为什么需要一门新的语言

语言分类为编译型语言（C, c++, Java,C#,objective-c等）和动态解析型语言（PHP，Python，Ruby,lua，javaScript等）；

语言最早的历史：C是最面向汇编代码的，原则上每一行C代码都可以精准的映射到汇编指令上，因此对于操作系统底层的操控来看最为精准。而C++是在C之上发展起来的面向对象语言，所以说兼顾了对系统底层最精准的把控和一些面向对象的理念；

   编程哲学和语言特性：c++,java等系统语言根本编程哲学为面向对象（衍生多种流派），所以在设计模式上适合大型系统的开发，而另一大编程哲学则是简单；C和c++：贴近底层操作精准，最为重要的为指针的概念，使其对内存的操作可以精准完成，但是指针用好了是神器，用差了是垃圾，所以非常完善的测试框架对于语言高级特性的把握，十分关键。否则大型项目内存泄漏和崩溃漏洞遍地都是。新型开发语言如果不是面向对象，则设计模式不适合大型复杂系统开发，如果没有指针等概念，则使其对内存的精准操作变得不可能完成；而其他的特性还包括了 静态的，强类型的.动态解析型语言：简单

性能不是问题,python有一个很大的libs生态系统，最终用来粘合代码；

   Go语言的编程哲学：

  1. 并行与分布式的支持。多核化和集群化是互联网时代的主要特征。
  2. 软件工程支持。工程规模不断扩大是产业发展的必然趋势
  3. 编程哲学重塑：足够简单

语言特性

并发与分布式

  并发与分布式编程体现在物理层面便是多核与集群化；进程线程协程都抽象为执行体的概念，区别为：进程是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统的基础，进程是程序的实体，是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，他可以申请和拥有系统资源是一个动态的概念一个活动的实体。线程是进程内一个相对独立的，可调度的执行单元，是系统独立调度和分配CPU的基本单位，切换由CPU时间片调度算法分配，不受自己控制；而协程其切换由自己控制，也就是由当前协程切换到其他协程由当前协程控制；

  时间片很小，所以看到的线程处理的很快算作为了并发，但核数与线程数一致才算做并发，网络通信和本地读写都会阻塞并发执行；GO在语言支持协程，关键字go,语言标准库提供了所有系统调用操作（syscall），当然也包括了同步IO操作；

  执行体之间的通信: 1.互斥和同步 2.消息传递  并发编程模型也就有了两种：共享内存模型和消息传递模型（依赖于类似消息队列或者进程邮箱的方式），golang采用了消息传递模型，其消息对立叫做通道

软件工程

工程规模的扩大，多数软件需要一个团队去完成，团队协作过程中，规范化提现在各个层面:代码风格规范，错误处理规范，包管理，契约规范，单元测试规范，功能开发的流程规范

Golang是第一个将代码风格强制统一的语言和首创的错误处理规范

编程哲学

 多种流派：面向过程，面向对象，函数式，面向消息；golang 如果一个特性并不对解决任何问题有显著的价值，那么go就不提供它。非侵入式接口特性。

保留在看

 

go语言特性（静态类型语言）

  1. 自动垃圾回收

所有的内存分配动作都会在运行时被记录，同时任何对该内存的使用也都会被记录，然后垃圾回收器会对所有已经分配的内存进行跟踪监测，一旦有些内存已经不在被任何人使用，就阶段性的回收这些没人用的内存。

  1. 更丰富的内置类型

除了常用的其他静态语言支持的简单内置类型外，golang支持字典类型map 和数组切片Slice(可动态增长的数组)；

  1. 函数多返回值

可以用下划线作为占位符忽略不关心的返回值

  1. 错误处理

Defer关键字用于标准的错误处理流程

  1. 匿名函数和闭包

Go语言中所有的都是值传递

  1. 类型和接口

Go语言的类型定义非常接近C语言中的struct,直接沿用了struct关键字，没有沿袭C++和java的传统去设计一个超级复杂的类型系统，只支持最基本的类型组合功能；

以前实现接口前必须定义该接口，且将类型和接口紧密绑定；go语言支持非侵入式的接口，在用的时候再去转换；

  1. 并发编程

Go语言使用了协程goroutine而不是裸用操作系统的并发机制，以及使用消息传递来共享内存而不是使用共享内存来通信,实现CSP通信顺序进程模型来作为goroutine间的通信方式。Go语言用channel通道了来轻巧的实现CSP模型

  1. 反射

反射可以获取对象的详细信息，并可动态操作对象。反射最常见的使用场景是做对象的序列化；

Java中Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass 方法自动构造的。也就是这不需要我们自己去处理创建，JVM已经帮我们创建好了。核心就是先得到代表的字节码的Class，Class类用于表示.class文件

  1. 语言交互性

Cgo即是语言特性也是工具名称

 

Go工程管理

包是go语言里最基本的分发单位，也是工程管理中依赖关系的提现；要生成GO可执行程序，必须建立一个名字为main的包，并且包含一个叫main()的函数；且不要求分号结尾

Go的编译环境，默认安装在/usr/local/go目录下；go run 编译 链接 运行 合为一步；没有任何中间文件和可执行文件，go build  生成可执行文件；6g 61才是真正的编译器和链接器，go 是明令行工具

工程管理，go test 单元测试

打印日志 和GDB调试器

Go顺序编程

变量：本质就是申请一块数据存储空间

关键字 var,但在初始化时关键字不再是必要元素  :=

常量：编译期间就已知不可改变的值

无类型常量。关键字 const，大写字母开头的常量包外可见，小写则为包内私有

类型，go语言都是值传递，而java是份基础类型和引用类型

基础类型：

  1. 布尔 bool
  2. 整型 int8/byte/int16/int/uint/unitptr
  3. 浮点类型 float32/float64   不是精确的表达式，不推荐用==
  4. 复数类型 complex64/complex128  实部real 与虚部imag
  5. 字符串string  C/C++不存在原生的字符串类型  go语言仅支持UTF-8 和Unicode编码
  6. 字符类型 rune  一个是byte(时间是uint8的别名)代表utf-8的单个字节的值，rune代表单个unicode字符
  7. 错误类型 error

复合类型：

  1. 指针 pointer
  2. 数组array  值类型
  3. 切片slice  一个指向原生数组的指针，数组切片中的元素个数，数据切片已分配的内存空间
  4. 字典map
  5. 通道chan
  6. 结构体struct
  7. 接口 interface

流程控制

  1. 条件语句

不允许包含return

  1. 选择语句

Fallthrough关键字，才会继续执行紧跟的下一个case

  1. 循环语句

只支持for关键字，不支持逗号为间隔的多个赋值语句，必须使用平行赋值的方式来初始化多个变量，break 支持更高级的层次控制

  1. 跳转语句

Goto 跳转到本函数内的某个标签

函数

小写字母开头的函数只在本包内可见，大写字母开头的函数才能被其他包使用

不定参数  …interface{} 本质是数组切片

多返回值

匿名函数和闭包（包含自由变量的代码块，要执行的代码块为自由变量提供绑定的计算环境）自由变量=未绑定到特定对象；闭包的价值在于可以作为函数对象或者匿名函数；闭包的实现确保只要闭包还在使用，被闭包引用的变量就会一直存在；

错误处理

Error类型，实际是接口

Defer语句遵循先进后出的原则

Panic() 错误处理流程， recover()终止错误处理流程

 

Go面向对象编程

整个类型系统通过接口串联，浑然一体

类型系统：类型系统才是一门编程语言的地基，一个语言的类型体系结构；

  1. 基础类型
  2. 复合类型
  3. 可以指向任何对象的类型（any类型）
  4. 值语义和引用语义
  5. 面向对象：即所有具备面向对象特征的类型
  6. 接口

Java中存在两套完全独立的类型系统，一套是值类型系统，主要是基本类型基于值语义；一套以objec类型为根的对象类型系统，基于引用语义；相比之下go语言大多数类型为值语义，any类型为interface{};

  1. 为类型添加方法 (其他语言隐藏了第一个参数)

C++的面向对象让人迷惑的原因就在于其隐藏的this指针，一旦显露，大家看到的就是面向过程编程；而对于go语言来说

方法施加的目标（对象）显示传递，没有被隐藏起来

方法施加的目标（对象）不需要非得是指针，也不用非得叫this ，但是风险就是值传递和引用传递

  1. 值语义和引用语义

引用类型：切片，map,channel,接口   本质上是指针

  1. 结构体

Go语言中的结构体和其他语言的类有同等地位；go不支持继承在内的大量面向对象的特性，只保留的组合最基础的特性。组合只是复合类型的基础；go语言除了指针类型都可以定义自己的方法，所以结构体只是很普通的复合类型；

  1. 初始化

一般通过全局的创建函数来完成；

  1. 匿名组合（变向实现了继承）：特点：虚基类

被组合的类型所包含的方法都升级成了这个组合类型的方法，但其实他们被组合方法调用时接收者并没有改变；

匿名组合类型相当于以其类型名称（去掉包名）作为成员变量的名字

  1. 可见性（访问性是包一级的，大小写）
  2. 接口：契约-公共特性的抽象（需求方和实现方）

侵入式接口：实现类需要明确声明自己实现了某个接口；

非侵入式接口：一个类只要实现了接口所要求的所有函数，我们就说该类实现了这个接口

接口赋值：对象实例赋值给接口（go在方法添加时不要求对象非得是指针，但在实例赋值给接口时会根据值传递的来生成一个指针的方法），将一个接口赋值给另一个接口（子集）

接口查询：

类型查询：type

接口组合：

  1. Any类型：空接口 inter{}

Go并发编程

并发意味着程序在运行时有多个执行上下文，对应着多个调用栈；每一个进程在运行时都有自己的调用栈和堆，有一个完整的上下文，操作系统在调度进程时，会保存被调度进程的上下文环境，等到进程获得时间片后，在恢复该进程的上下文到系统中。

多进程：操作系统层面进行并发的基本模式，也是开销最大的模式（因为所有的进程都是内核管理的）

多线程：依然属于系统层面的并发模式，但开销小很多；

基于回调的非阻塞/异步IO：多线程会很快耗尽系统的CPU和内存资源，通过事件驱动的方式使用异步IO，使服务器持续运转，并且尽可能的少用线程；

协程：本质上是一种用户态线程，不需要操作系统来进行抢占式调度，且在真正的实现中寄存于线程。最大的优点在于轻量级，可以轻松创建上百万个而不会导致资源枯竭，而线程和进程最多也不会超过1W个；go语言标准库提供的所有系统调用操作都会让出CPU给其他gorountine;(充分利用了CPU与其他硬件设备固有的异步性)

并发编程的难度在于协调，而协调就要通过交流，所以并发单元间的通信是最大的问题了；（共享数据和消息）线程之间通信只能采用共享内存的方式

消息传递系统：对线程间共享状态的各种操作都被封装在线程之间传递的消息中；发送消息时对状态进行复制（开销大），在消息传递的边界上交出这个状态的所有权。

Channel是语言级别提供的gorountine间的通信方式，channel是进程内的通信方式，如果需要跨进程通信，建议用分布式系统的方法来解决，比如SOCKET或者http等通信协议，channel是类型相关的；

Select  限制 case 语句里面必须是一个channel操作，而且可以实现超时机制

缓冲机制：创建channel时规定缓冲区大小；

Channel 本身也是原生类型，本身可传递的特性从而实现unix管道特性；

单向channel只能用于发送和接收数据，这其实只是一种使用限制；从设计的角度来看，代码都应该遵循最小权限原则，其中使用又借用了类型转换

多核并行化，go编译器还不能很智能的去发现和利用多核优势，实际创建的gorountien都运行在一个CPU核心上，在一个goroutine得到时间片的时候，其他goroutine都会处于等待状态，所以可以通过设置环境变量GOMAXPROCS的值来控制使用多少个CPU核心；

出让时间片：gosched()

虽然利用channel进行通信，但是不可避免的会存在多个goroutine之间共享数据，所以提供了同步锁；

全局唯一性操作：once`

Go网络编程

略

Go安全编程

略

Go进阶

反射

Type 和value  (reflect包)

语言交互性

支持c语言

链接符号

Gdb

Gorountine机理（协程机理）

协程的特点：

  1. 能够在单一的系统线程中模拟多个任务的并发执行
  2. 在一个特定时间只有一个任务运行，即并非真正的并行
  3. 被动的任务调度方式，即任务没有主动抢占时间片的说法。当一个任务正在执行时，外部没有办法终止它。要进行任务切换，只能通过自身主动让出CPU使用权
  4. 每个协程都有自己的堆栈和局部变量
  5. 每个协程的3种状态：挂起，运行和停止

协程库：

  1. 任务及任务管理
  2. 任务调度器
  3. 异步IO
  4. Channel

Channel

  1. 内存缓存，用于存放元素
  2. 发送队列
  3. 接受队列

接口机理