[Go笔记] 基础-01: Golang发展简史、著名项目及基本使用

引言

Golang，又称Go语言，是一门开源的静态类型编译型编程语言。自从2007年由谷歌的罗伯特·格里泽默（Robert Griesemer）、罗布·派克（Rob Pike）和肯·汤普森（Ken Thompson）共同设计，Go语言已经成为了众多开发者的首选。

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发展史

2009年11月，Go语言正式对外公布。2012年，Go 1.0版本发布。自那时起，Go语言已经成为了许多知名项目的基石。如今，Go语言已经是全球范围内最受欢迎的编程语言之一。

使用Go语言开发的著名项目：

项目名称	项目描述	开源链接
Kubernetes	容器编排平台	https://github.com/kubernetes/kubernetes
Docker	容器化平台	https://github.com/docker/docker-ce
etcd	分布式键值存储系统	https://github.com/etcd-io/etcd
Prometheus	监控系统和时间序列数据库	https://github.com/prometheus/prometheus
Grafana	数据可视化和监控平台	https://github.com/grafana/grafana
InfluxDB	时间序列数据库	https://github.com/influxdata/influxdb
CockroachDB	分布式SQL数据库	https://github.com/cockroachdb/cockroach
Go Ethereum	以太坊区块链的Go实现	https://github.com/ethereum/go-ethereum
Caddy	用Go编写的Web服务器和反向代理	https://github.com/caddyserver/caddy
Hugo	快速的静态网站生成器	https://github.com/gohugoio/hugo
...	_	_

这些项目展示了Go语言在多种领域的广泛应用，包括容器化、监控、数据库、区块链、Web服务器等。

项目的诞生原因

Go语言的诞生是为了解决当时编程领域所面临的一系列挑战：

编译速度：C++的编译速度较慢，这使得开发效率大打折扣。Go语言的设计者们希望创建一种编译速度更快的语言。
依赖管理：C++的依赖管理非常复杂。Go语言通过引入包（package）机制，简化了依赖管理。
并发编程：现代计算机的多核处理器要求编程语言能够更好地支持并发编程。Go语言通过内置的goroutine和channel机制，提供了简单易用的并发编程支持。
内存安全：C++的内存管理容易出错，导致内存泄漏和程序崩溃。Go语言通过垃圾回收机制，提高了内存安全性。
代码可读性：Go语言的设计者们希望创建一种简洁、易读的编程语言，从而提高代码的可维护性。

开发团队：

罗伯特·格瑞史莫（Robert Griesemer），罗勃·派克（Rob Pike）及肯·汤普逊（Ken Thompson）于2007年9月开始设计Go，稍后Ian Lance Taylor、Russ Cox加入项目。

Go语言的吉祥物 - 金花鼠Gordon。

优势

Go语言在以下方面表现出了显著的优势：

快速编译：Go语言的编译速度非常快，大大提高了开发效率。
简洁易读：Go语言的语法简洁，易于理解。这使得代码更容易维护和调试。
高效并发：Go语言提供了简单易用的并发编程支持，充分发挥了现代多核处理器的性能。
内存安全：Go语言的垃圾回收机制有效地解决了内存泄漏和程序崩溃等问题。
跨平台：Go语言支持跨平台编译，可以轻松地在不同操作系统和架构上运行。
丰富的标准库和生态系统：Go语言拥有丰富的标准库和第三方库，覆盖了Web开发、数据库操作、加密解密等众多领域。此外，Go语言的生态系统也非常繁荣，

重要版本

以下是一个表格，描述了Go语言的重要版本及其发布时间：

版本号	发布时间	主要特性与改进
1.0	2012年3月28日	第一个稳定版本，标志着Go语言正式进入生产环境
1.1	2013年5月13日	优化垃圾回收器和调度器，引入新的`sync`和`testing`包
1.5	2015年8月19日	完全用Go语言编写的编译器和运行时，改进垃圾回收器
1.7	2016年8月15日	引入子测试和子基准测试功能，加入对`context`包的支持
1.8	2017年2月16日	引入HTTP/2服务器推送支持，改进垃圾回收器
1.9	2017年8月24日	引入类型别名功能，改进垃圾回收器
1.11	2018年8月24日	引入Go模块（Modules）功能，提供版本化依赖管理的官方支持
1.13	2019年9月3日	引入对Go模块代理（Module Proxy）的默认支持，改进错误处理
1.16	2021年2月16日	引入对嵌入静态文件的支持（`embed`包），改进Go模块支持
1.18	2022年3月20日	Go社区等待了多年的泛型语法特性终于加入Go中

用go语言的公司

Google

这个不用多做介绍，作为开发Go语言的公司，当仁不让。Google基于Go有很多优秀的项目，比如：kubernetes ，大家也可以在Github上 https://github.com/google/ 查看更多Google的Go开源项目。

Facebook

Facebook也在用，为此他们还专门在Github上建立了一个开源组织facebookgo，比如著名的是平滑升级的grace。

腾讯

腾讯作为国内的大公司，还是敢于尝试的，尤其是Docker容器化这一块，他们在15年已经做了docker万台规模的实践，具体可以参考http://www.infoq.com/cn/articles/tencent-millions-scale-docker-application-practice 。

腾讯作为主要使用C/C++的公司，使用Go会方便很多，也有很多优势.不过日积月累的C/C++代码很难改造，也不敢动，所以新业务会在Go方面尝试。

百度

目前所知的百度的使用是在运维这边，是百度运维的一个BFE项目，负责前端流量的接入。他们的负责人在2016年有分享，大家可以看下这个 http://www.infoq.com/cn/presentations/application-of-golang-in-baidu-frontend .

其次就是百度的消息系统，从其最近的Golang招聘介绍就可以看出来.

京东

京东云消息推送系统、云存储，以及京东商城等都有使用Go做开发。

小米

小米对Golang的支持，莫过于运维监控系统的开源，也就是 http://open-falcon.com/ 。

此外，小米互娱、小米商城、小米视频、小米生态链等团队都在使用Golang。

360

360对Golang的使用也不少，一个是开源的日志搜索系统Poseidon，托管在Github上，https://github.com/Qihoo360/poseidon.

还有360的推送团队也在使用，他们还写了篇博文在Golang的官方博客上 https://blog.golang.org/qihoo

美团、滴滴、新浪、阿里、京东以及七牛等。一般的选择，都是选择用于自己公司合适的产品系统来做，比如消息推送的、监控的、容器的等，Golang特别适合做网络并发的服务，这是他的强项，所以也是被优先用于这些项目。

开发工具介绍

visual studio code， Microsoft产品(简称VSCode):一个运行于Mac Os、Windows和Linux 之上的，默认提供Go语言的语法高亮，安装Go语言插件，还可以支持智能提示，编译运行等功能。
Sublime Text,可以免费使用，默认也支持Go代码语法高亮,只是保存次数达到一定数量之后就会提示是否购买，点击取消继续用，和正式注册版本没有任何区别
Vim: Vim是从vi发展出来的一个文本编辑器,代码补全、编译及错误跳转等方便编程的功能特别丰富，在程序员中被广泛使用
Emacs : Emacs传说中的神器，她不仅仅是一个编辑器，因为功能强大，可称它为集成开发环境
Eclipse IDE工具，开源免费，并提供GoEclipse插件
LitelDE，LitelDE是一款专门为Go语言开发的跨平台轻量级集成开发环境（IDE），是中国人开发的。
JetBrains公司的产品:PhpStrom、WebStrom和PyCharm等IDE工具，都需要安装Go插件。

开发环境搭建

搭建Go开发环境 - 安装和配置SDK

基本介绍:

SDK的全称(Software Development Kit 软件开发工具包)
SDK是提供给开发人员使用的，其中包含了对应开发语言的工具包。

SDK下载

Go语言的官网为: golang.org ,无法访问，需要FQ。
SDK下载地址 : Golang中文社区：https://studygolang.com/dl

安装SDK：

请注意：安装路径不要有中文或者特殊符号如空格等

SDK基本上是傻瓜式安装，解压就可以使用

测试SDK环境搭建成功

进入控制命令台执行 go version 命令

注：Windows 下需要配置path环境变量

HelloWorld

go基本目录结构：

开始写代码：第一个HelloWorld :

// 声明主包

package main

// 导入 fmt 包，用于格式化输出

import "fmt"

// main 函数是程序的入口点

func main() {

	// 使用 fmt 包的 Println 函数输出 "hello, world"

	fmt.Println("hello, world")

}

运行方式

编译后运行
通过go run直接运行

sequenceDiagram
participant 开发者
participant Go工具链
participant 源代码
participant 可执行文件

开发者->>Go工具链: go run <源文件>
Go工具链->>源代码: 读取源代码
Go工具链->>Go工具链: 编译源代码
Go工具链->>开发者: 运行程序

开发者->>Go工具链: go build -o <可执行文件名> <源文件>
Go工具链->>源代码: 读取源代码
Go工具链->>可执行文件: 生成可执行文件
开发者->>可执行文件: 运行可执行文件

上述两种执行流程的方式区别

在编译时，编译器会将程序运行依赖的库文件包含在可执行文件中，所以，可执行文件变大了很多。
如果我们先编译生成了可执行女件，那么我们可以将该可执行文件拷贝到没有go开发环境的机器上，仍然可以运行
如果我们是直接go run go源代码，那么如果要在另外一个机器上这么运行，也需要go开发环境，否则无法执行。
go run运行时间明显要比第一种方式长一点点

以下是一个表格，描述了go build命令的常用参数及其作用：

参数	作用
-o	设置输出文件的名称
-i	安装依赖包的目标文件
-v	显示正在编译的包的名称
-x	打印构建过程中执行的所有命令
-race	启用竞态检测
-tags	设置构建标签，以控制源代码中条件编译的部分
-ldflags	设置传递给链接器的参数
-gcflags	设置传递给编译器的参数
-mod	设置模块下载模式
-trimpath	从生成的可执行文件中移除所有文件路径信息

这个表格总结了go build命令的常用参数及其作用。通过这些参数，我们可以更灵活地控制构建过程，以满足不同的需求。

语法注意事项

源文件以“go”为扩展名。
程序的执行入口是main()函数。
严格区分大小写。
方法由一条条语句构成，每个语句后不需要分号(Go语言会在每行后自动加分号)，这也体现出Golang的简洁性。
Go编译器是一行行进行编译的，因此我们一行就写一条语句，不能把多条语句写在同一个，否则报错
定义的变量或者import的包如果没有使用到，代码不能编译通过。
大括号都是成对出现的，缺一不可

注释

Golang中注释类型：

Go支持c语言风格的/**/块注释，也支持c++风格的//行注释。行注释更通用，块注释主要用于针对包的详细说明或者屏蔽大块的代码

行注释 // VSCode快捷键：ctrl+/ 再按一次取消注释
块注释（多行注释） /**/ VSCode快捷键：shift+alt+a 再按一次取消注释

注意：块注释中不可以嵌套块注释

PS：官方推荐使用行注释 //

代码风格

可以使用 gofmt 实现代码的格式化，所以不用太担心风格上的问题，更多的是注意代码规范。

以下是一个描述了gofmt命令的常用参数及其作用的表格：

参数	作用
-l	列出需要格式化的文件名，而不是直接修改文件
-w	将格式化后的内容直接写回文件
-s	对代码进行简化，例如将x[0:len(x)]简化为x[:]
-d	显示格式化前后的差异，而不是直接修改文件
-e	打印所有格式化错误，而不是默认的前10个错误
-cpuprofile	将CPU使用情况写入指定的文件，用于性能分析

点击查看cpuprofile对应用法

## `cpuprofile`

cpuprofile参数用于生成gofmt命令的CPU使用情况分析文件。这在分析gofmt的性能和优化时非常有用。下面是如何使用cpuprofile参数的示例：

首先，运行gofmt命令并使用cpuprofile参数指定一个输出文件，例如cpu.prof。这将对指定的Go源文件（如main.go）进行格式化，并将CPU使用情况写入cpu.prof文件。

gofmt -w -cpuprofile=cpu.prof main.go

然后，使用go tool pprof命令分析生成的cpu.prof文件。这将启动一个交互式的分析器，我们可以在其中执行各种命令以查看CPU使用情况。

go tool pprof cpu.prof

在交互式分析器中，我们可以使用top命令查看CPU使用最高的函数。此外，还可以使用web或svg命令生成可视化的调用图。例如：

(pprof) top

(pprof) web

(pprof) svg

通过-cpuprofile参数，我们可以分析gofmt命令的性能，并找出可能的性能瓶颈。这对于优化gofmt或诊断潜在问题非常有用。

常用 go cmd 命令

命令	作用
go mod init	初始化一个新的模块，创建`go.mod`文件
go get	下载并安装指定的依赖包，同时更新`go.mod`文件
go get -u	更新所有依赖包，同时更新`go.mod`文件
go mod tidy	移除未使用的依赖包，更新`go.mod`文件
go list -m all	显示项目的所有依赖包及其版本信息
go build	构建项目，根据`go.mod`文件下载并构建依赖包
go install	安装项目，根据`go.mod`文件下载并构建依赖包
gofmt	格式化Go代码，保持一致的代码风格
goimports	自动添加或删除代码中的导入语句，以满足实际的依赖关系

通过这些命令，我们可以轻松地管理项目的依赖关系、格式化代码以及构建和安装项目。

查看API文档

Go语言提供了大量的标准库，因此 google 公司也为这些标准库提供了相应的API文档，用于告诉开发者如何使用这些标准库，以及标准库包含的方法。官方位置：https://golang.org

在线查看文档：访问https://pkg.go.dev/std，这个网站提供了Go语言官方库的文档。我们可以在搜索框中输入包名或关键字，快速找到相关文档。
- 不FQ：Golang中文网在线标准库文档: https://studygolang.com/pkgdoc
使用godoc命令行工具：在终端中输入godoc <包名>，例如godoc fmt，godoc将显示fmt包的文档。我们还可以使用-src参数查看包的源代码，例如godoc -src fmt Println。
运行本地godoc服务器：在终端中输入godoc -http=:6060，这将启动一个本地的godoc服务器。然后，我们可以在浏览器中访问http://localhost:6060/pkg来查看本地安装的所有Go包的文档，包括官方库。这对于离线查看文档非常有用。
使用集成开发环境（IDE）或代码编辑器：许多IDE和代码编辑器（如Visual Studio Code、GoLand等）都提供了查看Go包文档的功能。通常，我们只需将鼠标悬停在代码中的标识符上，就可以查看相关的文档。这使得在编写代码时查看文档变得非常方便。

在学习和使用Go语言时，熟练查找和阅读API文档是非常重要的技能，所以一定要掌握。