007-golang-GO 编程高手的五个阶段

概述

这里是GO程序员的五个进化阶段:

第一个阶段(菜鸟): 刚刚学习了这门语言。 已经通过一些教程或者培训班了解基本的语法，可以写短的代码片段。

第二个阶段 (探索者): 可以写一个完整的程序，但不懂一些更高级的语言特征，比如“channels”。还没有使用GO写一个大项目。

第三个阶段(大手): 你能熟练的使用Go, 能够用GO去解决，生产环境中一个具体和完整的问题。已经形成了一套自己的惯用法和常用代码库。在你的编码方案中Go是一个非常好用的工具。

第四阶段 (大神): 绝对清楚Go语言的设计选择和背后的动机。能理解的简洁和可组合性哲学。

布道师: 积极地与他人分享关于Go语言知识和你对Go语言的理解。在各种合适的场所发出自己的声音, 参与邮件列表、建立QQ群、做专题报告。成为一个布道者不见得是一个完全独立的阶段，这个角色可以在上述的任何一个阶段中。

第一阶段: 菜鸟

菜鸟在这个阶段使用Go去创建一些小项目或者玩具项目。他们应该会利用到Go tour,Go playground, Go文档, 和邮件列表(golang-nuts).

func main() {
    fmt.Println(stringutil.Reverse("!selpmaxe oG ,olleH"))
}

这是Go语言写的简单例子，这个代码段来自golang/example代码库里面的 hello.go 。 点击就可以查看完整代码撸。

一项重要的技能，新人应该试着学习如何正确提问。很多新人在邮件列表里面这样说“嘿，这报错了”，这并没有提供足够的信息，让别人能理解并帮助他们解决问题。别人看到的是一个粘贴了几百行的代码的帖子，并没有花费精力来重点说明所遇到的问题。

所以, 应该尽量避免直接粘贴代码到论坛。而应该使用可以编辑并且可以在浏览器中直接运行的Go playground的“分享”按钮链接到代码片段。

第二阶段：探索者

探索者已经可以使用Go写一些小的软件，但有时仍然会有些迷茫。他们可能不完全明白怎么使用Go的高级特性，比如通道。虽然他们还有很多东西要学习，但已掌握的足够做一些有用的事情了！他们开始对Go的潜能有感觉了，并对它们能使用Go创建的东西感到兴奋。

在探索阶段通常会经历两个步骤。

第一，膨胀的预期达到顶点，你觉得可以用Go做所有的事情，但还并不能明白或领悟到Go的真谛。你大概会用所熟悉的语言的模式和惯用语来写Go代码，但对于什么是地道的Go，还没有比较强烈的感觉。你开始尝试着手干这样的事情--“迁移架构X，从Y语言到Go语言”。

到达预期膨胀的顶点之后，你会遇到理想幻灭的低谷。你开始想念语言Y的特性X，此时你还没有完全的掌握地道的Go。你还在用其他编程语言的风格来写Go语言的程序，你甚至开始觉得沮丧。你可能在大量使用reflect和unsafe这两个包，但这不是地道的Go。地道的Go不会使用那些魔法一样的东西。

这个探索阶段产生的项目的一个很好的例子就是Martini Web框架。Martini是一个Go语言的早期Web框架，它从Ruby的Web框架当中吸收了很多思想（比如依赖注入）。最初，这个框架在社区中引起了强烈的反响，但是它逐渐在性能和可调试性上受到了一些批评。Martini框架的作者Jeremy Saenz积极响应这些来自Go社区的反馈，写了一个更加符合Go语言规范的库Negroni

func (m *Martini) RunOnAddr(addr string) {
    // TODO: Should probably be implemented using a new instance of http.Server in place of
    // calling http.ListenAndServer directly, so that it could be stored in the martini struct for later use.
    // This would also allow to improve testing when a custom host and port are passed.
 
    logger := m.Injector.Get(reflect.TypeOf(m.logger)).Interface().(*log.Logger)
    logger.Printf("listening on %s (%s)\n", addr, Env)
    logger.Fatalln(http.ListenAndServe(addr, m))}

来自Martini框架的交互式代码片段，它是不地道的Go的例子。注意用反射包实现的依赖注入

func TestNegroniServeHTTP(t *testing.T) {
    result := ""
    response := httptest.NewRecorder()
 
    n := New()
    n.Use(HandlerFunc(func(rw http.ResponseWriter, r *http.Request, next http.HandlerFunc) {
        result += "foo"
        next(rw, r)
        result += "ban"
    }))
    n.Use(HandlerFunc(func(rw http.ResponseWriter, r *http.Request, next http.HandlerFunc) {
        result += "bar"
        next(rw, r)
        result += "baz"
    }))
    n.Use(HandlerFunc(func(rw http.ResponseWriter, r *http.Request, next http.HandlerFunc) {
        result += "bat"
        rw.WriteHeader(http.StatusBadRequest)
    }))
 
    n.ServeHTTP(response, (*http.Request)(nil))
 
    expect(t, result, "foobarbatbazban")
    expect(t, response.Code, http.StatusBadRequest)}

来自Negroni库的交互式代码片段，它是地道的Go的例子

其他语言在提供一些核心功能，比如HTTP处理的时候，往往需要依赖第三方库。但是Go语言在这一点上很不同，它的标准库非常强大。如果你认为Go标准库没有强大到可以做你想做的事情，那么我说你错了。Go语言标准库难以置信的强大，值得你花时间阅读它的代码，学习它实现的模式。

func (srv *Server) ListenAndServe() error {
    addr := srv.Addr
    if addr == "" {
        addr = ":http"
    }
    ln, err := net.Listen("tcp", addr)
    if err != nil {
        return err
    }
    return srv.Serve(tcpKeepAliveListener{ln.(*net.TCPListener)})}

Go标准库中的ListenAndServe函数片段。如果你写过Go程序，你可能已经调用过这个函数很多次了，但是你曾经花时间看过它的实现么？去点击上面的代码片段吧。

幻灭的低谷中的幻灭感来自于这样的事实：你还在用其他语言的模式来想问题，而且你还没有完全探索过Go能提供给你什么。下面是一些好玩的事情，你可以做一下来打破困境，进一步探索这门语言中好玩的事。

go generate

现在来看看go generate。go generate是一个你可以用来自动自成Go代码的命令。你可以结合例如jsonenums(一个用于为枚举类型自动生成JSON编组样板代码的类库)这样的元编程来使用go generate快速自动实现重复乏味代码的编写。在Go标准类库里面已经有大量可以用于解析AST的接口，而AST使得编写元编程工具更简单，更容易。在会议上，有另外两次讨论（Go语言中的元编程实践和拥抱标准类库）谈及到了这一点。

func main() {
    flag.Parse()
    if len(*typeNames) == 0 {
        log.Fatalf("the flag -type must be set")
    }
    types := strings.Split(*typeNames, ",")
 
    // Only one directory at a time can be processed, and the default is ".".
    dir := "."
    if args := flag.Args(); len(args) == 1 {
        dir = args[0]
    } else if len(args) > 1 {
        log.Fatalf("only one directory at a time")
    }
 
    pkg, err := parser.ParsePackage(dir, *outputSuffix+".go")
    if err != nil {
        log.Fatalf("parsing package: %v", err)
    }
 
    var analysis = struct {
        Command        string
        PackageName    string
        TypesAndValues map[string][]string
    }{
        Command:        strings.Join(os.Args[1:], " "),
        PackageName:    pkg.Name,
        TypesAndValues: make(map[string][]string),
    }
 
    // Run generate for each type.
    for _, typeName := range types {
        values, err := pkg.ValuesOfType(typeName)
        if err != nil {
            log.Fatalf("finding values for type %v: %v", typeName, err)
        }
        analysis.TypesAndValues[typeName] = values
 
        var buf bytes.Buffer
        if err := generatedTmpl.Execute(&buf, analysis); err != nil {
            log.Fatalf("generating code: %v", err)
        }
 
        src, err := format.Source(buf.Bytes())
        if err != nil {
            // Should never happen, but can arise when developing this code.
            // The user can compile the output to see the error.
            log.Printf("warning: internal error: invalid Go generated: %s", err)
            log.Printf("warning: compile the package to analyze the error")
            src = buf.Bytes()
        }
 
        output := strings.ToLower(typeName + *outputSuffix + ".go")
        outputPath := filepath.Join(dir, output)
        if err := ioutil.WriteFile(outputPath, src, 0644); err != nil {
            log.Fatalf("writing output: %s", err)
        }
    }}

一段互动的片段演示了如何编写jsonenums命令。

OpenGL

许多人使用Go作web服务，但是你知道你也可以用Go写出很cool的图形应用吗？查看Go在OpenGL中的捆绑。

func main() {
    glfw.SetErrorCallback(errorCallback)
 
    if !glfw.Init() {
        panic("Can't init glfw!")
    }
    defer glfw.Terminate()
 
    window, err := glfw.CreateWindow(Width, Height, Title, nil, nil)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
 
    window.MakeContextCurrent()
 
    glfw.SwapInterval(1)
 
    gl.Init()
 
    if err := initScene(); err != nil {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "init: %s\n", err)
        return
    }
    defer destroyScene()
 
    for !window.ShouldClose() {
        drawScene()
        window.SwapBuffers()
        glfw.PollEvents()
    }}

交互式的片段正说明Go的OpenGL捆绑能制作Gopher cube。点击函数或方法名去探索。

黑客马拉松和挑战

你也可以观看挑战和黑客马拉松，类似Gopher Gala和Go Challenge。在过去，来自世界各地的程序员一起挑战一些真实的酷项目，你可以从中获取灵感。

第三阶段: 老手

作为一个老手，这意味着你可以解决很多Go语言中你关心的问题。新的需要解决的问题会带来新的疑问，经过试错，你学会了在这门语言中什么是可以做的，什么是不能做的。此时，你已经对这门语言的习惯和模式有了一个坚实的理解。你可以非常高效地工作，写出可读，文档完善，可维护的代码。

成为老手的一个很好的方法就是在大项目上工作。如果你自己有一个项目的想法，开始动手去做吧（当然你要确定它并不是已经存在了）。大多数人也许并没有一个很大的项目的想法，所以他们可以对已经存在的项目做出贡献。Go语言已经有很多大型项目，而且它们正在被广泛使用，比如Docker, Kubernetes和Go本身。可以看看这个项目列表

func (cli *DockerCli) CmdRestart(args ...string) error {
    cmd := cli.Subcmd("restart", "CONTAINER [CONTAINER...]", "Restart a running container", true)
    nSeconds := cmd.Int([]string{"t", "-time"}, 10, "Seconds to wait for stop before killing the container.")
    cmd.Require(flag.Min, 1)
 
    utils.ParseFlags(cmd, args, true)
 
    v := url.Values{}
    v.Set("t", strconv.Itoa(*nSeconds))
 
    var encounteredError error
    for _, name := range cmd.Args() {
        _, _, err := readBody(cli.call("POST", "/containers/"+name+"/restart?"+v.Encode(), nil, false))
        if err != nil {
            fmt.Fprintf(cli.err, "%s\n", err)
            encounteredError = fmt.Errorf("Error: failed to restart one or more containers")
        } else {
            fmt.Fprintf(cli.out, "%s\n", name)
        }
    }
    return encounteredError}

Docker项目的交互式代码片段。点击函数名，开始探索之旅吧。

老手应该对Go生态系统的工具有一个很强的掌握，因为这些工具真的提高生产效率。你应该了解go generate，go vet，go test-race， 和gofmt/goimports/goreturns。你应该使用go fmt，因为它会自动把你的代码按照Go社区的风格标准来格式化。goimports可以做同样的事情，而且还会添加丢失的imports。goretures不光做了前面所说的事情，还可以在返回表达式添加丢失的错误，这是大家都讨厌的地方。

在老手阶段，你一定要开始做code review。code review的意义并不是要修改或者找到错误（那是测试人员做的事情）。code review可以帮助维持统一的编程风格，提高软件的总体质量，还可以在别人的反馈中提高你自己的编程技术。几乎所有的大型开源项目都对每一个提交做code review。

下面是一个从人类的反馈当中学习的例子：Google的Go团队以前都在main函数的外面声明命令行标记。在去年的GopherCon会议上，Francesc遇到了SoundCloud公司的Peter Bourgon（@peterbourgon）。Peter Bourgon说在SoundCloud，他们都在main函数内部声明标记，这样他们不会错误地在外部使用标记。Francesc现在认为这是最佳实践。

第四阶段：专家

作为一个专家，你很好地了解了语言的哲学思想。对于Go语言的特性，你知道何时应该使用，何时不应该使用。例如，Jeremy Saenz在dotGo风暴讨论中谈论到了何时不该使用接口。

func (client *Client) Go(serviceMethod string, args interface{}, reply interface{}, done chan *Call) *Call {
    call := new(Call)
    call.ServiceMethod = serviceMethod
    call.Args = args
    call.Reply = reply
    if done == nil {
        done = make(chan *Call, 10) // buffered.
    } else {
        // If caller passes done != nil, it must arrange that
        // done has enough buffer for the number of simultaneous
        // RPCs that will be using that channel.  If the channel
        // is totally unbuffered, it's best not to run at all.
        if cap(done) == 0 {
            log.Panic("rpc: done channel is unbuffered")
        }
    }
    call.Done = done
    client.send(call)
    return call}

来自标准类库的一小块交互代码片段使用了频道。理解标准类库里面的模式背后的决策原因是成为一个专家必经之路。

但是不要成为只局限于单一语言的专家。跟其他任何语言一样，Go仅仅只是一个工具。你还应该去探索其他语言，并且学习他们的模式和风格。Francesc从他使用Go的经验中找到了编写JavaScript的启发。他还喜欢重点关注于不可变性和致力于避免易变性的Haskell语言，并从中获得了如何编写Go代码的灵感。

布道者

作为一个布道者，你分享自己的知识，传授你学会的和你提出的最佳实践。你可以分享自己对Go喜欢或者不喜欢的地方。全世界各地都有Go会议，找到离你最近的。

你可以在任何一个阶段成为布道者，不要等到你成为这个领域的专家的时候才发出自己的声音。在你学习Go的任何一个阶段，提出问题，结合你的经验给出反馈，不要羞于提出自己不喜欢的地方。你提出的反馈可以帮助社区改善做事情的方法，也可能改变你自己对编程的看法。

func main() {
    httpAddr := flag.String("http", "127.0.0.1:3999", "HTTP service address (e.g., '127.0.0.1:3999')")
    originHost := flag.String("orighost", "", "host component of web origin URL (e.g., 'localhost')")
    flag.StringVar(&basePath, "base", "", "base path for slide template and static resources")
    flag.BoolVar(&present.PlayEnabled, "play", true, "enable playground (permit execution of arbitrary user code)")
    nativeClient := flag.Bool("nacl", false, "use Native Client environment playground (prevents non-Go code execution)")
    flag.Parse()
 
    if basePath == "" {
        p, err := build.Default.Import(basePkg, "", build.FindOnly)
        if err != nil {
            fmt.Fprintf(os.Stderr, "Couldn't find gopresent files: %v\n", err)
            fmt.Fprintf(os.Stderr, basePathMessage, basePkg)
            os.Exit(1)
        }
        basePath = p.Dir
    }
    err := initTemplates(basePath)
    if err != nil {
        log.Fatalf("Failed to parse templates: %v", err)
    }
 
    ln, err := net.Listen("tcp", *httpAddr)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer ln.Close()
 
    _, port, err := net.SplitHostPort(ln.Addr().String())
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    origin := &url.URL{Scheme: "http"}
    if *originHost != "" {
        origin.Host = net.JoinHostPort(*originHost, port)
    } else if ln.Addr().(*net.TCPAddr).IP.IsUnspecified() {
        name, _ := os.Hostname()
        origin.Host = net.JoinHostPort(name, port)
    } else {
        reqHost, reqPort, err := net.SplitHostPort(*httpAddr)
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        if reqPort == "0" {
            origin.Host = net.JoinHostPort(reqHost, port)
        } else {
            origin.Host = *httpAddr
        }
    }
 
    if present.PlayEnabled {
        if *nativeClient {
            socket.RunScripts = false
            socket.Environ = func() []string {
                if runtime.GOARCH == "amd64" {
                    return environ("GOOS=nacl", "GOARCH=amd64p32")
                }
                return environ("GOOS=nacl")
            }
        }
        playScript(basePath, "SocketTransport")
        http.Handle("/socket", socket.NewHandler(origin))
    }
    http.Handle("/static/", http.FileServer(http.Dir(basePath)))
 
    if !ln.Addr().(*net.TCPAddr).IP.IsLoopback() &&
        present.PlayEnabled && !*nativeClient {
        log.Print(localhostWarning)
    }
 
    log.Printf("Open your web browser and visit %s", origin.String())
    log.Fatal(http.Serve(ln, nil))

流行的present命令的main函数，很多Go的用户使用它来制作幻灯片。许多演讲者修改了这个模块来满足自己的需要。