Go 基础知识

[zhongdeming428]

该文档只记录了我认为需要记录的部分，太过于基础或者细节的内容会被忽略。

1 常用环境变量

Go 语言通过环境变量来指导一系列的活动，比如编译、运行、代码组织、依赖下载等等。

下面是 Go 语言中我们常用的一些环境变量及其含义：

GO111MODULE="on"
GOARCH="amd64"
GOBIN=""
GOENV="/Users/demingzhong/Library/Application Support/go/env"
GOEXE=""
GOOS="darwin"
GOPATH="/Users/demingzhong/go"
GOPRIVATE=""
GOPROXY="https://goproxy.cn,direct"
GOROOT="/usr/local/go"
GOVERSION="go1.17.3"
GOMOD="/Users/demingzhong/Documents/Work/entry-task/go.mod"

• GO111MODULE： 是否启用 Go 1.11 引入的 Go Modules 功能组织代码，Go 1.11 之前我们的项目需要放置于 GOPATH 环境变量指定的路径中。Go 1.11 开启这个功能之后，我们的项目可以放置在任意路径。
  更加详细的说明：https://learnku.com/go/t/39086。
• GOARCH & GOOS：指定编译的目标架构和目标操作系统，比如 GOARCH="amd64" GOOS="darwin"。
• GOBIN：使用 go install 命令编译打包安装应用程序之后，可执行文件放置的位置，默认路径是 GOPATH/bin。
• GOENV: 指定环境变量配置文件的位置。
• GOEXE：指定生成的可执行文件的扩展名，(".exe" on Windows, "" on other systems)。
• GOPATH：GOPATH 用于指定我们的开发工作区(workspace)，是存放源代码、测试文件、库静态文件、可执行文件的工作。默认为 home 目录下的 go 目录。
  其内部存放着 bin、src、pkg 三个目录，其中 bin 目录主要存放 go install 打包安装的二进制文件，src 存放我们的项目源代码，pkg 存放下载的其他项目的库，即使开启了 Go Modules 功能，安装的第三方包也会放置在这个位置。
• GOPRIVATE：指定私有仓库的地址，比如 git.garena.com，配置之后可以跳过 proxy 的检查。
• GOPROXY：指定下载的代理，公司的网络没有被墙，不需要设置这个参数。
• GOROOT：go 的安装目录。
• GOVERSION：go 版本。

参考：https://juejin.cn/post/6844903817071296525#heading-3

2 常用命令

• build：将项目编译成二进制可执行文件，基本使用形式：go build -o [output] xxx.go。
  -o 参数指定输出路径。
  -race 输出竞态分析结果。
  -ldflags：传递一些影响编译过程的参数，比如去掉符号表，去掉调试信息，比较实用。
• env：列出/设置第一节中指定的各种环境变量。
• fmt：对代码进行格式化，IDE 可以自动帮我们做这件事。
• generate：命令是在Go语言 1.4 版本里面新添加的一个命令，当运行该命令时，它将扫描与当前包相关的源代码文件，找出所有包含 //go:generate 的特殊注释，提取并执行该特殊注释后面的命令。
  像 Gomock 这种包就可以通过 generate 命令直接生成很多个 mock 文件。
• get：借助代码管理工具通过远程拉取或更新代码包及其依赖包，并自动完成编译和安装。
  -d 只下载不安装。
  -insecure 通过 http 下载安装（不安全）。
  -u 强制使用网络去更新包和它的依赖包。
• install：编译并安装可执行文件到 GOPATH/bin 目录下。
• mod：针对 modules 进行管理。
• download：下载三方模块到本地缓存。
• init：初始化模块，新建项目的时候使用。
• tidy：整理 go.mod 文件，移除不再使用的模块，添加新安装的模块。
• run：运行 go 程序。
• test：测试 go 包。
  -cover 参数可以输出覆盖率。

参考：https://blog.51cto.com/u_13107138/2767314

3 Array & Slice

3.1 Array

• 数组长度是类型的一部分，所以长度不同的数组属于不同类型。
• 数组在 Go 中是值类型，数组变量的地址等于数组中第一个元素的地址。
• 因为数组是值类型，所以在赋值时会发生值拷贝，修改拷贝后的数组不会影响拷贝之前的数组（对比之下 slice 的结果会不一样）。
• 数组之间可以通过 == 和 != 进行比较。

3.2 Slice

• 复杂（引用）类型，底层通过数组存储数据，作为变长数组的替代方案。
• 因为切片是引用类型，所以修改拷贝之后的切片会影响拷贝之前的切片，除非拷贝之后的切片因为 append 操作导致扩容而重新开辟了一块内存空间。
• len() 获取元素个数，cap() 获取容量大小。
• 多个 slice 引用同一个底层数组时要注意修改操作会导致互相之间的影响。
• 通过 make([]T, len) 进行初始化赋值时，忽略了 cap 参数，此时创建出来的切片的 cap 等于 len。
• 切片在 append 操作导致容量不足时会导致扩容，这一过程中会发生数组元素的 copy，开销比较大。
• 扩容操作默认每次扩充现有容量的 100%（比如现在 cap 为 10，扩容之后变成 20），当切片容量超过 1024 时，下次扩容 125%。

4 Map

• map 类型的变量只能跟 nil 进行 ==/!= 比较，否则会报错。
• map 的 key 必须是支持 ==/!= 比较的数据类型，所以 map 的 key 不能为 slice/map...。
• 通过 make(map[k]v, cap) 创建 map，cap 代表容量，支持通过 len() 获取元素个数。
• 通过 delete 删除 map 元素。

5 defer

• 在函数体执行完毕之后执行，执行时机在 return 之后，函数移出调用栈之前。
• 执行的顺序和代码中的调用顺序相反，从下往上执行。
• 即使函数发生了严重错误也会执行。
• 一般用于资源释放（锁、文件句柄、网络连接等）、panic 处理等操作。
• 由于执行时机在 return 之后，所以 return 返回值可能会被 defer 操作修改，需要注意。

6 结构体

• 一般情况下结构体支持 ==/!= 比较操作，但是当结构体中具有不能通过 ==/!= 进行比较的成员时会报错。
• 支持匿名字段，本质上还是定义了以类型名称为名字的字段。
• 嵌入结构匿名字段看起来像是继承，但是不是继承。
• 如果外部结构和内部嵌入结构具有相同的方法名称，则优先调用外部结构的方法。
• 类型别名不会拥有底层类型上的方法。

7 接口

• 一个或多个方法签名的集合。
• 接口的实现遵循鸭子类型规则，只要实现了接口上的所有方法，就可以说实现了该接口。
• 接口可以匿名嵌入其他接口或者结构体中，嵌入接口时被嵌入的接口会扩展嵌入接口的所有方法，嵌入结构体中时表示结构体需要实现接口中的所有方法（receiver 可以是结构体也可以是结构体指针）。
• 将对象赋值给接口时，会发生拷贝，而接口内部存储的是指向这个复制品的指针，既无法修改复制品的状态，也无法获取指针。
  参考阅读：
  • https://research.swtch.com/interfaces
  • https://stackoverflow.com/questions/13511203/why-cant-i-assign-a-struct-to-an-interface
  • https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch04-basic/golang-interface/
• 只有当接口存储的类型和对象都为 nil 时，接口才等于 nil（参考面试题：https://juejin.cn/post/6844903905797603335）。

8 Channel

• Channel 是引用类型，可以通过 close 关闭 channel，一般在写侧关闭 channel，在读侧检测 channel 是否已关闭（ok pattern）。
• Channel 默认是阻塞的，需要创建带 buffer 的 channel 以避免阻塞。
• 带 buffer 的 channel（比如 make(chan uint, 10)），在写数据时只有在 buffer 满了的时候才会阻塞，读数据时只有在 buffer 空了的时候才会阻塞。

9 Select

• 处理一个或多个 channel 的读写操作。
• 当多个操作同时可以触发时，使用伪随机算法选一个操作继续进行。
• 可使用空的 select 阻塞协程。
• 可以通过带有定时功能的 channel 实现超时功能。