为 Java 程序员准备的 Go 入门 PPT

时间 2019-11-07

标签 java 程序员准备入门 ppt 栏目 Java 繁體版

原文原文链接

为 Java 程序员准备的 Go 入门 PPT

这是 Google 的 Go 团队技术主管经理 Sameer Ajmani 分享的 PPT，为 Java 程序员快速入门 Go 而准备的。javascript

视频

这个 PPT 是 2015年4月23日在 NYJavaSIG 中使用的。css

前往 YouTube 观看视频
html

主要内容

1. Go 是什么，谁在使用 Go？
2. 比较 Go 和 Java
3. 代码示例
4. 并发
5. 工具前端

Go 是什么？

“Go 是开源的编程语言，能够很简单的构建简单，可靠和高效的软件。”java

golang.orgnginx

Go 的历史

从 2007 后半年开始设计git

Robert Griesemer, Rob Pike 和 Ken Thompson.
Ian Lance Taylor 和 Russ Cox

从 2009 年开始开源，有一个很是活跃的社区。程序员

Go 语言稳定版本 Go 1 是在 2012 年早期发布的。golang

为何有 Go？

Go 是解决 Google 规模的一个解决方案。web

系统规模

规划的规模为 10⁶⁺ 台机器
天天在几千台机器上做业
在系统中与其余做业进行协做，交互
同一时间进行大量工做

解决方案：对并发的支持很是强大

第二个问题：工程规模

在 2011 年

跨 40+ 办公室的 5000+ 名开发者
每分钟有 20+ 修改
每月修改 50% 的代码基础库
天天执行 5千万的测试用例
单个代码树

解决方案：为大型代码基础库二设计的语言

谁在 Google 使用 Go？

大量的项目，几千位 Go 程序员，百万行的 Go 代码。

公开的例子：

移动设备的 Chrome SPDY 代理

Chrome, ChromeOS, Android SDK, Earth 等等的下载服务器
YouTube Vitess MySQL 均衡器

主要任务是网络服务器，可是这是通用的语言。

除了 Google 还有谁在使用 Go？

golang.org/wiki/GoUsers

Apcera, Bitbucket, bitly, Canonical, CloudFlare, Core OS, Digital Ocean, Docker, Dropbox, Facebook, Getty Images, GitHub, Heroku, Iron.io, Kubernetes, Medium, MongoDB services, Mozilla services, New York Times, pool.ntp.org, Secret, SmugMug, SoundCloud, Stripe, Square, Thomson Reuters, Tumblr, …

比较 Go 和 Java

Go 和 Java 有不少共同之处

C 系列 (强类型，括号)
静态类型
垃圾收集
内存安全 (nil 引用，运行时边界检查)
变量老是初始化 (zero/nil/false)
方法
接口
类型断言 (实例)
反射

Go 与 Java 的不一样之处

代码程序直接编译成机器码，没有 VM
静态连接二进制
内存布局控制
函数值和词法闭包
内置字符串 (UTF-8)
内置泛型映射和数组/片断
内置并发

Go 特地去掉了大量的特性

没有类
没有构造器
没有继承
没有 final
没有异常
没有注解
没有自定义泛型

为何 Go 要省去那些特性？

代码清晰明了是首要的

当查看代码时，能够很清晰的知道程序将会作什么

当编写代码的时候，也能够很清晰的让程序作你想作的

有时候这意味着编写出一个循环而不是调用一个模糊的函数。

(不要变的太枯燥)

详细的设计背景请看：

示例

Java程序猿对Go应该很眼熟

Main.java

public class Main {     public static void main(String[] args) {         System.out.println("Hello, world!");     } }

hello.go

package main
import "fmt"
func main() {     fmt.Println("Hello, 世界!") }

Hello, web server（你好，web服务）

package main

import (
    "fmt"     "log"     "net/http" ) func main() {     http.HandleFunc("/hello", handleHello)     fmt.Println("serving on http://localhost:7777/hello")     log.Fatal(http.ListenAndServe("localhost:7777", nil)) } func handleHello(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {     log.Println("serving", req.URL)     fmt.Fprintln(w, "Hello, 世界!") }

（访问权限）类型根据变量名来声明。
公共变量名首字大写，私有变量首字母小写。

示例：Google搜索前端

func main() {     http.HandleFunc("/search", handleSearch)     fmt.Println("serving on http://localhost:8080/search")     log.Fatal(http.ListenAndServe("localhost:8080", nil)) } // handleSearch handles URLs like "/search?q=golang" by running a // Google search for "golang" and writing the results as HTML to w. func handleSearch(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {

请求验证

func handleSearch(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {     log.Println("serving", req.URL)     // Check the search query.     query := req.FormValue("q")     if query == "" {         http.Error(w, `missing "q" URL parameter`, http.StatusBadRequest)         return     }

FormValueis 是 *http.Request 的一个方法:

package http
type Request struct {...} func (r *Request) FormValue(key string) string {...}

query := req.FormValue(“q”)初始化变量query，其变量类型是右边表达式的结果，这里是string类型.

取搜索结果

 // Run the Google search.
    start := time.Now()
    results, err := Search(query)     elapsed := time.Since(start)     if err != nil {         http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)         return     }

Search方法有两个返回值，分别为结果results和错误error.

func Search(query string) ([]Result, error) {...}

当error的值为nil时，results有效。

type error interface {
    Error() string // a useful human-readable error message }

Error类型可能包含额外的信息，可经过断言访问。

渲染搜索结果

// Render the results.
    type templateData struct {         Results []Result         Elapsed time.Duration     }     if err := resultsTemplate.Execute(w, templateData{         Results: results,         Elapsed: elapsed,     }); err != nil {         log.Print(err)         return     }

结果results使用Template.Execute生成HTML，并存入一个io.Writer：

type Writer interface {         Write(p []byte) (n int, err error) }

http.ResponseWriter实现了io.Writer接口。

Go变量操做HTML模板

// A Result contains the title and URL of a search result. type Result struct {     Title, URL string } var resultsTemplate = template.Must(template.New("results").Parse(` <html> <head/> <body>   <ol>   {{range .Results}}     <li>{{.Title}} - <a href="{{.URL}}">{{.URL}}</a></li>   {{end}}   </ol>   <p>{{len .Results}} results in {{.Elapsed}}</p> </body> </html> `))

请求Google搜索API

func Search(query string) ([]Result, error) {     // Prepare the Google Search API request.     u, err := url.Parse("https://ajax.googleapis.com/ajax/services/search/web?v=1.0")     if err != nil {         return nil, err     }     q := u.Query()     q.Set("q", query)     u.RawQuery = q.Encode()     // Issue the HTTP request and handle the response.     resp, err := http.Get(u.String())     if err != nil {         return nil, err     }     defer resp.Body.Close()

defer声明使resp.Body.Close运行在Search方法返回时。

解析返回的JSON数据到Go struct类型

developers.google.com/web-search/docs/#fonje

  var jsonResponse struct {         ResponseData struct {             Results []struct {                 TitleNoFormatting, URL string             }         }     }     if err := json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&jsonResponse); err != nil {         return nil, err     }     // Extract the Results from jsonResponse and return them.     var results []Result     for _, r := range jsonResponse.ResponseData.Results {         results = append(results, Result{Title: r.TitleNoFormatting, URL: r.URL})     }     return results, nil }

这就是它的前端

全部引用的包都来自标准库：

import (
    "encoding/json"     "fmt"     "html/template"     "log"     "net/http"     "net/url"     "time" )

Go服务器规模：每个请求都运行在本身的goroutine里。

让咱们谈谈并发。

通讯顺序进程(Hoare,1978)

并发程序做为独立进程，经过信息交流的顺序执行。

顺序执行很容易理解，异步则不是。

“不要为共亨内存通讯，为通讯共享内存。”

Go原理: goroutines, channels, 和 select声明.

Goroutines

Goroutines 就像轻量级线程。

它们经过小栈（tiny stacks）和按需调整运行。

Go 程序能够拥有成千上万个（goroutines）实例

使用go声明启动一个goroutines：

go f(args)

Go运行时把goroutines放进OS线程里。

不要使用线程堵塞goroutines。

Channels

Channels被定义是为了与goroutines之间通讯。

c := make(chan string)

// goroutine 1 c <- "hello!" // goroutine 2 s := <-c fmt.Println(s) // "hello!"

Select

select声明一个语句块来判断执行。

select {
case n := <-in:   fmt.Println("received", n) case out <- v:   fmt.Println("sent", v) }

只有条件成立的case块会运行。

示例：Google搜索（后端）

问: Google搜索能作些什么？

答: 提出一个问题，它能够返回一个搜索结果的页面（和一些广告）。

问: 咱们怎么获得这些搜索结果？

答: 发送一个问题到网页搜索、图片搜索、YouTube（视频）、地图、新闻，稍等而后检索出结果。

咱们该怎么实现它？

Google搜索 : 一个假的框架

We can simulate a Search function with a random timeout up to 100ms.

咱们要模拟一个搜索函数，让它随机超时0到100毫秒。

var (
    Web   = fakeSearch("web")     Image = fakeSearch("image")     Video = fakeSearch("video") ) type Search func(query string) Result func fakeSearch(kind string) Search {     return func(query string) Result {         time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(100)) * time.Millisecond)         return Result(fmt.Sprintf("%s result for %q/n", kind, query))     } }

Google搜索: 测试框架

func main() {     start := time.Now()     results := Google("golang")     elapsed := time.Since(start)     fmt.Println(results)     fmt.Println(elapsed) }

Google搜索 (顺序)

Google函数获取一个查询，而后返回一个的结果集 (不必定是字符串).

Google按顺序调用Web（网页）、Image（图片）、Video（视频）并将返回加入到结果集中。

func Google(query string) (results []Result) {     results = append(results, Web(query))     results = append(results, Image(query))     results = append(results, Video(query))     return }

Google搜索(并行)

同时执行 Web,、Image、和Video搜索，并等待全部结果。

func方法是在query和c的地方关闭的。

func Google(query string) (results []Result) { c := make(chan Result) go func() { c <- Web(query) }() go func() { c <- Image(query) }() go func() { c <- Video(query) }() for i := 0; i < 3; i++ { result := <-c results = append(results, result) } return }

Google搜索 (超时)

等待慢的服务器。

没有锁，没有条件变量，没有返回值。

    c := make(chan Result, 3)     go func() { c <- Web(query) }()     go func() { c <- Image(query) }()     go func() { c <- Video(query) }()     timeout := time.After(80 * time.Millisecond)     for i := 0; i < 3; i++ {         select {         case result := <-c:             results = append(results, result)         case <-timeout:             fmt.Println("timed out")             return         }     }     return

防止超时

问: 如何防止丢掉慢的服务的结果？

答: 复制这个服务，而后发送请求到多个复制的服务，并使用第一个响应的结果。

func First(query string, replicas ...Search) Result {     c := make(chan Result, len(replicas))     searchReplica := func(i int) { c <- replicas[i](query) }     for i := range replicas {         go searchReplica(i)     }     return <-c }

使用First函数

func main() {     start := time.Now()     result := First("golang",         fakeSearch("replica 1"),         fakeSearch("replica 2"))     elapsed := time.Since(start)     fmt.Println(result)     fmt.Println(elapsed) }

Google搜索 (复制)

使用复制的服务以减小多余延迟。

    c := make(chan Result, 3)     go func() { c <- First(query, Web1, Web2) }()     go func() { c <- First(query, Image1, Image2) }()     go func() { c <- First(query, Video1, Video2) }()     timeout := time.After(80 * time.Millisecond)     for i := 0; i < 3; i++ {         select {         case result := <-c:             results = append(results, result)         case <-timeout:             fmt.Println("timed out")             return         }     }     return

其余

没有锁，没有条件变量，没有调用。

总结

通过一些简单转换，咱们使用 Go 的并发原语来转换一个

慢
顺序性的
故障敏感的

程序为一个

快
并发
可复用的
健壮的

工具

Go 有不少强大的工具

gofmt 和 goimports
The go tool
godoc
IDE 和编辑器支持

这语言就是为工具链设计的。

gofmt 和 goimports

Gofmt 能够自动格式化代码，没有选项。

Goimports 基于你的工做空间更新导入声明

大部分人能够安全的使用这些工具。

play.golang.org/p/GPqra77cBK

The go tool

The go tool 能够在一个传统目录布局中用源代码构建 Go 程序。不须要 Makefiles 或者其余配置。

匹配这些工具及其依赖，而后进行构建，安装：

% go get golang.org/x/tools/cmd/present

运行：

% present

godoc

为世界上全部的开源 Go 代码生成文档：

godoc.org

IDE 和编辑器支持

Eclipse, IntelliJ, emacs, vim 等等：

gofmt
goimports
godoclookups
code completion
code navigation

可是没有 “Go IDE”.

Go 工具无处不在。

Go 的下一步计划

Go 路线在线查看

tour.golang.org

大量的学习资料

golang.org/wiki/Learn

完美的社区

golang.org/project