go语言学习：语言简介

一、Go语言简介

Go语言（或 Golang） 起源于 2007 年，并在 2009 年正式对外发布。Go 是非常年轻的一门语言，它的主要目标是“兼具 Python 等动态语言的开发速度和 C/C++ 等编译型语言的性能与安全性”。

Go语言是编程语言设计的又一次尝试，是对类C语言的重大改进，它不但能让你访问底层操作系统，还提供了强大的网络编程和并发编程支持。Go语言的用途众多，可以进行网络编程、系统编程、并发编程、分布式编程。

Go语言的推出，旨在不损失应用程序性能的情况下降低代码的复杂性，具有“部署简单、并发性好、语言设计良好、执行性能好”等优势，目前国内诸多 IT 公司均已采用Go语言开发项目。

Go语言有时候被描述为“C 类似语言”，或者是“21 世纪的C语言”。Go 从C语言继承了相似的表达式语法、控制流结构、基础数据类型、调用参数传值、指针等很多思想，还有C语言一直所看中的编译后机器码的运行效率以及和现有操作系统的无缝适配。

因为Go语言没有类和继承的概念，所以它和 Java 或 C++ 看起来并不相同。但是它通过接口（interface）的概念来实现多态性。Go语言有一个清晰易懂的轻量级类型系统，在类型之间也没有层级之说。因此可以说Go语言是一门混合型的语言。

此外，很多重要的开源项目都是使用Go语言开发的，其中包括 Docker、Go-Ethereum、Thrraform 和 Kubernetes。

Go语言创始人

对语言进行评估时，明白设计者的动机以及语言要解决的问题很重要。Go语言出自 Ken Thompson 和 Rob Pike、Robert Griesemer 之手，他们都是计算机科学领域的重量级人物。
1) Ken Thompson
贝尔实验室 Unix 团队成员，C语言、Unix 和 Plan 9 的创始人之一，在 20 世纪 70 年代，设计并实现了最初的 UNIX 操作系统，仅从这一点说，他对计算机科学的贡献怎么强调都不过分。他还与 Rob Pike 合作设计了 UTF-8 编码方案。
2) Rob Pike
Go语言项目总负责人，贝尔实验室 Unix 团队成员，除帮助设计 UTF-8 外，还帮助开发了分布式多用户操作系统 Plan 9、Inferno 操作系统和 Limbo 编程语言，并与人合著了《The Unix Programming Environment》，对 UNIX 的设计理念做了正统的阐述。
3) Robert Griesemer
就职于 Google，参与开发 Java HotSpot 虚拟机，对语言设计有深入的认识，并负责 Chrome 浏览器和 Node.js 使用的 Google V8 JavaScript 引擎的代码生成部分。

这些计算机科学领城的重量级人物设计Go语言的初衷是满足 Google 的需求。设计此语言花费了两年的时间，融入了整个团队多年的经验及对编程语言设计的深入认识。设计团队借鉴了 Pascal、Oberon 和C语言的设计智慧，同时让Go语言具备动态语言的便利性。因此，Go语言体现了经验丰富的计算机科学家的语言设计理念，是为全球最大的互联网公司之一设计的。

Go语言的所有设计者都说，设计Go语言是因为 C++ 给他们带来了挫败感。在 Google I/O 2012 的 Go 设计小组见面会上，Rob Pike 是这样说的：
我们做了大量的 C++ 开发，厌烦了等待编译完成，尽管这是玩笑，但在很大程度上来说也是事实。

Go 是编译型语言

Go 使用编译器来编译代码。编译器将源代码编译成二进制（或字节码）格式；在编译代码时，编译器检查错误、优化性能并输出可在不同平台上运行的二进制文件。要创建并运行 Go 程序，程序员必须执行如下步骤。
使用文本编辑器创建 Go 程序；
保存文件；
编译程序；
运行编译得到的可执行文件。

这不同于 Python、Ruby 和 JavaScript 等语言，它们不包含编译步骤。Go 自带了编译器，因此无须单独安装编译器。

为什么要学习Go语言

如果你要创建系统程序，或者基于网络的程序，Go语言是很不错的选择。作为一种相对较新的语言，它是由经验丰富且受人尊敬的计算机科学家设计的，旨在应对创建大型并发网络程序面临的挑战。

在Go语言出现之前，开发者们总是面临非常艰难的抉择，究竟是使用执行速度快但是编译速度并不理想的语言（如：C++），还是使用编译速度较快但执行效率不佳的语言（如：.NET、Java），或者说开发难度较低但执行速度一般的动态语言呢？显然，Go语言在这 3 个条件之间做到了最佳的平衡：快速编译，高效执行，易于开发。

Go语言支持交叉编译，比如说你可以在运行 Linux 系统的计算机上开发可以在 Windows 上运行的应用程序。这是第一门完全支持 UTF-8 的编程语言，这不仅体现在它可以处理使用 UTF-8 编码的字符串，就连它的源码文件格式都是使用的 UTF-8 编码。Go语言做到了真正的国际化！
Go语言吉祥物
Go语言有一个吉祥物，在会议、文档页面和博文中，大多会包含下图所示的 Go Gopher，这是才华横溢的插画家 Renee French 设计的，她也是 Go 设计者之一 Rob Pike 的妻子。

二、Go语言的特性有哪些

Go语言也称为 Golang，是由 Google 公司开发的一种静态强类型、编译型、并发型、并具有垃圾回收功能的编程语言。

接下来从几个方面来具体介绍一下Go语言的特性。
语法简单
抛开语法样式不谈，单就类型和规则而言，Go 与 C99、C11 相似之处颇多，这也是Go语言被冠以“NextC”名号的重要原因。

Go语言的语法处于简单和复杂的两极。C语言简单到你每写下一行代码，都能在脑中想象出编译后的模样，指令如何执行，内存如何分配，等等。而 C 的复杂在于，它有太多隐晦而不着边际的规则，着实让人头疼。相比较而言，Go 从零开始，没有历史包袱，在汲取众多经验教训后，可从头规划一个规则严谨、条理简单的世界。

Go语言的语法规则严谨，没有歧义，更没什么黑魔法变异用法。任何人写出的代码都基本一致，这使得Go语言简单易学。放弃部分“灵活”和“自由”，换来更好的维护性，我觉得是值得的。

将“++”、“–”从运算符降级为语句，保留指针，但默认阻止指针运算，带来的好处是显而易见的。还有，将切片和字典作为内置类型，从运行时的层面进行优化，这也算是一种“简单”。
并发模型
时至今日，并发编程已成为程序员的基本技能，在各个技术社区都能看到诸多与之相关的讨论主题。在这种情况下Go语言却一反常态做了件极大胆的事，从根本上将一切都并发化，运行时用 Goroutine 运行所有的一切，包括 main.main 入口函数。

可以说，Goroutine 是 Go 最显著的特征。它用类协程的方式来处理并发单元，却又在运行时层面做了更深度的优化处理。这使得语法上的并发编程变得极为容易，无须处理回调，无须关注线程切换，仅一个关键字，简单而自然。

搭配 channel，实现 CSP 模型。将并发单元间的数据耦合拆解开来，各司其职，这对所有纠结于内存共享、锁粒度的开发人员都是一个可期盼的解脱。若说有所不足，那就是应该有个更大的计划，将通信从进程内拓展到进程外，实现真正意义上的分布式。
内存分配
将一切并发化固然是好，但带来的问题同样很多。如何实现高并发下的内存分配和管理就是个难题。好在 Go 选择了 tcmalloc，它本就是为并发而设计的高性能内存分配组件。

可以说，内存分配器是运行时三大组件里变化最少的部分。刨去因配合垃圾回收器而修改的内容，内存分配器完整保留了 tcmalloc 的原始架构。使用 cache 为当前执行线程提供无锁分配，多个 central 在不同线程间平衡内存单元复用。在更高层次里，heap 则管理着大块内存，用以切分成不同等级的复用内存块。快速分配和二级内存平衡机制，让内存分配器能优秀地完成高压力下的内存管理任务。

在最近几个版本中，编译器优化卓有成效。它会竭力将对象分配在栈上，以降低垃圾回收压力，减少管理消耗，提升执行性能。可以说，除偶尔因性能问题而被迫采用对象池和自主内存管理外，我们基本无须参与内存管理操作。
垃圾回收
垃圾回收一直是个难题。早年间，Java 就因垃圾回收低效被嘲笑了许久，后来 Sun 连续收纳了好多人和技术才发展到今天。可即便如此，在 Hadoop 等大内存应用场景下，垃圾回收依旧捉襟见肘、步履维艰。

相比 Java，Go 面临的困难要更多。因指针的存在，所以回收内存不能做收缩处理。幸好，指针运算被阻止，否则要做到精确回收都难。

每次升级，垃圾回收器必然是核心组件里修改最多的部分。从并发清理，到降低 STW 时间，直到 Go 的 1.5 版本实现并发标记，逐步引入三色标记和写屏障等等，都是为了能让垃圾回收在不影响用户逻辑的情况下更好地工作。尽管有了努力，当前版本的垃圾回收算法也只能说堪用，离好用尚有不少距离。
静态链接
Go 刚发布时，静态链接被当作优点宣传。只须编译后的一个可执行文件，无须附加任何东西就能部署。这似乎很不错，只是后来风气变了。连着几个版本，编译器都在完善动态库 buildmode 功能，场面一时变得有些尴尬。

暂不说未完工的 buildmode 模式，静态编译的好处显而易见。将运行时、依赖库直接打包到可执行文件内部，简化了部署和发布操作，无须事先安装运行环境和下载诸多第三方库。这种简单方式对于编写系统软件有着极大好处，因为库依赖一直都是个麻烦。
标准库
功能完善、质量可靠的标准库为编程语言提供了充足动力。在不借助第三方扩展的情况下，就可完成大部分基础功能开发，这大大降低了学习和使用成本。最关键的是，标准库有升级和修复保障，还能从运行时获得深层次优化的便利，这是第三方库所不具备的。

Go 标准库虽称不得完全覆盖，但也算极为丰富。其中值得称道的是 net/http，仅须简单几条语句就能实现一个高性能 Web Server，这从来都是宣传的亮点。更何况大批基于此的优秀第三方 Framework 更是将 Go 推到 Web/Microservice 开发标准之一的位置。

当然，优秀第三方资源也是语言生态圈的重要组成部分。近年来崛起的几门语言中，Go 算是独树一帜，大批优秀作品频繁涌现，这也给我们学习 Go 提供了很好的参照。
工具链
完整的工具链对于日常开发极为重要。Go 在此做得相当不错，无论是编译、格式化、错误检查、帮助文档，还是第三方包下载、更新都有对应的工具。其功能未必完善，但起码算得上简单易用。

内置完整测试框架，其中包括单元测试、性能测试、代码覆盖率、数据竞争，以及用来调优的 pprof，这些都是保障代码能正确而稳定运行的必备利器。

除此之外，还可通过环境变量输出运行时监控信息，尤其是垃圾回收和并发调度跟踪，可进一步帮助我们改进算法，获得更佳的运行期表现。

三、Go语言为并发而生

在早期 CPU 都是以单核的形式顺序执行机器指令。Go语言的祖先C语言正是这种顺序编程语言的代表。顺序编程语言中的顺序是指：所有的指令都是以串行的方式执行，在相同的时刻有且仅有一个 CPU 在顺序执行程序的指令。

随着处理器技术的发展，单核时代以提升处理器频率来提高运行效率的方式遇到了瓶颈，单核 CPU 发展的停滞，给多核 CPU 的发展带来了机遇。相应地，编程语言也开始逐步向并行化的方向发展。

虽然一些编程语言的框架在不断地提高多核资源使用效率，例如 Java 的 Netty 等，但仍然需要开发人员花费大量的时间和精力搞懂这些框架的运行原理后才能熟练掌握。

作为程序员，要开发出能充分利用硬件资源的应用程序是一件很难的事情。现代计算机都拥有多个核，但是大部分编程语言都没有有效的工具让程序可以轻易利用这些资源。编程时需要写大量的线程同步代码来利用多个核，很容易导致错误。

Go语言正是在多核和网络化的时代背景下诞生的原生支持并发的编程语言。Go语言从底层原生支持并发，无须第三方库，开发人员可以很轻松地在编写程序时决定怎么使用 CPU 资源。

Go语言的并发是基于 goroutine 的，goroutine 类似于线程，但并非线程。可以将 goroutine 理解为一种虚拟线程。Go语言运行时会参与调度 goroutine，并将 goroutine 合理地分配到每个 CPU 中，最大限度地使用 CPU 性能。

多个 goroutine 中，Go语言使用通道（channel）进行通信，通道是一种内置的数据结构，可以让用户在不同的 goroutine 之间同步发送具有类型的消息。这让编程模型更倾向于在 goroutine 之间发送消息，而不是让多个 goroutine 争夺同一个数据的使用权。

程序可以将需要并发的环节设计为生产者模式和消费者的模式，将数据放入通道。通道另外一端的代码将这些数据进行并发计算并返回结果，如下图所示。

【实例】生产者每秒生成一个字符串，并通过通道传给消费者，生产者使用两个 goroutine 并发运行，消费者在 main() 函数的 goroutine 中进行处理。

package main

import (
        "fmt"
        "math/rand"
        "time"
)

// 数据生产者
func producer(header string, channel chan<- string) {
     // 无限循环, 不停地生产数据
     for {
            // 将随机数和字符串格式化为字符串发送给通道
            channel <- fmt.Sprintf("%s: %v", header, rand.Int31())
            // 等待1秒
            time.Sleep(time.Second)
        }
}

// 数据消费者
func customer(channel <-chan string) {
     // 不停地获取数据
     for {
            // 从通道中取出数据, 此处会阻塞直到信道中返回数据
            message := <-channel
            // 打印数据
            fmt.Println(message)
        }
}

func main() {
    // 创建一个字符串类型的通道
    channel := make(chan string)
    // 创建producer()函数的并发goroutine
    go producer("cat", channel)
    go producer("dog", channel)
    // 数据消费函数
    customer(channel)
}

运行结果：

dog: 2019727887
cat: 1298498081
dog: 939984059
cat: 1427131847
cat:911902081
dog: 1474941318
dog: 140954425
cat: 336122540
cat: 208240456
dog: 646203300

对代码的分析：
第 03 行，导入格式化（fmt）、随机数（math/rand）、时间（time）包参与编译。
第 10 行，生产数据的函数，传入一个标记类型的字符串及一个只能写入的通道。
第 13 行，for{} 构成一个无限循环。
第 15 行，使用 rand.Int31() 生成一个随机数，使用 fmt.Sprintf() 函数将 header 和随机数格式化为字符串。
第 18 行，使用 time.Sleep() 函数暂停 1 秒再执行这个函数。如果在 goroutine 中执行时，暂停不会影响其他 goroutine 的执行。
第 23 行，消费数据的函数，传入一个只能写入的通道。
第 26 行，构造一个不断消费消息的循环。
第 28 行，从通道中取出数据。
第 31 行，将取出的数据进行打印。
第 35 行，程序的入口函数，总是在程序开始时执行。
第 37 行，实例化一个字符串类型的通道。
第 39 行和第 40 行，并发执行一个生产者函数，两行分别创建了这个函数搭配不同参数的两个 goroutine。
第 42 行，执行消费者函数通过通道进行数据消费。

整段代码中，没有线程创建，没有线程池也没有加锁，仅仅通过关键字 go 实现 goroutine，和通道实现数据交换。

四、Go语言适合做什么

其实Go语言主要用作服务器端开发，其定位是用来开发“大型软件”的，适合于需要很多程序员一起开发，并且开发周期较长的大型软件和支持云计算的网络服务。

Go语言融合了传统编译型语言的高效性和脚本语言的易用性和富于表达性，不仅提高了项目的开发速度，而且后期维护起来也非常轻松。

鉴于Go语言的特点和设计的初衷，从以下几个方面来分析Go语言擅长的领域：
在服务器编程方面，Go语言适合处理日志、数据打包、虚拟机处理、文件系统、分布式系统、数据库代理等；
网络编程方面，Go语言广泛应用于 Web 应用、API 应用、下载应用等；
此外，Go语言还可用于内存数据库和云平台领域，目前国外很多云平台都是采用 Go 开发。

除了上面介绍到的，Go语言还可以用来开发底层，例如以太坊、超级账本等都是基于Go语言开发的。

而且对于现在比较流行的区块链技术方面，Go语言也是非常受欢迎的，很多基于区块链的 DApps（去中心化应用）和工具都是用的Go语言来实现的。

下面列举了一些基于Go语言开发的优秀开源项目：

云计算基础设施领域，代表项目：docker、kubernetes、etcd、consul、cloudflare CDN、七牛云存储等。
基础软件，代表项目：tidb、influxdb、cockroachdb 等。
微服务，代表项目：go-kit、micro、monzo bank 的 typhon、bilibili 等。
互联网基础设施，代表项目：以太坊、hyperledger 等。

总之，Go语言的优势还是比较多的，比如Go语言的性能非常出色，最关键的是在性能强劲的同时还能像解释型语言一样高效地进行开发。

五、Go语言标准库强大

在Go语言的安装文件里包含了一些可以直接使用的包，即标准库。Go语言的标准库（通常被称为语言自带的电池），提供了清晰的构建模块和公共接口，包含 I/O 操作、文本处理、图像、密码学、网络和分布式应用程序等，并支持许多标准化的文件格式和编解码协议。

在 Windows 下，标准库的位置在Go语言根目录下的子目录 pkg\windows_amd64 中；在 Linux 下，标准库在Go语言根目录下的子目录 pkg\linux_amd64 中（如果是安装的是 32 位，则在 linux_386 目录中）。一般情况下，标准包会存放在 $GOROOT/pkg/$GOOS_$GOARCH/ 目录下。

Go语言的编译器也是标准库的一部分，通过词法器扫描源码，使用语法树获得源码逻辑分支等。Go语言的周边工具也是建立在这些标准库上。在标准库上可以完成几乎大部分的需求。

Go语言的标准库以包的方式提供支持，下表列出了Go语言标准库中常见的包及其功能。

六、Go语言代码风格清晰、简单

C语言的有些语法会让代码可读性降低甚至发生歧义。Go语言在C语言的基础上取其精华，弃其糟粕，将C语言中较为容易发生错误的写法进行调整，做出相应的编译提示。
1) 去掉循环冗余括号
Go语言在众多大师的丰富实战经验的基础上诞生，去除了C语言语法中一些冗余、烦琐的部分。下面的代码是C语言的数值循环：

// C语言的for数值循环
for(int a = 0;a<10;a++){
    // 循环代码
}

在Go语言中，这样的循环变为：

for a := 0;a<10;a++{
    // 循环代码
}

for 两边的括号被去掉，int 声明被简化为:=，直接通过编译器右值推导获得 a 的变量类型并声明。
2) 去掉表达式冗余括号
同样的简化也可以在判断语句中体现出来，以下是C语言的判断语句：

if (表达式){
    // 表达式成立
}

在Go语言中，无须添加表达式括号，代码如下：

if 表达式{
    // 表达式成立
}

3) 强制的代码风格
Go语言中，左括号必须紧接着语句不换行。其他样式的括号将被视为代码编译错误。这个特性刚开始会使开发者有一些不习惯，但随着对Go语言的不断熟悉，开发者就会发现风格统一让大家在阅读代码时把注意力集中到了解决问题上，而不是代码风格上。

同时Go语言也提供了一套格式化工具。一些Go语言的开发环境或者编辑器在保存时，都会使用格式化工具对代码进行格式化，让代码提交时已经是统一格式的代码。
4) 不再纠结于 i++ 和 ++i
C语言非常经典的考试题为：

int a, b;
a = i++;
b = ++i;

这种题目对于初学者简直摸不着头脑。为什么一个简单的自增表达式需要有两种写法？

在Go语言中，自增操作符不再是一个操作符，而是一个语句。因此，在Go语言中自增只有一种写法：

i++

如果写成前置自增++i，或者赋值后自增a=i++都将导致编译错误。

七、在Windows上安装Go语言开发包

下载Go语言开发包
大家可以在Go语言官网（https://golang.google.cn/dl/）下载 Windows 系统下的Go语言开发包，如下图所示。

这里我们下载的是 64 位的开发包，如果读者的电脑是 32 位系统的话，则需要下载 32 位的开发包，在上图所示页面中向下滚动即可找到 32 位开发包的下载地址，如下图所示。

注意：下载 Windows 版本的Go语言开发包时尽量选择 MSI 格式，因为它可以直接安装到系统，不需要额外的操作。

安装Go语言开发包
双击我们下载好的Go语言开发包即可启动安装程序，如下图所示，这是Go语言的用户许可协议，无需管它，直接勾选“I accept …”然后点击“Next”即可。




完成安装

安装完成后，在我们所设置的安装目录下将生成一些目录和文件，如下图所示：

这个目录的结构遵守 GOPATH 规则，后面的章节会提到这个概念。目录中各个文件夹的含义如下表所示。

设置环境变量

开发包安装完成后，我们还需要配置一下GOPATH 环境变量，之后才可以使用Go语言进行开发。GOPATH 是一个路径，用来存放开发中需要用到的代码包。

在桌面或者资源管理器右键“此电脑”（或者“我的电脑”）→“属性”→“高级系统设置”→“环境变量”，如下图所示。

环境变量设置好后，可以通过go env 命令来进行测试。

如果执行go env 命令后，出现类似上面的结果，说明我们的Go开发包已经安装成功了。

在Linux上安装Go语言开发包

前面我们介绍了在 Windows 系统上来搭建Go语言开发包，本节将为大家讲解在 Linux 平台安装Go语言开发包，大家可以在Go语言官网找到对应的安装包（https://golang.google.cn/dl/），但是先不要急着下载。
提示：阅读本节需要对 Linux 系统及常用的命令有一定的了解，感兴趣的读者可以通过阅读《Linux入门教程》来了解更多 Linux 相关的知识。

安装Go语言开发包

首先，复制Go语言开发包的下载链接（https://dl.google.com/go/go1.13.4.linux-amd64.tar.gz）。然后，在终端使用cd 命令进入你用来存放安装包的目录中（这里使用的是 /usr/local/ 目录，读者也可以使用其它目录）。

root@ububtu:~# cd /usr/local/
root@ububtu:/usr/local#

使用wget 命令下载Go语言开发包，如下所示。

使用tar 命令解压刚刚下载的Go语言开发包。
root@ububtu:/usr/local# tar -C /usr/local -xzf go1.13.4.linux-amd64.tar.gz

解压成功后会在当前目录下新增一个 go 目录，至此我们的Go语言开发包就安装完成了，使用cd 命令进入该目录，然后执行bin/go version 命令就可以查看当前Go语言的版本了。

root@ububtu:/usr/local/go# bin/go version
go version go1.13.4 linux/amd64

配置环境变量

我们需要配置 2 个环境变量分别是 GOROOT 和 PATH。
GOROOT 的值应该为Go语言的当前安装目录：

export GOROOT=/usr/local/go

PATH 为了方便使用Go语言命令和 Go 程序的可执行文件，需要追加其值：

export PATH=$PATH:$GOROOT/bin:$GOBIN

为了方便以后的使用，需要把这几个环境变量添加 profile 文件中（~/.bash_profile 或 /etc/profile）。如果是单用户使用，可以将环境变量添加在 home 目录下的 bash_profile 文件中，如果是多用户使用，需要添加在 /etc/profile 文件。（推荐大家在 /etc/profile 文件中设置环境变量）
使用vi /etc/profile 命令打开 profile 文件，并将环境变量添加到文件末尾。

添加完成后使用:wq 命令保存并退出。

然后，使用 source /etc/profile 命令使配置文件生效，现在就可以在任意目录使用Go语言命令了。
验证安装
在任意目录下使用终端执行 go env 命令，输出如下结果说明Go语言开发包已经安装成功。

八、Go语言集成开发环境（IDE）安装

Goland

Goland 是由 JetBrains 公司开发的一个新的商业 IDE，旨在为 Go 开发者提供的一个符合人体工程学的新的商业 IDE。Goland 整合了 IntelliJ 平台（一个用于 java 语言开发的集成环境，也可用于其他开发语言），提供了针对Go语言的编码辅助和工具集成。

Goland 下载和安装

大家可以从 Goland 的官网下载对应版本的 Goland 的安装包：（教程中使用的版本是 2019.2.3）
官网下载地址：https://www.jetbrains.com/go/download/other.html；
（推荐）直接复制本条链接到迅雷中下载：https://download.jetbrains.com/go/goland-2019.2.3.exe。
**goland破解：**链接：https://pan.baidu.com/s/1zACfYSuWQK0ankoYB1Ly2g
提取码：ag90

九、Go语言工程结构详述

一般的编程语言往往对工程（项目）的目录结构是没有什么规定的，但是Go语言却在这方面做了相关规定，本节我们就来聊聊Go语言在工程结构方面的有关知识。

我们前面讲搭建Go语言开发环境时提到的环境变量 GOPATH，项目的构建主要是靠它来实现的。这么说吧，如果想要构建一个项目，就需要将这个项目的目录添加到 GOPATH 中，多个项目之间可以使用;分隔。

如果不配置 GOPATH，即使处于同一目录，代码之间也无法通过绝对路径相互调用。
目录结构

一个Go语言项目的目录一般包含以下三个子目录：
src 目录：放置项目和库的源文件；
pkg 目录：放置编译后生成的包/库的归档文件；
bin 目录：放置编译后生成的可执行文件。

三个目录中我们需要重点关注的是 src 目录，其他两个目录了解即可，下面来分别介绍一下这三个目录。
src 目录
用于以包（package）的形式组织并存放 Go 源文件，这里的包与 src 下的每个子目录是一一对应。例如，若一个源文件被声明属于 log 包，那么它就应当保存在 src/log 目录中。

并不是说 src 目录下不能存放 Go 源文件，一般在测试或演示的时候也可以把 Go 源文件直接放在 src 目录下，但是这么做的话就只能声明该源文件属于 main 包了。正常开发中还是建议大家把 Go 源文件放入特定的目录中。

包是Go语言管理代码的重要机制，其作用类似于Java中的 package 和 C/C++ 的头文件。Go 源文件中第一段有效代码必须是package <包名> 的形式，如 package hello。

另外需要注意的是，Go语言会把通过go get 命令获取到的库源文件下载到 src 目录下对应的文件夹当中。
pkg 目录
用于存放通过go install 命令安装某个包后的归档文件。归档文件是指那些名称以“.a”结尾的文件。

该目录与 GOROOT 目录（也就是Go语言的安装目录）下的 pkg 目录功能类似，区别在于这里的 pkg 目录专门用来存放项目代码的归档文件。

编译和安装项目代码的过程一般会以代码包为单位进行，比如 log 包被编译安装后，将生成一个名为 log.a 的归档文件，并存放在当前项目的 pkg 目录下。
bin 目录
与 pkg 目录类似，在通过go install 命令完成安装后，保存由 Go 命令源文件生成的可执行文件。在类 Unix 操作系统下，这个可执行文件的名称与命令源文件的文件名相同。而在 Windows 操作系统下，这个可执行文件的名称则是命令源文件的文件名加 .exe 后缀。

源文件

上面我们提到了命令源文件和库源文件，它们到底是什么呢？
命令源文件：如果一个 Go 源文件被声明属于 main 包，并且该文件中包含 main 函数，则它就是命令源码文件。命令源文件属于程序的入口，可以通过Go语言的go run 命令运行或者通过go build 命令生成可执行文件。
库源文件：库源文件则是指存在于某个包中的普通源文件，并且库源文件中不包含 main 函数。
不管是命令源文件还是库源文件，在同一个目录下的所有源文件，其所属包的名称必须一致的。

十、Go语言依赖管理

为什么需要依赖管理

最初的时候Go语言所依赖的所有的第三方包都放在 GOPATH 目录下面，这就导致了同一个包只能保存一个版本的代码，如果不同的项目依赖同一个第三方的包的不同版本，应该怎么解决呢？
godep
godep 是一个Go语言官方提供的通过 vender 模式来管理第三方依赖的工具，类似的还有由社区维护的准官方包管理工具 dep。

Go语言从 1.5 版本开始开始引入 vendor 模式，如果项目目录下有 vendor 目录，那么Go语言编译器会优先使用 vendor 内的包进行编译、测试等。

安装godep工具

我们可以通过go get 命令来获取 godep 工具。

go get github.com/tools/godep

命令执行成功后会将 godep 工具的源码下载到 GOPATH 的 src 目录下对应的文件夹中，同时还会在 GOPATH 的 bin 目录下生成一个名为 godep.exe 的可执行文件，如下图所示。

为了方便使用 godep 工具，我们需要将存放 godep.exe 文件的目录添加到环境变量 PATH 中。在系统变量中找到并选中“Path”一行，点击“编辑”按钮，在新弹出的窗口中点击“新建”，然后在最下面一行中填入对应的目录信息。确认无误后点击“确定”。

godep工具的基本命令
完成上面的操作后，我们就可以在命令行窗口（CMD）中使用 godep 工具了，godep 支持的命令如下表所示：

使用godep工具
执行godep save 命令，会在当前目录中创建 Godeps 和 vender 两个文件夹。Godeps 文件夹下会生成一个 Godeps.json 文件，用来记录项目中所依赖的包信息；vender 目录则是用来保存当前项目所依赖的所有第三方包。

生成的 Godeps.json 文件的结构如下所示：

{
    "ImportPath": "main",
    "GoVersion": "go1.13",
    "GodepVersion": "v80",
    "Deps": [
        {
            "ImportPath": "github.com/go-gomail/gomail",
            "Comment": "2.0.0-23-g81ebce5",
            "Rev": "81ebce5c23dfd25c6c67194b37d3dd3f338c98b1"
        }
    ]
}

其中，“ImportPath”为项目的路径信息，“GoVersion”为Go语言的版本号，“GodepVersion”为 godep 工具的版本号，“Deps”为当前依赖包的路径、版本号信息等等。
提示：当引用的第三方包要升级时，只需要修改 Godep.json 里面的依赖包的版本号，然后再次执行 godep save 命令即可。

godep 工具的主要功能就是控制Go语言程序编译时依赖包搜索路径的优先级。例如查找项目的某个依赖包，首先会在项目根目录下的 vender 文件夹中查找，如果没有找到就会去 GOAPTH/src 目录下查找。
使用go get命令下载指定版本的依赖包
执行go get 命令，在下载依赖包的同时还可以指定依赖包的版本。
运行go get -u命令会将项目中的包升级到最新的次要版本或者修订版本；
运行go get -u=patch命令会将项目中的包升级到最新的修订版本；
运行go get [包名]@[版本号]命令会下载对应包的指定版本或者将对应包升级到指定的版本。
提示：go get [包名]@[版本号]命令中版本号可以是 x.y.z 的形式，例如 go get [email protected]，也可以是 git 上的分支或 tag，例如 go get foo@master，还可以是 git 提交时的哈希值，例如 go get foo@e3702bed2。