Go语言原理与实践

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什么是Go语言

1. 高性能、高并发

   • 与C++、Java相近的性能

   • 标准库内置高并发的支持

2. 语法简单、学习曲线平缓

3. 丰富的标准库

4. 完善的工具链

   • 编译、错误检查、包管理、代码提示
   • 单元测试框架

5. 静态链接

   • 只需要拷贝编译后的可执行文件就可以部署运行，在容器中运行可以使镜像体积非常小
   • C++需要附加.so文件才能运行、Java需要附加JRE

6. 快速编译

7. 跨平台

   • Windows、Linux、MacOS、Android、IOS、路由器、树莓派

8. 垃圾回收

字节为什么使用GO？

学习路线

Go语言进阶与依赖管理

并发编程

并发：多线程程序在一个核的CPU上运行，通过时间片切换交替执行多个程序

并行：利用多核实现多个线程的同时运行

协程 Goroutine

协程开销很小，是Go语言适合高并发场景的原因

CSP（Communicating Sequential Processes）

协程间通信

Channel

通过通信共享内存

通过共享内存实现通信

对共享内存的访问需要加锁

WaitGroup

之前的例子是通过等待1s来等待协程执行完毕，这里可以通过WaitGroup使用计数器优雅的等待协程执行完毕

依赖管理

Go依赖管理演进

GOPATH

所有项目共享同一个GOPATH

弊端：

Go Vendor

弊端：

Go Module

go.mod

version

major是大版本，不同major可能是不兼容的，minor是大版本下的下版本，同一大版本下是兼容的，patch是对bug的修复

版本前缀-时间戳-哈希

indirect

incompatible

如果两个依赖库需要不同版本的同一依赖库，而这些版本无法同时兼容，Go Vendor 无法解决此问题。

Go Modules 会自动选择一个最小兼容版本，避免冲突。

依赖分发

不会直接去Github等依赖的源仓库拉取

通过Go Proxy缓存源站中的软件内容，缓存的软件版本不会改变，并且在源站删除之后依然可用

GOPROXY

工具 - go get

工具 - go mod

测试

• 回归测试：一般是QA同学手动通过终端回归些固定的主流程场景
• 集成测试：对系统功能维度做测试验证
• 单元测试：测试开发阶段，开发者对单独的函数、模块做功能验证

层级从上至下，测试成本逐渐减低，而测试覆盖率确逐步上升，所以单元测试的覆盖率定程度上决定这代码的质量。

单元测试

规则：

覆盖率：

依赖：单元测试可能需要依赖外部的文件数据库等，单元测试要求外部依赖是幂等且稳定的

• 幂等：重复运行case的结果是相同的
• 稳定：单元测试是隔离的，能在任何时间，任何环境，运行测试。

要实现稳定和幂等就需要Mock函数

例子：文件处理，将第一行字符串中的11替换成00，需要依赖本地文件，如果文件修改测试就会fail

使用开源mock测试库monkey，对method进行mock

Monckey Patch 的作用域在 Runtime，在运行时通过Go的unsafe包，能够将内存中函数的地址替换为运行时函数的地址，将target的方法实现跳转到replacement

基准测试

Benchmark开头，入参为testing.B，用b中的N值反复递增循环测试

(对一个测试用例的默认测试时间是1秒，当测试用例函数返回时还不到1秒，那么testing.B中的N值将按1、2、5、10、 20、 ….递增，并以递增后的值重新进行用例函数测试。)

Resttimer重置计时器，我们再reset之前做了init或其他的准备操作，这些操作不应该作为基准测试的范围; runparaller是多协程并发测试;执行2个基准测试，发现代码在并发情况下存在劣化，主要原因是rand为了保证全局的随机性和并发安全，持有了一把全局锁。

使用fastrand优化

高质量编程简介及编码规范

编码规范

代码格式

注释

Open()的注释解释了函数的作用，IsTableFull()的注释实际上没有提供一些额外的信息

第二个for循环的注释没有什么作用

命名规范

控制流程

错误和异常处理

性能优化

性能优化建议

benchmark

函数命名必须以Benchmark开头，后面跟的单词必须以大写字母开头

Slice

预分配内存

data := make([]int, 0, size)：长度为0，容量为size

data := make([]int, size)：长度，容量都为size

大内存未释放

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func main() {
	data := make([]int, 100)
	data2 := data[:2]
	fmt.Println(cap(data2))
}
// 100

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func main() {
	data := make([]int, 100)
	// 必须先为data2分配内存才能copy，否则会panic
	data2 := make([]int, 2)
	copy(data2, data[:2])
	fmt.Println(cap(data2))
	// 2
}

Map

预分配内存

字符串处理

使用strings.Builder

空结构体

atomic包

小结

性能优化分析工具

性能分析工具pprof

启动main函数，访问 http://localhost:6060/debug/pprof/ 在浏览器查看指标

采集10s的CPU数据 go tool pprof "http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=10"

输入top查看占用资源最多的函数

Eat函数占用资源最多，使用list Eat查看函数