Go语言导图笔记

Go语言专门针对多处理器系统应用程序的编程进行了优化，使用Go编译的程序可以媲美C或C++代码的速度，而且更加安全、支持并行进程。下图梳理了Go语言基础的基础语法、语言基础特性、面向过程的特性、面向对象的特征、自有特性。

Go语言基础

• 基础语法
  • 标记
    • 程序的基本元素
    • 组成
      • 关键字
      • 标示符
      • 常量
      • 字符串
      • 符号
  • 行分隔符
    • ;
      • 自然行中只有一行代码时可以省略
    • Go语言鼓励使用自然行分隔代码行，尽量不使用行分隔符
  • 注释
    • 单行注释
      • // 这是单行注释
    • 多行注释
      • /* 我是多行注释 */
  • 命名
    • 推荐驼峰命名
  • 标示符
    • 用来命名变量、类型等程序实体
    • 不可以
      • 数字开头
      • 关键字
      • 运算符
  • 字符串连接
    • 可以通过 + 实现
  • 关键字
    • 25个常用关键字
    • 36个保留关键字
  • 空格
    • 语句中适当使用空格能让程序更易阅读
• 语言基础特性
  • 数据类型
    • 布尔型
      • 常量 true 或者 false
    • 数字类型
      • 整数类型
        • int
          • int8
          • int16
          • int32
          • int64
        • uint
          • uint8
          • uint16
          • int32
          • int64
        • uintptr
          • 用于存放指针的无符号整型
      • 浮点数类型
        • float32
        • float64
        • IEEE-754标准的浮点型数
        • complex64
          • 32 位
        • complex128
          • 64 位
        • 实数和虚数
      • 其他数字类型
        • byte
          • 类似 uint8
        • rune
          • 类似 int32
    • 字符串类型
      • 一串固定长度的字符连接起来的字符序列
      • Go语言，使用 UTF-8 编码标识 Unicode 文本
    • 错误类型
      • error
    • 复合类型
      • 指针类型
      • 数组类型
      • 枚举类型
      • 结构体类型
      • Channel 类型
      • 函数类型
      • 切片类型
      • 接口类型
      • Map 类型
  • 变量
    • 变量声明
      • 使用关键字var或者:=
      • 3种方式
        • 1.指定类型，不初始化
          • var 变量名 变量类型
        • 2.不指定类型，指定初始值，自动判断类型
          • 类型推导
          • var 变量名 = 数据值
        • 3.为第二种的简写形式，不能在全局中使用
          • 短变量声明
          • 变量名 := 数据值
    • 多变量声明
      • 多个相同类型的变量，用逗号(,)连接
        • var a1,a2,a3
      • 多个不同类型，用var 语句块
        • var { v1 int v2 string}
    • 匿名变量
      • 用下划线_表示
      • 接收函数的返回值时，忽略某个返回值
    • 值类型和引用类型
  • 常量
    • 常量的定义格式
      • 单个声明
        • const identifier [type] = value
      • 批量声明
        • const { identifier1 [type1]=value1 identifier2 [type2]=value2 }
    • 数据类型
      • 布尔
      • 数字
      • 字符串
    • 分类
      • 显式类型定义
        • 指定数据类型
      • 隐式类型定义
        • 不指定数据类型
    • 多个相同类型定义
      • 多个相同类型的常量，用逗号(,)连接
    • 特殊常量
      • iota
        • 常量计数器，只能在常量的表达式中使用
      • 作用
        • 可以被用作枚举值
  • 运算符
  • 语句
    • 条件语句
      • if else
      • switch
        • 不同条件执行不同动作，从上至下逐一测试，直到匹配为止
        • 默认情况下 case 最后自带 break 语句
        • 若需要执行后面的 case，可以使用 fallthrough
      • select
        • 与switch的区别
          • 随机执行一个case子句
        • 适用
          • 用于处理异步IO操作
        • 如果有多个case都可以运行，select会随机公平地选出一个执行，其他不会执行
        • 如果没有可运行的case语句，且有default语句，那么就会执行default的动作
        • 如果没有可运行的case语句，且没有default语句，select将阻塞，直到某个case通信可以运行
      • 不支持三目运算
    • 循环语句
      • for
        • for init; condition; post { }
          • 变量表达式条件循环
        • for condition { }
          • 真值条件循环
        • for { }
          • 无限循环
      • break
      • continue
    • 跳转语句
      • goto
• 面向过程的特性
  • 函数
    • 程序的入口main函数
    • 函数的定义
      • func function_name([parameter list]) [return_types] { 函数体}
    • 函数的调用
      • return_value = function_name()
    • 函数的参数
      • 参数简写
        • 多个相同类型的参数，可以省略类型
        • 例如：func funcName(x, y int){}
      • 不定参数
        • 不定数量的不定参数
          • func function_name(param ...paramType) { 函数体}
        • 任意类型的不定参数
          • func function_name(param ...interface{}) { 函数体}
        • 在函数之间，不定参数的传递
          • func myfunc(args ...int) { // 按原样传递 myfunc3(args...) // 传递片段，实际上任意的int slice都可以传进去 myfunc3(args[1:]...)}
      • 传递方式
        • 值传递
        • 引用传递
    • 函数返回值
      • Go支持多个返回值
        • func function_name( [parameter list] ) ([return_types]){ 函数体}
        • return_value1, return_value2 := function_name()
      • 支持匿名返回值
        • 使用下划线表示
        • return_value, _ := function_name()
    • Go语言函数没有重载
      • 函数名不可重名
    • 函数类型
      • 函数类型的变量
        • 函数本身也是一种类型，它包含了函数的参数和返回值
        • 函数类型可以作为变量，进行赋值
      • 函数作为另一个函数的参数
      • 函数作为另一个函数的返回值
    • 匿名函数与闭包
      • 匿名函数由一个不带函数名的函数声明和函数体组成
        • 直接赋值给变量
        • 直接执行
      • 闭包是可以包含自由变量的代码块
  • 变量的作用域
    • 局部变量
      • 函数体内定义的变量
    • 全局变量
      • 函数外定义的变量
    • 形式参数
      • 函数定义中的变量
  • 数组
    • 定义
      • 数组是具有相同唯一类型的一组已编号且长度固定的数据项序列
      • 数据类型可以是任意的原始类型例如整形、字符串或者自定义类型
    • 声明
      • var variable_name [SIZE] variable_type
        • 和切片类似只是指定容量大小
      • 实例
        • var balance [10] float32
    • 初始化
      • var balance = [5]int32{1,2,3,4,5}
      • var balance = [...]int32{1,2,3,4,5}
    • 访问数组元素
    • 其它
      • 多维数组
      • 数组参数
  • 指针
    • 定义
      • 通常所说的指针是指针变量
      • 指针变量是存放了内存地址的一类特色变量
    • 指针相关的操作符
      • *
        • 指针变量修饰符
          • 指针声明时
        • 取指针值操作符
          • 指针运算时
      • &
        • 取地址操作符
          • 根据变量名取指针变量值
    • 声明
      • var point_name *type
      • 实例
        • var ip *int /* 指向整型*/var fp *float32 /* 指向浮点型 */
    • 初始化
  • 结构体
    • 定义
    • 声明
      • type struct_variable_type struct { member definition member definition ... member definition}
    • 初始化
      • make
      • new
    • 访问结构体成员
    • 作为函数参数
    • 作为指针
    • 结构体嵌套
      • 特性
        • 1. 可以直接访问其成员变量
        • 2. 字段名是其的类型名
      • 初始化
      • 命名
      • 作用
        • 可以模拟类的继承
• 面向对象的特性
  • 类型系统
    • 为类型添加方法
      • func type_name function_name([parameter list]) [return_types] { 方法体}
  • 可见性
    • 没有访问修饰符，像public、private
    • 表示变量公有访问的大写
    • 表示变量私有访问的小写
  • 接口
    • 定义
      • 把所有的具有共性的方法定义在一起的数据类型
    • 声明
      • 语法
        • type interface_name interface { method_name1 [return_type] method_name2 [return_type] method_name3 [return_type] ... method_namen [return_type]}
      • 例子
    • Any类型
  • 继承
    • 语法上不支持，可以通过组合实现
  • 错误处理
    • Go错误处理思想设计
      • 将错误处理视为正常开发必须实现的环节
      • 不主张由异常处理机制错误，而是由开发者自行处理
      • 使用返回值返回错误的机制，可以降低编译器、运行时处理错误的复杂度
    • 错误处理特征
      • 1.有可能造成错误的函数，必须返回一个错误，若是成功，返回 nil
      • 2.函数调用必须检查错误，如果发生错误，则进行必要的错误处理
    • error 接口
      • 相当于Exception
      • errors.New
        • 自定义错误
    • defer语句
      • 作用
        • 用于延迟执行一个函数或者语句
        • 错误处理中，相当于finally
      • 执行规则
        • 多个defer语句，按FILO(先进后出)规则执行
        • return语句在底层并不是原子操作，它分为给返回值赋值和RET指令两步
        • defer语句执行的时机就在返回值赋值操作后，RET指令执行前。
        • defer执行时机
    • 内置函数
      • panic
        • 相当于throw
      • recover
        • 相当于catch
• 自有特性
  • 切片(Slice)
    • 定义
      • 切片是对数组的抽象，是一种动态的数组
    • 声明
      • var identifier []type
        • 和数组类似只是没有指定容量大小
      • 实例
        • var numbers = make([]int,3)
        • var numbers = make([]int,3,5)
    • 初始化
      • numbers := []int{1,2,3}
    • 空切片(nil)
      • 只声明了而未初始化的切片，就是空切片
      • 空切片值为nil,长度为0
    • 切片截取
      • slice_name[lower-bound:upper-bound]
      • 切片名(下限:上限)
      • 上下限确定的是切片的前闭后开区间，即：[下限，上限)
    • 基础函数
      • len()
        • 长度
      • cap()
        • 容量
      • append()
        • 追加
      • copy()
        • 复制
      • make([]type, len,[capacity])
  • 范围(range)
    • 用于for循环中遍历，元素的索引及对应的值
    • 作用对象
      • 数组(array)
      • 切片(slice)
        • nums := []int{2, 3, 4}sum := 0for i, num := range nums { sum += num}
      • 通道(channel)
      • 集合(map)
  • 集合(map)
    • 定义
      • 一种无序hash实现的键值对的集合
      • 对应与Java里的HashMap
    • 声明及初始化
      • 声明语法
        • var map_name map[key_data_type]value_data_type
        • 例子
      • 初始化语法
        • map_name := make(map[key_data_type]value_data_type)
        • map_name := map[key_data_type]value_data_type{ key:value, key:value,}
        • 例子
    • 基础操作
      • 插入
        • map_name[key] = value
      • 取值
        • key_value := map_name[key]
      • 删除
        • delete(map_name, key)
• 并发处理
  • goroutine
  • 通道（channel）
    • 定义
      • 是一种类似队列的数据类型，用于goroutine 间数据通信
    • 声明及初始化
      • 声明语法
        • var 通道变量 chan 通道类型
        • 例子
          • var ch1 chan int
      • 初始化语法
        • 通道实例 := make(chan 元素类型)
        • 通道实例 := make(chan 元素类型, [缓冲大小])
        • 例子
          • ch1 := make(chan int)
    • 操作
      • 声明(定义)
        • ch := make(chan int)
      • 发送
        • ch <- 10
          • 把10发送到ch中
      • 接收
        • x := <- ch
          • 从ch中接收值并赋值给变量x
        • <-ch
          • 从ch中接收值，忽略返回结果
      • 关闭
        • close(ch)
    • 分类
      • 按流向分类
        • 单向通道
          • 只读通道
            • var 通道变量 <-chan 通道类型
            • var ch1 <-chan int
          • 只写通道
            • var 通道变量 chan<- 通道类型
            • var ch1 chan<- int
        • 双向通道
          • 默认的
      • 按接收数据的方式分类
        • 阻塞接收
        • 非阻塞接收
        • 阻塞接收任意数据
        • 循环接收
      • 按缓冲分类
        • 无缓冲通道
        • 有缓冲通道
    • 缓冲机制
      • 即声明一个带有缓冲区的通道
      • c := make(chan int, 1024)
    • 超时机制
      • 又叫阻塞机制，当通道阻塞的时候，超过设定的时间，就会panic
  • select多路复用
    • 于多路监昕多个通道
    • 执行方式
      • 若是有多个通道可以读写，则随机选择一个执行
      • 若是有只有一个通道可以读写，则执行这一个
      • 若是没有可以执行的通道，则阻塞，直到有可执行的通道为止
  • 多核并行化
    • runtime.GOMAXPROCS
      • 设置最多使用几个CPU核心
    • NumCPU
      • 获取OS的核心数
  • 并发安全和锁
    • 起因
      • 为了让多个协程之间，可以安全的共享和操纵数据
      • 解决竞态问题
    • 类型
      • 互斥锁
        • sync.Mutex
      • 读写互斥锁
        • sync.RWMutex
    • 等待锁定的任务完成
      • sync.WaitGroup
    • 全局唯一性操作
      • sync.Once
  • 并发集合
    • sync.Map
      • Load
      • Store
      • LoadOrStore
      • Delete
    • 非并发安全的Map，并发修改时
      • error:concurrent map writes
  • 原子操纵
    • sync.atomic
      • Load
      • Store
      • Add
      • CompareAndSwap
  • 临时变量池
    • sync.Pool
      • 类似于ThreadLocal
      • 目的
        • 为可重用的临时对象提供存放的地方，以减少以减轻GC的压力
        • 让创建高效而线程安全的空闲列表，变得更容易
      • 适用场景
        • 适合存放寿命较长的临时对象
      • Get
      • Put