最近寫了不少Go代碼，但是寫着寫着，還是容易忘，尤其是再寫點Python代碼后。所以找了一篇不錯的Golang基礎教程，翻譯一下，時常看看。
原文鏈接: 「Learning Go — from zero to hero」 by Milap Neupane
開始
Go是由各種 包 組成的。main包是程序的入口，由它告訴編譯器，這是一個可執行程序，而不是共享包。main包定義如下：
package main
工作區
Go的工作區是由環境變量GOPATH決定的。
你可以在工作區里隨心所欲地寫代碼，Go會在GOPATH或者GOROOT目錄下搜索包。注：GOROOT是Go的安裝路徑。
設置GOPATH為你想要的目錄：
# export 環境變量
export GOPATH=~/workspace
# 進入工作區目錄
cd ~/workspace
在工作區目錄里創建main.go文件。
package main
import (
"fmt"
)
func main(){
fmt.Println("Hello World!")
}
我們使用import關鍵字來引入一個包。func main是執行代碼的入口，fmt是Go的內置包，主要用來格式化輸入/輸出。而Println是fmt中的一個打印函數。
想要運行Go程序，有兩種方法。
方法一
大家都知道，Go是一門編譯型語言，所以在執行之前，我們需要先編譯它。
> go build main.go
這個命令會生成二進制可執行文件 main，然后我們再運行它。
> ./main
# Hello World!
方法二
一個go run命令就可以搞定。
go run main.go
# Hello World!
注意：你可以在這個網站執行本文中的代碼。
變量
Go中的變量都是顯式聲明的。Go是靜態語言，因此聲明變量時，就會去檢查變量的類型。
變量聲明有以下三種方式。
# 1) a的默認值為0
var a int
# 2) 聲明並初始化a，a自動賦值為int
var a = 1
# 3) 簡寫聲明
message := "hello world"
還可以在一行聲明多個變量
var b, c int = 2, 3
數據類型
數字，字符串 和 布爾型
Go 支持的數字存儲類型有很多，比如 int, int8, int16, int32, int64,uint, uint8, uint16, uint32, uint64, uintptr 等等。
字符串類型存儲一個字節序列。使用string關鍵字來聲明。
布爾型使用bool聲明。
Go還支持復數類型數據類型，可以使用complex64和complex128進行聲明。
var a bool = true
var b int = 1
var c string = 'hello world'
var d float32 = 1.222
var x complex128 = cmplx.Sqrt(-5 + 12i)
數組, 分片 和 映射Map
數組是包含同一數據類型的元素序列，在聲明時確定數組長度，因此不能隨意擴展。
數組的聲明方式如下：
var a [5]int
多維數組的聲明方式如下：
var multiD [2][3]int
Go中的數組有一定限制，比如不能修改數組長度、不能添加元素、不能獲取子數組。這時候，更適合使用slice[分片]這一類型。
分片用於存儲一組元素，允許隨時擴展其長度。分片的聲明類似數組，只是去掉了長度聲明。
var b []int
這行代碼會創建一個 0容量、0長度的分片。也可以使用以下代碼 設置分片的容量和長度。
// 初始化一個長度為5，容量為10的分片
numbers := make([]int,5,10)
實際上，分片是對數組的抽象。分片使用數組作為底層結構。一個分片由三部分組成：容量、長度和指向底層數組的指針。
使用append或者copy方法可以擴大分片的容量。append方法在分片的末尾追加元素，必要時會擴大分片容量。
numbers = append(numbers, 1, 2, 3, 4)
還可以使用copy方法來擴大容量。
// 創建一個更大容量的分片
number2 := make([]int, 15)
// 把原分片復制到新分片
copy(number2, number)
如何創建一個分片的子分片呢？參考以下代碼。
// 創建一個長度為4的分片
number2 = []int{1,2,3,4}
fmt.Println(numbers) // -> [1 2 3 4]
// 創建子分片
slice1 := number2[2:]
fmt.Println(slice1) // -> [3 4]
slice2 := number2[:3]
fmt.Println(slice2) // -> [1 2 3]
slice3 := number2[1:4]
fmt.Println(slice3) // -> [2 3 4]
Map也是Go的一種數據類型，用於記錄鍵值間的映射關系。使用以下代碼創建一個map。
var m map[string]int
// 新增 鍵/值
m['clearity'] = 2
m['simplicity'] = 3
// 打印值
fmt.Println(m['clearity']) // -> 2
fmt.Println(m['simplicity']) // -> 3
這里，m是一個鍵為string，值為int的map變量。
類型轉換
接下來看一下如何進行簡單的類型轉換。
a := 1.1
b := int(a)
fmt.Println(b)
//-> 1
並非所有的數據類型都能轉換成其他類型。注意：確保數據類型與轉換類型相互兼容。
條件語句
if else
參考以下代碼中的if-else語句進行條件判斷。注意：花括號與條件語句要在同一行。
if num := 9; num < 0 {
fmt.Println(num, "is negative")
} else if num < 10 {
fmt.Println(num, "has 1 digit")
} else {
fmt.Println(num, "has multiple digits")
}
switch case
switch-case用於組織多個條件語句，詳看以下代碼
i := 2
switch i {
case 1:
fmt.Println("one")
case 2:
fmt.Println("two")
default:
fmt.Println("none")
}
循環
Go中用於循環的關鍵字只有一個for。
i := 0
sum := 0
for i < 10 {
sum += 1
i++
}
fmt.Println(sum)
以上代碼類似於C語言中的while循環。另一種循環方式如下：
sum := 0
for i := 0; i < 10; i++ {
sum += i
}
fmt.Println(sum)
Go中的死循環
for {
}
指針
Go提供了指針，用於存儲值的地址。指針使用*來聲明。
var ap *int
這里的ap變量即指向整型的指針。使用&運算符獲取變量地址，*運算符用來獲取指針所指向的值。
a := 12
ap = &a
fmt.Println(*ap)
// => 12
以下兩種情況，通常優先選用指針。
- 把結構體作為參數傳遞時。因為值傳遞會耗費更多內存。
- 聲明某類型的方法時。傳遞指針后，方法/函數可以直接修改指針所指向的值。
比如：
func increment(i *int) {
*i++
}
func main() {
i := 10
increment(&i)
fmt.Println(i)
}
//=> 11
函數
main包中的main函數是go程序執行的入口，除此以外，我們還可以定義其他函數。
func add(a int, b int) int {
c := a + b
return c
}
func main() {
fmt.Println(add(2, 1))
}
//=> 3
如上所示，Go中使用func關鍵字加上函數名來定義一個函數。函數的參數需要指明數據類型，最后是返回的數據類型。
函數的返回值也可以在函數中提前定義：
func add(a int, b int) (c int) {
c = a + b
return
}
func main() {
fmt.Println(add(2, 1))
}
//=> 3
這里c被定義為返回值，因此調用return語句時，c會被自動返回。
你也可以一次返回多個變量：
func add(a int, b int) (int, string) {
c := a + b
return c, "successfully added"
}
func main() {
sum, message := add(2, 1)
fmt.Println(message)
fmt.Println(sum)
}
方法、結構體和接口
Go 不是完全面向對象的語言，但是有了 方法、結構體和接口，它也可以達到面向對象的效果。
Struct 結構體
結構體包含不同類型的字段，可用來對數據進行分組。例如，如果我們要對Person類型的數據進行分組，那么可以定義一個人的各種屬性，包括姓名，年齡，性別等。
type person struct {
name string
age int
gender string
}
有了Person類型后，現在來創建一個 Person對象:
//方法 1: 指定參數和值
p = person{name: "Bob", age: 42, gender: "Male"}
//方法 2: 僅指定值
person{"Bob", 42, "Male"}
可以使用.來獲取一個對象的參數。
p.name
//=> Bob
p.age
//=> 42
p.gender
//=> Male
也可以通過結構體的指針對象來獲取參數。
pp = &person{name: "Bob", age: 42, gender: "Male"}
pp.name
//=> Bob
方法
方法是一種帶有接收器的函數。接收器可以是一個值或指針。我們可以把剛剛創建的Person類型作為接收器來創建方法：
package main
import "fmt"
// 定義結構體
type person struct {
name string
age int
gender string
}
// 定義方法
func (p *person) describe() {
fmt.Printf("%v is %v years old.", p.name, p.age)
}
func (p *person) setAge(age int) {
p.age = age
}
func (p person) setName(name string) {
p.name = name
}
func main() {
pp := &person{name: "Bob", age: 42, gender: "Male"}
// 使用 . 來調用方法
pp.describe()
// => Bob is 42 years old
pp.setAge(45)
fmt.Println(pp.age)
//=> 45
pp.setName("Hari")
fmt.Println(pp.name)
//=> Bob
}
注意，此處的接收器是一個指針，方法中對指針進行的任何修改，都可以反映在接收器pp上。這樣可以避免復制帶來的內存消耗。
注意：上面示例中，age被修改了，而name不變。因為只有setAge傳入的是指針類型，可以對接收器進行修改。
接口
在Go中，接口是方法的集合。接口可以對一個類型的屬性進行分組，比如：
type animal interface {
description() string
}
animal是一個接口。通過實現animal接口，我們來創建兩種不同類型的動物。
package main
import (
"fmt"
)
type animal interface {
description() string
}
type cat struct {
Type string
Sound string
}
type snake struct {
Type string
Poisonous bool
}
func (s snake) description() string {
return fmt.Sprintf("Poisonous: %v", s.Poisonous)
}
func (c cat) description() string {
return fmt.Sprintf("Sound: %v", c.Sound)
}
func main() {
var a animal
a = snake{Poisonous: true}
fmt.Println(a.description())
a = cat{Sound: "Meow!!!"}
fmt.Println(a.description())
}
//=> Poisonous: true
//=> Sound: Meow!!!
在main函數中，我們創建了一個類型為animal的變量a。然后，給動物指定蛇和貓的類型，並打印a.description。
包
在Go中，所有的代碼都寫在包里面。main包是程序執行的入口，Go自帶了很多內置包，最有名的就是剛剛用過的fmt包。
“Go packages in the main mechanism for programming in the large that go provides and they make possible to divvy up a large project into smaller pieces.”
— Robert Griesemer
安裝一個包
go get <package-url-github>
// 舉個栗子
go get github.com/satori/go.uuid
包默認安裝在GOPATH環境變量設置的工作區中。可以使用cd $GOPATH/pkg命令進入目錄，查看已安裝的包。
自定義包
首先創建一個custom_package文件夾
> mkdir custom_package
> cd custom_package
假設要創建一個person包，首先在custom_package目錄下創建一個person文件夾。
> mkdir person
> cd person
然后創建一個 person.go文件
package person
func Description(name string) string {
return "The person name is: " + name
}
func secretName(name string) string {
return "Do not share"
}
現在需要安裝這個包，以便引入並使用它。
> go install
注意：如果以上命令報錯，確認一下
GO111MODULE環境變量是否設置正確，參考鏈接。
然后回到custom_package目錄下，創建一個main.go文件。
package main
import(
"custom_package/person"
"fmt"
)
func main(){
p := person.Description("Milap")
fmt.Println(p)
}
// => The person name is: Milap
現在，就可以引入包，並調用Description方法了。注意，secretName方法是小寫字母開頭的私有方法，所以不能被外部調用。
包的文檔
Go內置了對包文檔的支持。運行以下命令生成文檔:
go doc person Description
這將為person包生成Description函數的文檔。請使用以下命令運行Web服務器，查看文檔：
godoc -http=":8080"
打開這個鏈接http://localhost:8080/pkg/，就能看到文檔了。
Go中的一些內置包
fmt
fmt包實現了格式化I/O功能。我們已經使用過這個包打印內容到標准輸出流了。
json
另外一個很有用的包是json，用來編碼/解碼Json數據。
// 編碼
package main
import (
"fmt"
"encoding/json"
)
func main(){
mapA := map[string]int{"apple": 5, "lettuce": 7}
mapB, _ := json.Marshal(mapA)
fmt.Println(string(mapB))
}
// 解碼
package main
import (
"fmt"
"encoding/json"
)
type response struct {
PageNumber int `json:"page"`
Fruits []string `json:"fruits"`
}
func main(){
str := `{"page": 1, "fruits": ["apple", "peach"]}`
res := response{}
json.Unmarshal([]byte(str), &res)
fmt.Println(res.PageNumber)
}
//=> 1
使用Unmarshal解碼json字節時，第一個參數是json字節，第二個是期望解碼后的結構體指針。注意：json:"page"負責把page映射到結構體中的PageNumber字段上。
錯誤處理
報錯是程序中的意外產物。假如我們正在使用API調用一個外部服務。這個API調用可能成功，也可能失敗。比如，可以使用以下方法，處理報錯：
package main
import (
"fmt"
"net/http"
)
func main(){
resp, err := http.Get("http://example.com/")
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
fmt.Println(resp)
}
返回自定義錯誤
在寫函數時，我們可能會遇到需要報錯的情景，這時可以返回一個自定義的error對象。
func Increment(n int) (int, error) {
if n < 0 {
// return error object
return nil, errors.New("math: cannot process negative number")
}
return (n + 1), nil
}
func main() {
num := 5
if inc, err := Increment(num); err != nil {
fmt.Printf("Failed Number: %v, error message: %v", num, err)
}else {
fmt.Printf("Incremented Number: %v", inc)
}
}
大部分的內置包或者外部包，都有自己的報錯處理機制。因此我們使用的任何函數可能報錯，這些報錯都不應該被忽略，應該像上面示例中，在調用函數的地方，優雅地處理報錯。
Panic
當程序在運行過程中，突然遇到了未處理的報錯，就會導致panic。在Go中，更推薦使用error對象，而不是panic來處理異常。發生panic后，程序會停止運行，但會運行defer語句代碼。
//Go
package main
import "fmt"
func main() {
f()
fmt.Println("Returned normally from f.")
}
func f() {
defer func() {
if r := recover(); r != nil {
fmt.Println("Recovered in f", r)
}
}()
fmt.Println("Calling g.")
g(0)
fmt.Println("Returned normally from g.")
}
func g(i int) {
if i > 3 {
fmt.Println("Panicking!")
panic(fmt.Sprintf("%v", i))
}
defer fmt.Println("Defer in g", i)
fmt.Println("Printing in g", i)
g(i + 1)
}
Defer
Defer語句總是在函數最后執行。
在上面的栗子中，我們觸發了panic，但是defer語句依然會在最后執行。Defer適用於 需要在函數最后執行某些操作的場景，比如關閉文件。
並發
Go在設計時考慮了並發性。 Go中的並發可以通過輕量級線程Go routines來實現。
Go routine
Go routine是一個函數，它可以與另一個函數並行或並發執行。 創建Go routine非常簡單,只需在函數前面添加關鍵字go，就可以使其並行執行。 同時，它很輕量級，因此可以創建上千個routine。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
go c()
fmt.Println("I am main")
time.Sleep(time.Second * 2)
}
func c() {
time.Sleep(time.Second * 2)
fmt.Println("I am concurrent")
}
//=> I am main
//=> I am concurrent
上面的示例中，c函數是一個Go routine，與main函數中的線程並行。有時我們想在多個線程之間共享資源。 Go傾向於不與另一個線程共享變量，因為這會增加死鎖和資源等待的可能。但是仙人自有妙招，就是接下來講到的go channel。
Channels
我們可以使用channel在兩個routine之間傳遞數據。創建channel時，需要指定其接收的數據類型。
c := make(chan string)
通過上面創建的channel，我們可以發送/接收string類型的數據。
package main
import "fmt"
func main(){
c := make(chan string)
go func(){ c <- "hello" }()
msg := <-c
fmt.Println(msg)
}
//=>"hello"
接收方channel會一直等待發送方發數據到channel。
單向channel
在某些場景下，我們希望Go routine只接收數據但不發送數據，反之亦然。 這時，我們可以創建一個單向channel。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
ch := make(chan string)
go sc(ch)
fmt.Println(<-ch)
}
// sc函數：只能發送數據給 channel，不能接收數據
func sc(ch chan<- string) {
ch <- "hello"
}
使用select語句在Go routine中處理多個channel
一個函數可能正在等待多個通道。這時，我們可以使用select語句。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
c1 := make(chan string)
c2 := make(chan string)
go speed1(c1)
go speed2(c2)
fmt.Println("The first to arrive is:")
select {
case s1 := <-c1:
fmt.Println(s1)
case s2 := <-c2:
fmt.Println(s2)
}
}
func speed1(ch chan string) {
time.Sleep(2 * time.Second)
ch <- "speed 1"
}
func speed2(ch chan string) {
time.Sleep(1 * time.Second)
ch <- "speed 2"
}
// => The first to arrive is:
// => speed 2
Buffered channel
在Go中，你還可以使用緩沖區channel，如果緩沖區已滿，發送到該channel的消息將被阻塞。
package main
import "fmt"
func main(){
ch := make(chan string, 2)
ch <- "hello"
ch <- "world"
ch <- "!" // extra message in buffer
fmt.Println(<-ch)
}
// => fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
最后嘮嘮嗑
為什么 Golang 能夠成功呢？
Simplicity… — Rob-pike
因為簡單...
好了，本文終於結束了！你從菜鳥變成大佬了嗎？開個玩笑，希望看完能有所收獲。