
    channel := make(chan string, 2)

    go func() {
        channel <- "hello"
        channel <- "World"
    }()

    msg1 := <-channel
    msg2 := <-channel
    fmt.Println(msg1, msg2)
}

Channel的阻塞

注意，channel默认上是阻塞的，也就是说，若是Channel满了，就阻塞写，若是Channel空了，就阻塞读。因而，咱们就可使用这种特性来同步咱们的发送和接收端。

下面这个例程说明了这一点，代码有点乱，不过我以为不难理解。

package main

import "fmt"
import "time"

func main() {

    channel := make(chan string) //注意: buffer为1

    go func() {
        channel <- "hello"
        fmt.Println("write \"hello\" done!")

        channel <- "World" //Reader在Sleep，这里在阻塞
        fmt.Println("write \"World\" done!")

        fmt.Println("Write go sleep...")
        time.Sleep(3*time.Second)
        channel <- "channel"
        fmt.Println("write \"channel\" done!")
    }()

    time.Sleep(2*time.Second)
    fmt.Println("Reader Wake up...")

    msg := <-channel
    fmt.Println("Reader: ", msg)

    msg = <-channel
    fmt.Println("Reader: ", msg)

    msg = <-channel //Writer在Sleep，这里在阻塞
    fmt.Println("Reader: ", msg)
}

上面的代码输出的结果以下：

Reader Wake up...
Reader:  hello
write "hello" done!
write "World" done!
Write go sleep...
Reader:  World
write "channel" done!
Reader:  channel

Channel阻塞的这个特性还有一个好处是，可让咱们的goroutine在运行的一开始就阻塞在从某个channel领任务，这样就能够做成一个相似于线程池同样的东西。关于这个程序我就不写了。我相信你能够本身实现的。

多个Channel的select

package main
import "time"
import "fmt"

func main() {
    //建立两个channel - c1 c2
    c1 := make(chan string)
    c2 := make(chan string)

    //建立两个goruntine来分别向这两个channel发送数据
    go func() {
        time.Sleep(time.Second * 1)
        c1 <- "Hello"
    }()
    go func() {
        time.Sleep(time.Second * 1)
        c2 <- "World"
    }()

    //使用select来侦听两个channel
    for i := 0; i < 2; i++ {
        select {
        case msg1 := <-c1:
            fmt.Println("received", msg1)
        case msg2 := <-c2:
            fmt.Println("received", msg2)
        }
    }
}

注意：上面的select是阻塞的，因此，才搞出ugly的for i <2这种东西。

Channel select阻塞的Timeout

解决上述那个for循环的问题，通常有两种方法：一种是阻塞但有timeout，一种是无阻塞。咱们来看看若是给select设置上timeout的。

    for {
        timeout_cnt := 0
        select {
        case msg1 := <-c1:
            fmt.Println("msg1 received", msg1)
        case msg2 := <-c2:
            fmt.Println("msg2 received", msg2)
        case  <-time.After(time.Second * 30)：
            fmt.Println("Time Out")
            timout_cnt++
        }
        if time_cnt > 3 {
            break
        }
    }

上面代码中高亮的代码主要是用来让select返回的，注意 case中的time.After事件。

Channel的无阻塞

好，咱们再来看看无阻塞的channel，其实也很简单，就是在select中加入default，以下所示：

    for {
        select {
        case msg1 := <-c1:
            fmt.Println("received", msg1)
        case msg2 := <-c2:
            fmt.Println("received", msg2)
        default: //default会致使无阻塞
            fmt.Println("nothing received!")
            time.Sleep(time.Second)
        }
    }

Channel的关闭

关闭Channel能够通知对方内容发送完了，不用再等了。参看下面的例程：

package main

import "fmt"
import "time"
import "math/rand"

func main() {

    channel := make(chan string)
    rand.Seed(time.Now().Unix())

    //向channel发送随机个数的message
    go func () {
        cnt := rand.Intn(10)
        fmt.Println("message cnt :", cnt)
        for i:=0; i<cnt; i++{
            channel <- fmt.Sprintf("message-%2d", i)
        }
        close(channel) //关闭Channel
    }()

    var more bool = true
    var msg string
    for more {
        select{
        //channel会返回两个值，一个是内容，一个是还有没有内容
        case msg, more = <- channel:
            if more {
                fmt.Println(msg)
            }else{
                fmt.Println("channel closed!")
            }
        }
    }
}

定时器

Go语言中可使用time.NewTimer或time.NewTicker来设置一个定时器，这个定时器会绑定在你的当前channel中，经过channel的阻塞通知机器来通知你的程序。

下面是一个timer的示例。

package main

import "time"
import "fmt"

func main() {
    timer := time.NewTimer(2*time.Second)

    <- timer.C
    fmt.Println("timer expired!")
}

上面的例程看起来像一个Sleep，是的，不过Timer是能够Stop的。你须要注意Timer只通知一次。若是你要像C中的Timer能持续通知的话，你须要使用Ticker。下面是Ticker的例程：

package main

import "time"
import "fmt"

func main() {
    ticker := time.NewTicker(time.Second)

    for t := range ticker.C {
        fmt.Println("Tick at", t)
    }
}

上面的这个ticker会让你程序进入死循环，咱们应该放其放在一个goroutine中。下面这个程序结合了timer和ticker

package main

import "time"
import "fmt"

func main() {

    ticker := time.NewTicker(time.Second)

    go func () {
        for t := range ticker.C {
            fmt.Println(t)
        }
    }()

    //设置一个timer，10钞后停掉ticker
    timer := time.NewTimer(10*time.Second)
    <- timer.C

    ticker.Stop()
    fmt.Println("timer expired!")
}

Socket编程

下面是我尝试的一个Echo Server的Socket代码，感受仍是挺简单的。

package main

import (
    "net"
    "fmt"
    "io"
)

const RECV_BUF_LEN = 1024

func main() {
    listener, err := net.Listen("tcp", "0.0.0.0:6666")//侦听在6666端口
    if err != nil {
        panic("error listening:"+err.Error())
    }
    fmt.Println("Starting the server")

    for {
        conn, err := listener.Accept() //接受链接
        if err != nil {
            panic("Error accept:"+err.Error())
        }
        fmt.Println("Accepted the Connection :", conn.RemoteAddr())
        go EchoServer(conn)
    }
}

func EchoServer(conn net.Conn) {
    buf := make([]byte, RECV_BUF_LEN)
    defer conn.Close()

    for {
        n, err := conn.Read(buf);
        switch err {
            case nil:
                conn.Write( buf[0:n] )
            case io.EOF:
                fmt.Printf("Warning: End of data: %s \n", err);
                return
            default:
                fmt.Printf("Error: Reading data : %s \n", err);
                return
        }
     }
}

package main

import (
    "fmt"
    "time"
    "net"
)

const RECV_BUF_LEN = 1024

func main() {
    conn,err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:6666")
    if err != nil {
        panic(err.Error())
    }
    defer conn.Close()

    buf := make([]byte, RECV_BUF_LEN)

    for i := 0; i < 5; i++ {
        //准备要发送的字符串
        msg := fmt.Sprintf("Hello World, %03d", i)
        n, err := conn.Write([]byte(msg))
        if err != nil {
            println("Write Buffer Error:", err.Error())
            break
        }
        fmt.Println(msg)

        //从服务器端收字符串
        n, err = conn.Read(buf)
        if err !=nil {
            println("Read Buffer Error:", err.Error())
            break
        }
        fmt.Println(string(buf[0:n]))

        //等一秒钟
        time.Sleep(time.Second)
    }
}

系统调用

Go语言那么C，因此，必定会有一些系统调用。Go语言主要是经过两个包完成的。一个是os包，一个是syscall包。（注意，连接被墙）

这两个包里提供都是Unix-Like的系统调用，

• syscall里提供了什么Chroot/Chmod/Chmod/Chdir…，Getenv/Getgid/Getpid/Getgroups/Getpid/Getppid…，还有不少如Inotify/Ptrace/Epoll/Socket/…的系统调用。

• os包里提供的东西很少，主要是一个跨平台的调用。它有三个子包，Exec（运行别的命令）, Signal（捕捉信号）和User（经过uid查name之类的）

syscall包的东西我不举例了，你们能够看看《Unix高级环境编程》一书。

os里的取几个例：

环境变量

package main

import "os"
import "strings"


func main() {
    os.Setenv("WEB", "http://coolshell.cn") //设置环境变量
    println(os.Getenv("WEB")) //读出来

    for _, env := range os.Environ() { //穷举环境变量
        e := strings.Split(env, "=")
        println(e[0], "=", e[1])
    }
}

执行命令行

下面是一个比较简单的示例

package main
import "os/exec"
import "fmt"
func main() {
    cmd := exec.Command("ping", "127.0.0.1")
    out, err := cmd.Output()
    if err!=nil {
        println("Command Error!", err.Error())
        return
    }
    fmt.Println(string(out))
}

正规一点的用来处理标准输入和输出的示例以下：

package main

import (
	"strings"
	"bytes"
	"fmt"
	"log"
	"os/exec"
)

func main() {
	cmd := exec.Command("tr", "a-z", "A-Z")
	cmd.Stdin = strings.NewReader("some input")
	var out bytes.Buffer
	cmd.Stdout = &out
	err := cmd.Run()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("in all caps: %q\n", out.String())
}

命令行参数

Go语言中处理命令行参数很简单：(使用os的Args就能够了)

func main() {
    args := os.Args
    fmt.Println(args) //带执行文件的
    fmt.Println(args[1:]) //不带执行文件的
}

在Windows下，若是运行结果以下：

C:\Projects\Go>go run args.go aaa bbb ccc ddd
[C:\Users\haoel\AppData\Local\Temp\go-build742679827\command-line-arguments\_
obj\a.out.exe aaa bbb ccc ddd]
[aaa bbb ccc ddd]

那么，若是咱们要搞出一些像 mysql -uRoot -hLocalhost -pPwd 或是像 cc -O3 -Wall -o a a.c 这样的命令行参数咱们怎么办？Go提供了一个package叫flag能够容易地作到这一点

package main
import "flag"
import "fmt"

func main() {

    //第一个参数是“参数名”，第二个是“默认值”，第三个是“说明”。返回的是指针
    host := flag.String("host", "coolshell.cn", "a host name ")
    port := flag.Int("port", 80, "a port number")
    debug := flag.Bool("d", false, "enable/disable debug mode")

    //正式开始Parse命令行参数
    flag.Parse()

    fmt.Println("host:", *host)
    fmt.Println("port:", *port)
    fmt.Println("debug:", *debug)
}

执行起来会是这个样子：

#若是没有指定参数名，则使用默认值
$ go run flagtest.go
host: coolshell.cn
port: 80
debug: false

#指定了参数名后的状况
$ go run flagtest.go -host=localhost -port=22 -d
host: localhost
port: 22
debug: true

#用法出错了（如：使用了不支持的参数，参数没有=）
$ go build flagtest.go
$ ./flagtest -debug -host localhost -port=22
flag provided but not defined: -debug
Usage of flagtest:
  -d=false: enable/disable debug mode
  -host="coolshell.cn": a host name
  -port=80: a port number
exit status 2

感受仍是挺不错的吧。

一个简单的HTTP Server

代码赛过千言万语。呵呵。这个小程序让我又找回之前用C写CGI的时光了。（Go的官方文档是《Writing Web Applications》）

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
    "io/ioutil"
    "path/filepath"
)

const http_root = "/home/haoel/coolshell.cn/"

func main() {
    http.HandleFunc("/", rootHandler)
    http.HandleFunc("/view/", viewHandler)
    http.HandleFunc("/html/", htmlHandler)

    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

//读取一些HTTP的头
func rootHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "rootHandler: %s\n", r.URL.Path)
    fmt.Fprintf(w, "URL: %s\n", r.URL)
    fmt.Fprintf(w, "Method: %s\n", r.Method)
    fmt.Fprintf(w, "RequestURI: %s\n", r.RequestURI )
    fmt.Fprintf(w, "Proto: %s\n", r.Proto)
    fmt.Fprintf(w, "HOST: %s\n", r.Host) 
}

//特别的URL处理
func viewHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "viewHandler: %s", r.URL.Path)
}

//一个静态网页的服务示例。（在http_root的html目录下）
func htmlHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Printf("htmlHandler: %s\n", r.URL.Path)
    
    filename := http_root + r.URL.Path
    fileext := filepath.Ext(filename)

    content, err := ioutil.ReadFile(filename)
    if err != nil {
        fmt.Printf("   404 Not Found!\n")
        w.WriteHeader(http.StatusNotFound)
        return
    }
    
    var contype string
    switch fileext {
        case ".html", "htm":
            contype = "text/html"
        case ".css":
            contype = "text/css"
        case ".js":
            contype = "application/javascript"
        case ".png":
            contype = "image/png"
        case ".jpg", ".jpeg":
            contype = "image/jpeg"
        case ".gif":
            contype = "image/gif"
        default: 
            contype = "text/plain"
    }
    fmt.Printf("ext %s, ct = %s\n", fileext, contype)
    
    w.Header().Set("Content-Type", contype)
    fmt.Fprintf(w, "%s", content)
    
}

Go的功能库有不少，你们本身慢慢看吧。我再吐个槽——Go的文档真很差读。例子太少了。

先说这么多吧。这是我周末两天学Go语言学到的东西，写得太仓促了，并且还有一些东西理解不到位，还你们请指正！

（全文完）