Java程序员的Golang入门指南(上)
Java程序员的Golang入门指南
1.序言
Golang作为一门出身名门望族的编程语言新星，像豆瓣的Redis平台Codis、类Evernote的云笔记leanote等。
1.1 为什么要学习
如果有人说X语言比Y语言好，两方的支持者经常会激烈地争吵。如果你是某种语言老手，你就是那门语言的“传道者”，下意识地会保护它。无论承认与否，你都已被困在一个隧道里，你看到的完全是局限的。《肖申克的救赎》对此有很好的注脚：
[Red] These walls are funny. First you hate ‘em, then you get used to ‘em. Enough time passes, you get so you depend on them. That’s institutionalized.
这些墙很有趣。起初你恨它们，之后你习惯了它们。随着时间流逝，你开始以来它们。这就是体制。
在你还没有被完全“体制化”时，为何不多学些语言，哪怕只是浅尝辄止，潜移默化中也许你的思维壁垒就松动了。不管是Golang还是Ruby还是其他语言，当看到一些语法习惯与之前熟悉的C和Java不同时，的确潜意识里就会产生抵触情绪，觉得这不好，还是自己习惯的那套好。长此以往，如果不能冲破自己的心理，“坐以待毙”，被时间淘汰恐怕只是早晚的事儿。所以这里的关键也 不是非要学习Golang，而是要不断地学！
1.2 豪华的开发团队
(略)
1.3 用什么工具来开发
Golang也有专门的IDE，但由于最近迷上了Sublime Text神器，所以这里还是用ST来学习Golang。配置步骤与在ST中使用其他语言开发都类似：
- 安装智能提示插件GoSublime
- 创建编译配置脚本
点Preferences -> Package Settings -> GoSublime -> User Settings中写入（感觉保存时自动格式化出来的缩进、空格等风格有些“讨厌”，所以就禁掉了）：
{
"fmt_enabled": false,
"env": { "path":"D:\\Program Files (x86)\\Go\bin" } }点新建Build System产生go.sublime-build中写入：
{
"path": "D:\\Program Files (x86)\\Go\\bin",
"cmd": ["go", "run", "${file}"],
"selector": "source.go" }2.你好，世界
Golang版的HelloWorld来了！一眼望去，package和import的声明方式与Java如出一辙，比较明显的区别是：func关键字、每行末尾没有分号、Println()大写的函数名。这个例子虽小，却“五脏俱全”，后面会逐一分析这个小例子中碰到的Golang语法点。
package main
import "fmt"
func main() {
fmt.Println("你好，世界！")
}2.1 运行方式
Golang提供了go run“解释”执行和go build编译执行两种运行方式，所谓的“解释”执行其实也是编译出了可执行文件后才执行的。
$ go run helloworld.go
你好，世界！
$ go build helloworld.go
$ ls
helloworld helloworld.go
$ ./helloworld
你好，世界！2.2 Package管理
上面例子中我们使用的就是fmt包下的Println()函数。Golang约定：我们可以用./或../相对路径来引自己的package；如果不是相对路径，那么go会去$GOPATH/src下查找。
2.3 格式化输出
类似C、Java等语言，Golang的fmt包提供了格式化输出功能，而且像%d、%s等占位符和\t、\r、\n转义也几乎完全一致。但Golang的Println不支持格式化，只有Printf支持，所以我们经常会在后面加入\n换行。此外，Golang加入了%T打印值的类型，%v打印数组等集合的所有元素。
package main
import "fmt"
import "math"
/** * This is Printer! * 布尔值：false * 二进制：11111111 * 八进制：377 * 十六进制：FF * 十进制：255 * 浮点数：3.141593 * 字符串：printer * * 对象类型：int,string,bool,float64 * 集合：[1 2 3 4 5] */
func main() {
fmt.Println("This is Printer!")
fmt.Printf("布尔值：%t\n", 1 == 2)
fmt.Printf("二进制：%b\n", 255)
fmt.Printf("八进制：%o\n", 255)
fmt.Printf("十六进制：%X\n", 255)
fmt.Printf("十进制：%d\n", 255)
fmt.Printf("浮点数：%f\n", math.Pi)
fmt.Printf("字符串：%s\n", "printer")
fmt.Printf("对象类型：%T,%T,%T,%T\n", 1, "hello", true, math.E)
fmt.Printf("集合：%v\n", [5]int{1, 2, 3, 4, 5})
}3.语法基础
3.1 变量和常量
虽然Golang是静态类型语言，却用类似JavaScript中的var关键字声明变量。而且像同样是静态语言的Scala一样，支持类型自动推断。有一点很重要的不同是：如果明确指明变量类型的话，类型要放在变量名后面。这有点别扭吧？！后面会看到函数的入参和返回值的类型也要这样声明。
package main
import "fmt"
/** * 单变量声明：num[100], word[hello] * 多变量声明：i[1], i[2], k[3] * 推导类型：b1[true], b2[false] * 常量：age[20], pi[3.141593] */
func main() {
var num int = 100
var word string = "hello"
fmt.Printf("单变量声明：num[%d], word[%s]\n", num, word)
var i, j, k int = 1, 2, 3
fmt.Printf("多变量声明：i[%d], i[%d], k[%d]\n", i, j, k)
var b1 = true
b2 := false
fmt.Printf("推导类型：b1[%t], b2[%t]\n", b1, b2)
const age int = 20
const pi float32 = 3.1415926
fmt.Printf("常量：age[%d], pi[%f]\n", age, pi)
}3.2 控制语句
作为最基本的语法要素，Golang的各种控制语句也是特点鲜明。在对C继承发扬的同时，也有自己的想法融入其中：
- if/switch/for的条件部分都没有圆括号，但必须有花括号。
- switch的case中不需要break。《C专家编程》里也“控诉”了C的fall-through问题。既然90%以上的情况都要break，为何不将break作为case的默认行为？而且编程语言后来者也鲜有纠正这一问题的。
- switch的case条件可以是多个值。
- Golang中没有while。
package main
import "fmt"
/** * testIf: x[2] is even * testIf: x[3] is odd * * testSwitch: One * testSwitch: Two * testSwitch: Three, Four, Five [3] * testSwitch: Three, Four, Five [4] * testSwitch: Three, Four, Five [5] * * 标准模式：[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] * While模式：[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] * 死循环模式：[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] */
func main() {
testIf(2)
testIf(3)
testSwitch(1)
testSwitch(2)
testSwitch(3)
testSwitch(4)
testSwitch(5)
testFor(7)
}
func testIf(x int) {
if x % 2 == 0 {
fmt.Printf("testIf: x[%d] is even\n", x)
} else {
fmt.Printf("testIf: x[%d] is odd\n", x)
}
}
func testSwitch(i int) {
switch i {
case 1:
fmt.Println("testSwitch: One")
case 2:
fmt.Println("testSwitch: Two")
case 3, 4, 5:
fmt.Printf("testSwitch: Three, Four, Five [%d]\n", i)
default:
fmt.Printf("testSwitch: Invalid value[%d]\n", i)
}
}
func testFor(upper int) {
fmt.Print("标准模式：")
for i := 0; i < upper; i++ {
fmt.Printf("[%d] ", i)
}
fmt.Println()
fmt.Print("While模式：")
j := 0
for j < upper {
fmt.Printf("[%d] ", j)
j++
}
fmt.Println()
fmt.Print("死循环模式：")
k := 0
for {
if (k >= upper) {
break
}
fmt.Printf("[%d] ", k)
k++
}
fmt.Println()
}分号和花括号
分号由词法分析器在扫描源代码过程自动插入的，分析器使用简单的规则：如果在一个新行前方的最后一个标记是一个标识符（包括像int和float64这样的单词）、一个基本的如数值这样的文字、或break continue fallthrough return ++ – ) }中的一个时，它就会自动插入分号。
分号的自动插入规则产生了“蝴蝶效应”：所有控制结构的左花括号不都能放在下一行。因为按照上面的规则，这样做会导致分析器在左花括号的前方插入一个分号，从而引起难以预料的结果。所以Golang中是不能随便换行的。
3.3 函数
函数有几点不同：
- func关键字。
- 最大的不同就是“倒序”的类型声明。
- 不需要函数原型，引用的函数可以后定义。这一点很好，真不喜欢C语言里要么将“最底层抽象”的函数放在最前面定义，要么写一堆函数原型声明在最前面。
3.4 集合
Golang提供了数组和Map作为基本数据结构：
- 数组中的元素会自动初始化，例如int数组元素初始化为0
- 切片（借鉴Python）的区间跟主流语言一样，都是 “左闭右开”
- 用 range()遍历数组和Map
package main
import "fmt"
/** * Array未初始化: [0 0 0 0 0] * Array赋值: [0 10 0 20 0] * Array初始化: [0 1 2 3 4 5] * Array二维: [[0 1 2] [1 2 3]] * Array切片： [2 3] [0 1 2 3] [2 3 4 5] * * Map哈希表：map[one:1 two:2 three:3]，长度[3] * Map删除元素后：map[one:1 three:3]，长度[2] * Map打印： * one => 1 * four => 4 * three => 3 * five => 5 */
func main() {
testArray()
testMap()
}
func testArray() {
var a [5]int
fmt.Println("Array未初始化: ", a)
a[1] = 10
a[3] = 20
fmt.Println("Array赋值: ", a)
b := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
fmt.Println("Array初始化: ", b)
var c [2][3]int
for i := 0; i < 2; i++ {
for j := 0; j < 3; j++ {
c[i][j] = i + j
}
}
fmt.Println("Array二维: ", c)
d := b[2:4] // b[3,4]
e := b[:4] // b[1,2,3,4]
f := b[2:] // b[3,4,5]
fmt.Println("Array切片：", d, e, f)
}
func testMap() {
m := make(map[string]int)
m["one"] = 1
m["two"] = 2
m["three"] = 3
fmt.Printf("Map哈希表：%v，长度[%d]\n", m, len(m))
delete(m, "two")
fmt.Printf("Map删除元素后：%v，长度[%d]\n", m, len(m))
m["four"] = 4
m["five"] = 5
fmt.Println("Map打印：")
for key, val := range m {
fmt.Printf("\t%s => %d\n", key, val)
}
fmt.Println()
}3.5 指针和内存分配
Golang中可以使用指针，并提供了两种内存分配机制：
- new：分配长度为0的空白内存，返回类型T*。
- make：仅用于 切片、map、chan消息管道，返回类型T而不是指针。
package main
import "fmt"
/** * 整数i=[10]，指针pInt=[0x184000c0]，指针指向*pInt=[10] * 整数i=[3]，指针pInt=[0x184000c0]，指针指向*pInt=[3] * 整数i=[5]，指针pInt=[0x184000c0]，指针指向*pInt=[5] * * Wild的数组指针： <nil> * Wild的数组指针==nil[true] * * New分配的数组指针： &[] * New分配的数组指针[0x18443010]，长度[0] * New分配的数组指针==nil[false] * New分配的数组指针Make后： &[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] * New分配的数组元素[3]： 23 * * Make分配的数组引用： [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] */
func main() {
testPointer()
testMemAllocate()
}
func testPointer() {
var i int = 10;
var pInt *int = &i;
fmt.Printf("整数i=[%d]，指针pInt=[%p]，指针指向*pInt=[%d]\n",
i, pInt, *pInt)
*pInt = 3
fmt.Printf("整数i=[%d]，指针pInt=[%p]，指针指向*pInt=[%d]\n",
i, pInt, *pInt)
i = 5
fmt.Printf("整数i=[%d]，指针pInt=[%p]，指针指向*pInt=[%d]\n",
i, pInt, *pInt)
}
func testMemAllocate() {
var pNil *[]int
fmt.Println("Wild的数组指针：", pNil)
fmt.Printf("Wild的数组指针==nil[%t]\n", pNil == nil)
var p *[]int = new([]int)
fmt.Println("New分配的数组指针：", p)
fmt.Printf("New分配的数组指针[%p]，长度[%d]\n", p, len(*p))
fmt.Printf("New分配的数组指针==nil[%t]\n", p == nil)
//Error occurred
//(*p)[3] = 23
*p = make([]int, 10)
fmt.Println("New分配的数组指针Make后：", p)
(*p)[3] = 23
fmt.Println("New分配的数组元素[3]：", (*p)[3])
var v []int = make([]int, 10)
fmt.Println("Make分配的数组引用：", v)
}3.6 面向对象编程
Golang的结构体跟C有几点不同：
- 结构体可以有方法，其实也就相当于OOP中的类了。
- 支持带名称的初始化。
- 用指针访问结构中的属性也用”.”而不是”->”，指针就像Java中的引用一样。
- 没有public，protected，private等访问权限控制。C也没有protected，C中默认是public的，private需要加static关键字限定。Golang中方法名大写就是public的，小写就是private的。
同时，Golang支持接口和多态，而且接口有别于Java中继承和实现的方式，而是采取了类似Ruby中更为新潮的Duck Type。只要struct与interface有相同的方法，就认为struct实现了这个接口。就好比只要能像鸭子那样叫，我们就认为它是一只鸭子一样。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
// -----------------
// Struct
// -----------------
type Person struct {
name string
age int
email string
}
func (p *Person) getName() string {
return p.name
}
// -------------------
// Interface
// -------------------
type shape interface {
area() float64
}
type rect struct {
width float64
height float64
}
func (r *rect) area() float64 {
return r.width * r.height
}
type circle struct {
radius float64
}
func (c *circle) area() float64 {
return math.Pi * c.radius * c.radius
}
// -----------------
// Test
// -----------------
/** * 结构Person[{cdai 30 [email protected]}]，姓名[cdai] * 结构Person指针[&{cdai 30 [email protected]}]，姓名[cdai] * 用指针修改结构Person为[{carter 40 [email protected]}] * * Shape[0]周长为[13.920000] * Shape[1]周长为[58.088048] */
func main() {
testStruct()
testInterface()
}
func testStruct() {
p1 := Person{"cdai", 30, "[email protected]"}
p1 = Person{name: "cdai", age: 30, email: "[email protected]"}
fmt.Printf("结构Person[%v]，姓名[%s]\n", p1, p1.getName())
ptr1 := &p1
fmt.Printf("结构Person指针[%v]，姓名[%s]\n", ptr1, ptr1.getName())
ptr1.age = 40
ptr1.name = "carter"
fmt.Printf("用指针修改结构Person为[%v]\n", p1)
}
func testInterface() {
r := rect { width: 2.9, height: 4.8 }
c := circle { radius: 4.3 }
s := []shape{ &r, &c }
for i, sh := range s {
fmt.Printf("Shape[%d]周长为[%f]\n", i, sh.area())
}
}3.7 异常处理
Golang中异常的使用比较简单，可以用errors.New创建，也可以实现Error接口的方法来自定义异常类型，同时利用函数的多返回值特性可以返回异常类。比较复杂的是defer和recover关键字的使用。Golang没有采取try-catch“包住”可能出错代码的这种方式，而是用 延迟处理 的方式。
用defer调用的函数会以后进先出（LIFO）的方式，在当前函数结束后依次顺行执行。defer的这一特点正好可以用来处理panic。当panic被调用时，它将立即停止当前函数的执行并开始逐级解开函数堆栈，同时运行所有被defer的函数。如果这种解开达到堆栈的顶端，程序就死亡了。但是，也可以使用内建的recover函数来重新获得Go程的控制权并恢复正常的执行。由于仅在解开期间运行的代码处在被defer的函数之内，recover仅在被延期的函数内部才是有用的。
package main
import (
"fmt"
"errors"
"os"
)
/** * 自定义Error类型，实现内建Error接口 * type Error interface { * Error() string * } */
type MyError struct {
arg int
msg string
}
func (e *MyError) Error() string {
return fmt.Sprintf("%d - %s", e.arg, e.msg)
}
/** * Failed[*errors.errorString]: Bad Arguments - negative! * Success: 16 * Failed[*main.MyError]: 1000 - Bad Arguments - too large! * * Recovered! Panic message[Cannot find specific file] * 4 3 2 1 0 */
func main() {
// 1.Test error
args := []int{-1, 4, 1000}
for _, i := range args {
if r, e := testError(i); e != nil {
fmt.Printf("Failed[%T]: %v\n", e, e)
} else {
fmt.Println("Success: ", r)
}
}
// 2.Test defer
src, err := os.Open("control.go")
if (err != nil) {
fmt.Printf("打开文件错误[%v]\n", err)
return
}
defer src.Close()
// use src...
for i := 0; i < 5; i++ {
defer fmt.Printf("%d ", i)
}
// 3.Test panic/recover
defer func() {
if r := recover(); r != nil {
fmt.Printf("Recovered! Panic message[%s]\n", r)
}
}()
_, err2 := os.Open("test.go")
if (err2 != nil) {
panic("Cannot find specific file")
}
}
func testError(arg int) (int, error) {
if arg < 0 {
return -1, errors.New("Bad Arguments - negative!")
} else if arg > 256 {
return -1, &MyError{ arg, "Bad Arguments - too large!" }
} else {
return arg * arg, nil
}
}