Go 语言的初体验
分享最近学习 Go 语言的心得和体会。
Go 概览
Go 的特征
我经常说要学一样东西,首先要搞清楚它为什么会出现? 解决了什么问题 ?
只要了解这些底层的根本问题,你才会有持续的动力深入学习,而不是盲目跟风和三分钟热度。
Go 语言是 google 在 2009 年 11 月发布的项目,在编程语言里面算是非常年轻的小伙子。
至于 Go 语言的诞生和历史,大家可以看看这篇文章:三分钟了解 Go 语言的前世今生
我个人认为 Go 的诞生是有时代的必要性,因为她主要解决主要是解决了:
动态语言的性能和弱类型问题
静态语言的开发效率和复杂度,还有并发问题
我们都知道 Google 是世界上数据量最大的公司,Go 语言的轻量级线程设计,也帮助 Google 降低运算和并发计算的成本,这也是 Go 语言能诞生的一个重要目的。
在数据爆炸的今天,Go 语言重新平衡了开发效率和运行性能,所以 Go 会在未来十年,都是最重要的编程语言
关于 go 的定位,大家看下图可能会更清晰:
<img src="https://pcloud-1258173945.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/uPic/nfHJBy.jpg" alt="Go 的定位" style="zoom:67%;" />
Go 的设计理念
刚接触这门语言的时候,能感受到它的设计者是经过认真思考的,从不同语言迁移过来的开发者,可以从 Go 身上看到很多其他语言的影子,因为设计者借鉴了许多其他语言的设计,但是它也非常的克制,不是完全照搬,而且非常精准的把优秀并且使用的设计融入到 Go 当中,将很多不实用且复杂的设计直接剔除。
虽然 Go 出自名门,你从 Go 身上看不到什么学院派的影子,没有多余的设计,没有复杂的概念,处处可见的 简单,实用 的设计理念,因为它的创造者的理念是:
只有通过设计上的简单性,系统才能在增长的过程中保持稳定和自洽
Go 另外还有一个特点区别于其他语言的就是,Go 语言为了追求代码可读性,可能是第一个将代码风格在编译器层面做出强制要求的语言。例如:
首字母大写代表
public
,代表导出类型,外部可访问首字母小写代码
private
,代表非导出类型,仅内部可访问还有对
{}
换行的限制,编译层面就不允许出现无用变量
等等 &……
Go 对于动态语言:
写过动态语言类似 Ruby,Python 的开发者,最头痛的应该就是类型问题,因为不确定类型,导致很多问题在编译期无法被发现,直接 runtime 的时候才能暴露出现,处理成本极高。Go 语言提供简单够用的类型系统,对于动态语言开发者不会有太大的手上成本,也帮助了动态语言的开发者解决大多数类型问题。
Go 对于静态语言:
Go 语言并没有去照搬 C++ 和 Java 那套超级复杂的类型系统,Go 放弃了大量的 OOP 特性,不支持继承和重载,对于 Java/C++ 等主流 OOP 编程语言,Go 可能也是一个彻头彻尾的异类,但是不要怀疑 Go 也是一门面向对象的编程语言,只是他在用自己理解方法,一种不同寻常的方式来解释面向对象,它的特征如下:
它没有继承、甚至没有类
没有继承,通过组合来完成继承
类型和接口都是非侵入式(无需声明接口的实现)
至于 Go 其他语言的区别,可以单独列出一篇文章,这里暂时不深入讨论了……
Go 语法简介
短赋值语句、递增语句
符合 Java 程序员的习惯、Go 支持短赋值语句、递增语句,下面简单看一个示例即可:
Go 虽然是静态编译型语言,但是拥有很多动态语言才有的语法特性,比如批量赋值、变量交换,示例:
Java 程序员应该很羡慕这种交换变量的写法,因为在 Java 中想要交换变量必须要声明一个很别扭的 tmp
临时变量才能实现变量的交换
Go 只支持 for 一种循环语句(减少心智负担)
初体验
Go 命名规范
不同于其他语言,Go 中的函数、变量、常量、类型和包都遵循一个简单和统一的原则:
名称开始是一个 Unicode 字符即可,区分大小写
例如:HeapSort 和 heapSort 是不同的名称
还有就是上面说到的,通过大小写的命名规范,直接把 private
和 public
权限声明的关键字这种并无很大作用的关键字给移除了,这种在不改变功能的前提下做减法,可谓是刀法快准狠
另外在 Go 官方的 Demo 和文档来看, Go 是比较推崇简短的命名原则,有以下两点:
如果作用域越长,那么命名就应该越清晰(也就是越长)
Go 是推崇驼峰命名法的,而不是 C 语言里面的下划线分割法
关键字
我们先看一组数据对比:
C++ 关键字数量 62 个
Java 关键字数量 53 个
Go 关键字数量 25 个
从关键字的数量上,也可以看得出 Go 语言的设计者的克制,对简单设计哲学的践行。也降低学习成本和学习 Go 语言的心智负担,是一门对于初学者非常友好的语言
变量表达式
总结一下 Go 其实只有 4 种可声明的类型,主要如下:
变量:通过
var
或者:=
声明常量:通过关键字
const
声明类型:通过关键字
type
声明函数:通过关键字
func
声明
变量的标准声明格式是:
短变量声明格式短小,灵活,所以是平时很常用的声明方式。
另外在 Go 语言中,变量,常量都可以通过以下方式进行批量声明:
如果变量没有初始化表达式,例如 var name int,那么会触发 Go 语言的零值机制(Default Value),具体每种类型对应的零值,大家可以自行 Google,这里就不长篇大论了。
通过零值其实可以明白:Go 里面不存在没有初始化的变量,这也保证了 Go 语言的健壮性,不容易出现低级错误
引用传递和值传递
熟悉 Go 语言基础的都知道 Go 的引用传递在不加任何修饰符的情况下,默认是值传递,为什么要这样设计呢 ?
因为这样的设计会为 Go 语言的垃圾回收带来性能上的提升,值传递可以最大化的减少变量的逃逸行为,变量会最大概率的被分配到栈上,栈上分配的变量是无需等待 GC 的回收,还可以减少堆内存的占用和 GC 的压力,倒不是要大家去学习垃圾回收的工作原理,或者特别去关心变量的逃逸行为,但是对于变量的生命周期还是要搞清楚的。
在 Go 里面通过表达式的 &variable
可以获取该变量的指针,通过 *pointer
可以获取该指针变量的值,这是众所周知的事情,所以在 Go 里面想要传递引用也是很简单的事情,并且使用指针可以在无需知道变量名字的情况下,读取和更新变量。
指针是可以比较的,相同值的指针必然相同,我们看一段代码:
函数参数也可以通过 *
表示当前参数的传递类型,例如函数: func incr(p *int) 表示当前 p 参数是指针传递,不过多年编程经验来看,这样引用传递过多的话,可能你的程序库庞大后,或者你想找到一个被经常传递的引用变量在哪里被修改的,你可能会很难找到和定位,这可能是传递指针所带来的一个副作用吧
基本类型
Go 的基本类型也很少,常用的也就是:整型(int)、浮点(flora)、布尔(bool)、字符串(string)、复数(complex),和 Java 的不同之处在于,string 在 Go 里面是内置的基本数据类型,在 Java 中确实一个实体类。不过我个人感受 String 本就应该是基本数据类型。用类组合 byte[] 来实现字符串似乎还是有些别扭。
整数
这里主要区分有符号整数、无符号整数。
不过无符号因为无法表达负数,所以平时使用场景比较少,往往只用于数据库自增 ID,位运算和特定算数,实现位集,解析二进制等,这里要了解平时还是使用 int
等有符号整数比较多就好,具体区分如下:
有符号整数:int8、int16、int32、int64
无符号整数:uint8、uint16、uint32、uint64
Int 后面的数字代表类型的大小,也就是 2N 次幂,使用明确的类型可以更好的利用内存空间,Go 语言的所有二元操作符和其他无言别无二致,另外 Go 不支持三元表达式,原因我也不知道为什么,个人猜测可能是因为考虑函数多返回值的原因,但是 if/else
这样的代码就要写很多了,感觉还是挺呕心的。
浮点数 float32、float64 也没什么好讲的,都很简单,只有一个原则,如果想要减少浮点运算误差,尽量推荐使用 float64,因为 float64 有效数是 15 位,差不多是 float32 的 3 倍
复数(complex)目前看上去很少用,后面用到再聊聊……
布尔类型(bool)除了名字短点,基本和其他语言没有区别,跳过
字符串
可以简单聊聊,string 是 Go 的基本数据类型,这点和 Java 的类型有些不同,但是相同点还是蛮多的,例如:
都可以通过加号(+)拼接字符串,但是返回新的字符串(但性能敏感慎用)
不知道是不是 Go 语言设计者同时也是 UTF-8 编码的设计者(Rob、Ken),所以 Go 语言源文件默认就是 UTF8 编码,可以预见到使用 Go 语言会大大减少乱码问题。
另外介绍几个 Go 常用处理字符的工具包,如下:
strings:提供搜索、比较、替换等平时常用的字符操作函数
bytes:顾名思义,提供操作 byte[] 类型的函数
strconv:提供布尔,整数,浮点等其他类型转为 string 的服务
unicode:提供对于文字符号特性判断的函数服务
命名返回值
Go 语言可以在返回类型中,给返回值命名,所以在 return 中就无需再显示返回,代码如下
不过这种灵活的写法,会对影响代码的可读性,不利于团队协作。不推荐使用。
从代码可读性和团队协作的角度来说,建议写成如下方式,代码更可读,如下:
常量
值得注意的是,常量使用 const
关键字,任何基本数据类型都可以声明为常量,但是不能使用 :=
语法声明,示例:
跟 import
类似可以批量声明,这样可以减少很多 const
重复声明,,如下:
循环
只有 for
一种循环,简单用法如下:
Go 语言的循环和 Java、Javascript 的区别主要在于没有小括号,但是大括号则是必须的
很多编程语言都有 while
语句,但是在 Go 里面也是可以用 for
替代,如下:
if
跟 for
类似,if
也是没有小括号的,其他方面和常见的语言差不多,如下:
比较有特色的是,Go 语言的 if
可以在执行表达式之前,执行一段声明语句,如下:
switch
switch 是简化一连串 if else
的利器,不过 Go 语言的 switch
和其他语言差别不大,这里就不多说了。。
延迟函数 defer
算是 Go 语言的特色,Go 的语言运行机制保证它会在函数返回后执行,所以通常用于关闭资源(网络/文件/IO)等操作,如下:
值得注意的是,在使用 defer
声明函数被压力栈中,所以有多个 defer
声明会根据 FIFO
先进先出的顺序执行,如下
指针
Go 通过 &
可以直接操作指针,并且通过 *
操作符可以通过指针修改引用值,如下:
slice 切片
是 Go 语言比较常用的动态数组,值得注意的是它的传递是引用的,任何对切出来的变量进行修改,都会影响到原本的值,代码如下:
备注:声明一个 slice 就像声明一个没有长度的数组
slice 的快捷切片写法:
在 slice 中 length 和 capacity 是分开存储,例如上面改变长度,并不会改变容量,在 slice 中的长度和容量可以通过函数 len()
和 cap()
获取,参考以下几行代码:
Map
Go 语言 map 的简单用法:
函数变量
在 Go 中函数可以作为变量复制,也可以作为参数被引用
闭包
Go 的闭包是一段匿名函数,并且可以访问外部的局部变量,如下 adder
返回一个函数闭包:
后面还有很多内容。。。。有空再聊。。。
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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/17b183809bf519b1f3beeedac】。
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