1. Golang简介

Golang，也称为Go，是由Google开发的一种静态强类型、编译型的系统级编程语言，具有语法简洁、并发支持、高效的内存管理和垃圾回收机制等特性。它由Ken Thompson、Rob Pike和Robert Griesemer于2007年设计，旨在解决当时Google面临的软件开发与维护问题。

Golang 语言语法与 C 语言相近，但功能上有：内存安全，GC（垃圾回收），结构形态及 CSP-style 并发计算。

本文中，我们开始学习Golang，主要参考：

Go官方网站
Go Tour，交互式的Go教程
Go by Example，通过实例学习Go语言
Effective Go，官方文档教我们编写高效的Go代码
Go 语言教程
Go标准库中文文档
Go程序设计语言（Go语言圣经）

2. 为什么选择Golang

Golang的优势：

简洁且高效的编程语言：Go的语法设计非常简洁，上手快，编译速度快，性能接近C/C++。
并发编程：Go的并发是它的核心特性之一。使用Go协程（goroutines）和通道（channels）可以轻松编写并发应用程序。
丰富的标准库：Go拥有广泛的标准库，涵盖网络编程、加密、数据处理等各方面，大部分日常功能无需外部依赖。
跨平台编译：Go支持跨平台编译，可以方便地交叉编译，在不同的操作系统和架构上运行。

3. 安装配置Golang环境

3.1. 通用安装配置方法

1、访问Go官网，下载安装Golang环境。

2、把Golang的bin目录添加到Path环境变量。

3、访问Jetbrains-Go，下载安装Goland。

4、在Goland中配置好GOROOT和GOPATH。

3.2. MacOS安装配置Golang环境

1、安装Golang
方法一：使用 brew 安装

1	brew install golang

默认安装到 /usr/local/Cellar/go/ 目录。

方法二（推荐）：下载安装包安装
访问Go官网，下载安装包，双击安装。

默认安装到 /usr/local/go/ 目录。

2、配置环境变量
.bash_profile 中添加环境变量：

# golang
export GOROOT="/usr/local/go"
export GOPATH="$HOME/git/go"
export GOBIN="$HOME/git/go/bin"
export PATH="$PATH:$GOROOT/bin:$GOPATH/bin"

4. helloworld

按照国际惯例，学习新语言，先来一个helloworld。新建test.go文件，内容为：

package main

import "fmt"

func main() {
   fmt.Println("Hello, World!")
}

Shift+右键打开Powershell，使用go run test.go，运行代码。
除了使用go run命令之外，还可以使用go build命令，先对代码进行编译，然后运行生成的二进制文件。

由上面这段代码可以看出，Go语言代码的基础组成有包声明、引入包、函数、语句和表达式。除此之外，还有注释、常量、变量、数组、结构体等。

5. Golang基础语法

5.1. 程序结构

Go程序的基本组织单元是包（packages）。每一个Go程序都是由一个或多个包组成的。main 包是每个可执行程序的入口点，程序从main函数开始运行。

5.2. 变量与数据类型

Go是静态类型的语言，每个变量都有明确的类型。Go提供的基本类型包括bool、string，数值类型如int、float64等，以及byte和rune。

声明变量的一般格式是：

1	var variableName dataType = value

类型推导（使用:=运算符）允许你在声明变量时不显式指定数据类型，而是由编译器推导类型。

1	name := "Go Programming"

5.3. 函数

函数是Go中的一类对象。函数的定义包括函数名、参数列表、返回值列表和函数体。

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func functionName(parameterName dataType) returnType {
    // 函数体
}

5.4. 指针

Go支持指针，意味着可以直接通过引用来读写内存地址中的数据。指针在Go中比在许多其他语言中使用起来更安全，因为Go隐藏了指针算术。

1 2	var x int = 1 var p *int = &x // p 是指向 x 的指针

5.5. 控制结构

Go语言支持常见的控制结构，如if、else、for（用作循环，因为Go中没有while语句）、switch和select。

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for i := 0; i < 10; i++ {
    fmt.Println(i)
}

5.6. 结构体和接口

结构体（structs）是定义复合数据类型的方式，而接口（interfaces）定义了对象的行为。在Go中，接口是隐式实现的，任何类型只要实现了接口中的方法即被视为实现了该接口。

type Shape interface {
    Area() float64
}

type Rectangle struct {
    Width, Height float64
}

func (r Rectangle) Area() float64 {
    return r.Width * r.Height
}

5.7. 并发

Go的并发模型基于协程，称为goroutines，它们相对于线程来说更轻量级。channels用于协程之间的通信和同步。

func count(thing string, c chan string) {
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        c <- thing
    }
    close(c)
}

func main() {
    c := make(chan string)
    go count("sheep", c)
    for msg := range c {
        fmt.Println(msg)
    }
}

6. Golang和C语法对比

Golang的语法和C语言很像，这里和C进行对比，指出不同之处，方便记忆。

{不能单独放在一行
表达式不需要分号结尾
变量声明赋值，var age int = 0
数据类型有差异
强制类型转换时括号的位置不同
支持多变量赋值，按顺序赋值
:=操作符也可以声明变量，但是只能在函数体内
const声明可以使用iota
if和for后面不需要圆括号
switch不需要break
循环都用for，没有while
函数定义，func func_name([params]) [return_types]{}
数组声明，var arr [10] float32; var arr2 = [3]float32{1.0, 2.0, 3.4}
结构体定义，type先行，下面有demo
切片（动态数组），var slice1 []int = make([]int, 3, 9)
切片append，copy
字典map定义，var map1 map[string]string = make(map[string]string)
字典delete条目
for range循环切片和字典
定义接口，下面有demo
错误处理，error接口，下面有demo
并发，go语句开启新线程，下面有demo

7. Golang命名规则

文件名：Go语言的文件名通常是全小写，最好不要使用下划线和中划线，非要使用的话选下划线。例如，http_server.go。这种命名方式也是Go语言社区的普遍约定俗成的规则。
Go测试文件中，是有特殊的命名规则的：如果你的文件名为abc.go，那么对应的测试文件应该命名为abc_test.go。
同时，单元测试文件通常与被测试文件放在同一个目录，具体做法可以参考beego项目。这是Go标准库中普遍采用的方式，go test测试工具可以找到并运行这些测试文件。

包名：Go中的包名应当使用小写字母。如果包名由多个单词组成，那么一般不使用下划线或者中划线，而是直接将小写字母连在一起，例如httputil，ioutil等。

变量名、函数名、常量名：变量名和函数名通常使用驼峰命名法，当标识符的首字母大写时，其作用域为公共，可以被其他包访问；当首字母小写时，其作用域为包内私有。例如 ServerAddr 是公共的，而 serverAddr 是私有的。

结构体字段：结构体的字段名也遵循驼峰命名法，并且一般会首字母大写以使其可以被其他包访问。

接口名：单个方法的接口应以“er”为后缀。例如 io.Reader、io.Writer等。

错误类型：在命名错误类型时，以 “Error” 结尾。

在Go语言中通常避免使用下划线，特别是在包命名，结构体，函数和变量命名中。一些特殊的情况，例如测试和协议缓冲区，可能会使用下划线。

8. Golang代码示例

8.1. 结构体demo

package main

import "fmt"

type Books struct {
   title string
   author string
   subject string
   book_id int
}

func main() {

    // 创建一个新的结构体
    fmt.Println(Books{"Go 语言", "www.voidking.com", "Go 语言教程", 6495407})

    // 也可以使用 key => value 格式
    fmt.Println(Books{title: "Go 语言", author: "www.voidking.com", subject: "Go 语言教程", book_id: 6495407})

    // 忽略的字段为 0 或 空
    fmt.Println(Books{title: "Go 语言", author: "www.voidking.com"})

    // 结构体声明和赋值
    var Book1 Books

    Book1.title = "Go语言入门篇"
    Book1.author = "www.voidking.com"
    Book1.subject = "Go语言"
    Book1.book_id = 123456

    printBook(Book1)
}

func printBook( book Books ) {
   fmt.Printf( "Book title : %s\n", book.title);
   fmt.Printf( "Book author : %s\n", book.author);
   fmt.Printf( "Book subject : %s\n", book.subject);
   fmt.Printf( "Book book_id : %d\n", book.book_id);
}

8.2. 接口demo

package main

import (
    "fmt"
)

type Phone interface {
    call()
}

type NokiaPhone struct {
}

func (nokiaPhone NokiaPhone) call() {
    fmt.Println("I am Nokia, I can call you!")
}

type IPhone struct {
}

func (iPhone IPhone) call() {
    fmt.Println("I am iPhone, I can call you!")
}

func main() {
    var phone Phone

    phone = new(NokiaPhone)
    phone.call()

    phone = new(IPhone)
    phone.call()

}

8.3. 错误处理demo

package main

import (
    "fmt"
)

// 定义一个 DivideError 结构
type DivideError struct {
    dividee int
    divider int
}

// 实现 `error` 接口
func (de *DivideError) Error() string {
    strFormat := `
    Cannot proceed, the divider is zero.
    dividee: %d
    divider: 0
`
    return fmt.Sprintf(strFormat, de.dividee)
}

// 定义 `int` 类型除法运算的函数
func Divide(varDividee int, varDivider int) (result int, errorMsg string) {
    if varDivider == 0 {
        dData := DivideError{
            dividee: varDividee,
            divider: varDivider,
        }
        errorMsg = dData.Error()
        return
    } else {
        return varDividee / varDivider, ""
    }

}

func main() {
    // 正常情况
    if result, errorMsg := Divide(100, 10); errorMsg == "" {
        fmt.Println("100/10 = ", result)
    }
    // 当被除数为零的时候会返回错误信息
    if _, errorMsg := Divide(100, 0); errorMsg != "" {
        fmt.Println("errorMsg is: ", errorMsg)
    }
}

8.4. 并发demo

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func say(s string) {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        fmt.Println(s)
    }
}

func main() {
    say("hello")
    go say("world")
}

8.5. 单元测试demo

1、准备项目

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mkdir test-demo && cd test-demo
go mod init test-demo
mkdir pkg1

2、创建 pkg1/hello_test.go

package pkg1

import (
    "fmt"
    "testing"
)

func TestHello(t *testing.T) {
    fmt.Println("Hello, World!")
}

func TestHello2(t *testing.T) {
    fmt.Println("Hello, World! Again!")
}

3、执行单元测试

# 查找单个文件，执行匹配到正则表达式的函数
go test -v pkg1/hello_test.go -run TestHello
go test -v pkg1/hello_test.go -run TestHello2

# 执行单个文件中的所有函数
go test -v pkg1/hello_test.go

# 查找整个包，执行匹配到正则表达式的函数
go test -v test-demo/pkg1 -run TestHello

一个计算机技术爱好者与学习者

好好学Golang：Golang入门篇