《The Way to Go》阅读笔记

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Chapter1

go语言的发展目标

结合静态语言的安全性和高效性，动态语言的易开发性。

注意，go是静态语言（静态类型语言）。是类型安全和内存安全的编程语言。通过goroutine来实现并发并行编程，通过channel来实现gorountine之间通信。

像其他静态语言一样执行本地代码，但依旧运行某种意义上的虚拟机进行垃圾回收，不需要开发人员考虑内存管理的问题。

语言的特性

没有类和继承概念，使用接口（interface）来实现多态性，函数是基本构件

使用静态类型，强类型语言，隐式的类型转换不被允许

Chapter2

平台与架构

Go语言有两个版本编译器：Go原生编译器gc和非原生编译器gccgo，Go语言的编译器和链接器都是C语言编写并产生本地代码

Go的自举：在 1.4 版本后，Go 编译器实现了自举，即通过 1.4 版本来编译安装之后版本的编译器。

Go环境变量

  • $GOROOT：Go在电脑上的安装位置，一般是$Home/go（注意不要配置成bin目录了，bin目录是添加到path让你方便执行go.exe的…）
  • $GOPATH：此路径下必须包含src / pkg / bin三个目录存放源码，包文件和可执行文件
  • $GOMAXPROCS：用于设置应用程序可使用的处理器个数与核数

Go 运行时（runtime）

  • 尽管Go编译器产生的是本地可执行代码，但仍然运行在Go的runtime中，这个runtime負責管理包括内存分配、垃圾回收、栈处理、goroutine、channel、切片、map和反射。Go的runtime嵌入到每一个可执行文件当中，所以可执行文件会比相应的源文件大得多。

Chapter4

Go程序基本结构和要素

每个程序都由包（通常简称为 pkg）的概念组成，可以使用自身的包或者从其它包中导入内容。每个Go文件都属于且仅属于一个包，一个包可以由许多.go源文件组成，文件名和包名一般都是不同的。

如果要编译包名不是为main的源文件如pack1，编译后产生的对象文件将会是pack1.a而不是可执行程序。

所有包名应该使用小写字母。

Go标准库位于Go根目录下的子目录pkg，以64位windows为例，标准库位于windows_amd64下。

包的导入和搜索

如果包名不是以 .或 /开头，如 "fmt"或者 "container/list"，则 Go 会在全局文件进行查找；如果包名以 ./开头，则 Go 会在相对目录中查找；如果包名以 /开头（在 Windows 下也可以这样使用），则会在系统的绝对路径中查找。

可见性规则

包通过这个强制执行的规则决定自身代码是否暴露给外部文件：如果标识符（包括常量、变量、类型、函数名、结构字段等等）以大写字母开头，那么可以被外部包使用，如果以小写字母开头，就对包外不可见，仅在包内可见并且可用。

只有当某个函数需要被外部包调用的时候才使用大写字母开头，并遵循 Pascal 命名法；否则就遵循骆驼命名法，即第一个单词的首字母小写，其余单词的首字母大写。

函数

每一个可执行程序必须包含main()，是除init()外启动后第一个执行的函数。如果main包的没有包含main函数会引发build error。main没有参数也没有返回类型。

对相同类型的函数参数，可以这样描述函数

func Add(param1, param2 int) int {
    // ...
}

类型

使用 var 声明的变量的值会自动初始化为该类型的零值。

类型定义了某个变量的值的集合与可对其进行操作的集合。

类型可以是基本类型，如：int、float、bool、string；结构化的（复合的），如：struct、array、slice、map、channel；只描述类型的行为的，如：interface。

结构化的类型没有真正的值，它使用 nil 作为默认值（在 Objective-C 中是 nil，在 Java 中是 null，在 C 和 C++ 中是NULL或 0）。值得注意的是，Go 语言中不存在类型继承。

常量

常量值必须在编译时能够确定，同时无法在运行过程修改它的值

变量

使用关键词var来声明一个变量

在包级别声明变量

var a int = 5 // 显式声明类型
var b = 5 // 隐式声明类型

在函数内部的简短形式，省略var

func Sample() {
    a := 5
}

交换变量，不用写tmp了

a, b = b, a

值类型与引用类型

基本数值类型，字符串，数组，结构都是值类型，内容直接存放在变量分配得的内存上

更复杂的类型（？）使用引用类型保存，变量分配得的内存上，存放“内容所在的地址”

格式字符串

用来记录一些输出类型（格式化说明符）

  • %v 通用
  • %t 布尔型
  • %d 格式化整数（%x和%X用于格式化16进制
  • %g 格式化浮点型（%f输出浮点数，%e输出科学计数法
  • %p 显示地址格式

init函数

不能被人为调用，在包完成初始化（变量全局声明初始化）后自动执行，可以作为另一种初始化途径

初始化以单线程执行，且按照包的依赖关系执行，另一种用途可以在开始执行程序前对数据进行检验修复

基本类型与运算符

注意go没有隐式类型转换，在类型转换是要注意用显式的方式进行

数字类型

Go 也有基于架构的类型，例如：int、uint 和 uintptr。这些类型的长度都是根据运行程序所在的操作系统类型所决定的：

  • int 和 uint 在 32 位操作系统上，它们均使用 32 位（4 个字节），在 64 位操作系统上，它们均使用 64 位（8 个字节）。
  • uintptr 的长度被设定为足够存放一个指针即可。

Go 语言中没有 float 类型。（Go语言中只有 float32 和 float64）没有double类型。

float32 精确到小数点后 7 位，float64 精确到小数点后 15 位。由于精确度的缘故，你在使用 ==  或者 !=来比较浮点数时应当非常小心。

算术运算符

  • 相对于一般规则而言，Go 在进行字符串拼接时允许使用对运算符 + 的重载，但 Go 本身不允许开发者进行自定义的运算符重载
  • / 对于整数运算而言，结果依旧为整数，例如：9 / 4 -> 2。取余运算符只能作用于整数：9 % 4 -> 1。
  • 你可以将语句 b = b + a 简写为 b += a
  • 带有 ++和 -- 的只能作为语句，而非表达式，因此 n = i++ 这种写法是无效的，

类型别名

给某个类型起另一个名字，新类型不会拥有原类型附带方法，新类型也可自定义方法

字符类型

byte类型是 uint8 的别名，对于只占用 1 个字节的传统 ASCII 编码的字符来说

\x总是紧跟着长度为 2 的 16 进制数

var ch byte = 65 或 var ch byte = '\x41' // one byte

Go 同样支持 Unicode（UTF-8），因此字符同样称为 Unicode 代码点或者 runes，并在内存中使用 int 来表示。在书写 Unicode 字符时，需要在 16 进制数之前加上前缀 \u 或者 \U。

因为 Unicode 至少占用 2 个字节，所以我们使用 int16 或者 int 类型来表示。如果需要使用到 4 字节，则会加上 \U 前缀；前缀 \u 则总是紧跟着长度为 4 的 16 进制数，前缀 \U 紧跟着长度为 8 的 16 进制数。

var ch int = '\u0041' // two bytes
var ch2 int = '\u03B2'
var ch3 int = '\U00101234' // four bytes

包unicode包含的测试字符函数

  • 判断是否为字母：unicode.IsLetter(ch)
  • 判断是否为数字：unicode.IsDigit(ch)
  • 判断是否为空白符号：unicode.IsSpace(ch)

字符串

字符串是UTF-8字符的序列，所以字符串内的字符可能根据需要占用1至4字节，与其他语言不同，好处是减少内存、硬盘空间占用，也不需要进行文本编码解码。

双引号内的转义符照常处理；反引号内的会解释为字符串，会将转义符原样输出

`This is a raw string \n` 中的 `\n\` 会被原样输出。
  • 可以进行索引，但索引到的是字节
  • 根据长度限定，而不是特殊字符’\0’
  • 是一种值类型，内容不可变，是字节的定长数组

字符串与[]byte的转换

// 逆转！
func ReverseString(input string) string {
    c := []byte(input)
    for i := 0; i < len(c)/2; i++ {
        other := len(c) - i - 1
        c[i], c[other] = c[other], c[i]
    }

    return string(c)
}

Chapter5

if-else 结构

特点：条件不需要圆括号，但是语句需要大括号

可以使用初始化语句，在if语句的作用域中声明一个变量，需要在声明语句后面跟上一个分号

if val := 10; val > max {
    // do something
}

测试多返回值函数的错误

Go语言函数经常使用两个返回值来表示执行是否成功，通常返回零值、nil、false来表示失败，或者使用一个error类型的变量来代替作为第二个返回值；成功执行的话，error值为nil。

如果判断函数执行一定能成功，可以使用_来接收第二个参数。

有时当错误没有发生时，继续运行就是唯一要做的事情，所以if语句块后面不需要使用else分支（卫语句）

value, err := pack1.Function1(param1)
if err != nil {
    fmt.Printf("An error occured in pack1.Function1 with parameter %v", param1)
    return err
}
// 未发生错误，继续执行：

switch 语句

与其他语言switch语句的不同之处：

  1. 可以同时测试多个符合条件的值：case val1, val2, val3

  2. 匹配某个分支后，会退出整个switch语句，所以不需要特别使用break来结束

  3. 如果想要执行后续分支的代码，可以使用fallthrough关键字

  4. switch语句也可以不提供任何被判断的值，然后在每个case分支中进行不同条件的测试，可用于替代测试条件非常多的if-else语句

    switch {
    case i < 0:
        f1()
    case i == 0:
        f2()
    case i > 0:
        f3()
}

  5. 同样的类似if-else结构，也可以在switch后跟上一个初始化语句

    switch result := calculate(); {
    case result < 0:
        ...
    case result > 0:
        ...
    default:
        // 0
}

for 结构

  1. 常见的for结构与其他语言一致 for A; B; C { }
  2. 没有while结构，存在根据条件判断进行的 for condition {}
  3. 无限循环结构形如，for {}
  4. 形如foreach的结构，使用range关键字，for pos, value range array {} 注意value为集合中对应索引的值拷贝，因此它一般只具有只读性质（如果value为指针，则会产生指针的拷贝，依旧可以修改集合中的原值）写操作并不生效
  5. （5.5-5.6） break, continue, goto 没有什么不同

Chapter6

函数-介绍

  1. go中不支持函数重载（函数重载需要多余的类型匹配，影响性能），同名函数将会导致编译报错
  2. 函数是一等公民（first-class value），可以赋值给变量
  3. go没有泛型的概念，在注重性能的场合最好为每一个类型单独创建一个函数，使代码可读性更强

函数参数与返回值

  1. go默认使用按值传递来传递参数，也就是传递参数的副本

  2. 如果希望直接修改参数的值，可以传递参数的地址（&variable），相当于传递一个指针，可以通过这个指针来修改指向地址上的值。

  3. 注意指针也是变量，指针变量的值是另一个变量的地址，所以传递指针也是按值传递。当函数内改变一个占用内存较大的变量时，传递指针不需要赋值变量的值，性能优势就更加明显了。

  4. 使用多重返回值：可以使用命名返回值，或者非命名返回值；尽量使用命名返回值，使代码更容易读懂

  5. 使用命名返回值时，可以为返回值变量赋值后return，也可以return对应的返回值变量，但以返回的明确值为准

    func GetX2AndX3_2(input int) (x2 int, x3 int) { // 假设输入为10
    x2 = input * 2
    x3 = input * 3
    //return // 返回 20，30
    //return x2, x3 // 同样返回 20，30
    return input, input // 返回10，10，x2和x3也被赋值为10
}

传递变长参数

  1. 如果函数最后一个参数采用...type的形式，这个函数就可以处理一个变长参数，接收一个类似于切片（slice）的参数，如下，变量 who的值为 []string{"Joe", "Anna", "Eileen"}

    func Greeting(prefix string, who ...string)
Greeting("hello:", "Joe", "Anna", "Eileen")

  2. 如果参数存储在slice类型变量slice中，可以通过slice...的形式来传递参数，调用变参函数

    slice := []int{7,9,3,5,1}
x = min(slice...)

defer 和追踪

  1. 关键字defer允许将某个语句或函数的执行推迟到函数返回之前（或者说任意位置的return语句之后），类似C#与Java中的finally语句块
  2. 注意如果defer的函数a中的某个参数使用了函数b的调用结果，函数b会马上执行而不会等到函数返回前才执行，见示例 6.11

将函数作为参数

函数可以作为其他函数的参数进行传递，函数参数的格式如下：

// strings.IndexFunc
func IndexFunc(s string, f func(c rune) bool) int
// 函数返回值是字符串s中第一个使f(c)返回true的unicode字符

闭包

  1. 使用匿名函数，例func(x, y int) int { return x+ y } 除了没有名字和声明一个函数是一样的

  2. 这样的一个匿名函数不能独立存在，需要将它赋值于某个变量，再通过这个变量名进行调用；或者直接对这个匿名函数进行调用

  3. 对下述例子中的函数变量，变量代表的是func(int)，变量的值是一个内存地址

        for i := 0; i < 4; i++ {
        g := func(i int) { fmt.Printf("%d ", i) }
        g(i)
        fmt.Printf(" - g is of type %T and has value %v\n", g, g)
    }

// -- output
0 - g is of type func(int) and has value 0x681a80
1 - g is of type func(int) and has value 0x681b00
2 - g is of type func(int) and has value 0x681ac0
3 - g is of type func(int) and has value 0x681400

  4. 闭包：匿名函数被允许去捕捉一些外部状态，例如函数被创建时的状态；又或者说闭包继承了函数声明时的作用域。作用域内的变量被共享到闭包的环境中，可以在闭包中被操作，直到闭包销毁。

使用闭包调试

使用runtime包中的runtime.Caller来打印当前的执行文件与执行行数

Chapter7

数组与切片 声明和初始化

数组：具有相同唯一类型的长度固定的数据项序列，数组长度必须是常量表达式，编译时需要知道数组长度以便分配内存。

数组的声明方式（值类型，声明和初始化可以同时发生）：

var identifier [len]type
// 举例一个数组的初始化
func main() {
    var arr1 [5]int // 初始化为全0

    for i:=0; i < len(arr1); i++ {
        arr1[i] = i * 2
    }

    for i:=0; i < len(arr1); i++ {
        fmt.Printf("Array at index %d is %d\n", i, arr1[i])
    }
}

注意，Go语言中的数组是值类型，不像C/C++中是指向首元素的指针，所以把一个数组赋值给另一个时，或者将数组作为参数传入时，都会产生数组拷贝。

将一个大数组传递给函数会消耗很多内存，通过传递数组的指针，或者使用数组的切片来避免这种情况。

数组常量

如果数组内容已经提前知道，那么可以用数组常量来初始化而不用依次赋值

var arrAge = [5]int{18, 20, 15, 22, 16}
var arrKeyValue = [5]string{3: "Chris", 4: "Ron"} // 只有索引3和4被赋予实际的指，其他元素都被设置为空的字符串

切片

切片（slice）是对数组一个连续片段的引用：

  1. 切片的长度可以在运行时修改，是一个长度可变的数组

  2. 切片提供计算容量的函数cap()，对切片s，cap(s)就是从s[0]到切片来源数组末尾的长度，对切片s永远成立：0≤len(s)≤cap(s)

  3. 表示同一个数组片段的多个切片之间共享数据，因为是引用，所以不需要使用额外内存

  4. 声明切片以及初始化切片的方式：

    var identifier []type // 声明，未初始化时为nil
var slice1 []type = arr1[start:end] // 初始化，不包含末尾索引，左闭右开
var slice2 []type = arr1[:] // 初始化，包含数组内的所有元素
s := [3]int{1,2,3}[:] // （等价于先用 s := [3]int{1, 2, 3} 生成数组, 再使用 s[:] 转成切片）
s := []int{1,2,3} // 甚至更精简的形式，类似数组的初始化方式

type intSlice []int // 使用type alias，初始化更简单了
s := intSlice{1,2,3} // 是 s := intSlice([]int{1,2,3}) 的精简形式

  5. 对切片的大小进行操作，切片只能向后移动，向前移动（s2 = s2[-1:]） 会导致编译错误：

    slice1 = slice1[:len(slice1)-1] // 去掉最后一个元素
slice1 = slice1[:cap(slice1)] // 扩大到大小上限
s2 = s2[1:] // 可以将 s2 向后移动一位，但是末尾没有移动

  6. 不要用指针指向切片，切片本身就是一个指针，已经是引用类型

  7. 当数组没有定义时，使用make来初始化/创建一个切片（当然同时也创建了相关数组）

    var slice1 []type = make([]type, len) // len 为切片长度
slice1 := make([]type, len) // 精简形式
slice1 := make([]type, len, cap) // 精简形式, 接收cap为切片容器大小

  8. new和make的区别：

    1. new(T)为类型T分配一片内存，初始化为0并返回类型*T指针，不会做额外的初始化操作（所以内建类型需要make），适用于值类型如数组和结构体
    2. make(T)返回类型T的初始值，只适用于内建引用类型：slice、map与channe，三者在内存中有多个组成部分，需要对内存中的组成部分初始化才能使用，make就是对三者进行初始化的一种操作方式
    3. 试图make()一个结构体变量会引发编译错误，还不算太糟糕，但new一个map并试图向其填充数据，将会引发运行时错误，因为new(map)返回的是nil指针，它尚未被分配内存

bytes包

类似java / C# 中的StringBuilder类，通过声明bytes.Buffer对象，或者new一个出来，或者通过函数func NewBuffer(buf []byte) *Buffer，创建一个 Buffer对象并且用 buf初始化好

for-range 结构

  1. 在for-range结构中使用_来忽略索引 / 变量

  2. 如果只需要索引，可以直接忽略第二个变量

    seasons := []string{"Spring", "Summer", "Autumn", "Winter"}
for _, season = range seasons {
        fmt.Printf("%s\n", season)
}

for ix := range seasons {
    fmt.Printf("%d", ix)
}

切片重组（reslice）

切片复制与追加

  1. 使用copy(to []T, from []T)来将from切片中的内容拷贝到to切片中，覆盖to现有的元素，函数返回赋值的个数
  2. 使用append(s []T, x ...T)来将多个相同类型元素（如果需要追加切片，将第二个参数拓展成参数列表x = append(x, y...)）追加到切片后，并返回新的切片。如果原切片容量不足，会分配新的数组给切片，所以新的切片可能不再指向同一个数组。
  3. 由2可以得到，如果将切片作为函数参数传入，在函数内部对切片进行了扩容，最好再将切片作为返回值传出，才能在函数外部得到扩容后的切片

字符串、数组和切片的应用

  1. 使用substr := str[start:end] 来获取从索引start到end-1的子字符串
  2. 关于切片的操作，可以参考7.6.7 append() 函数常见操作
  3. 切片底层指向一个数组，只有不被任何切片指向的时候，数组的内存才会被释放，所以注意切片指向的数组，在必要时，以部分内容新建一个切片
  4. 使用c := byte[](str)来将字符串转化为字符切片，从而修改字符串内容，字符串内容无法被直接索引修改（放在等号左边）

Chapter8

Map 的声明、初始化和make

  1. 自然的，map是引用类型

  2. map的声明格式如下，不需要长度，因为大小可以动态增长

    var map1 map[keytype]valuetype
var map1 map[string]int

  3. key需要时可以用操作符比较的类型，value可以是任何类型

  4. map可以用 map[keyType]valueType{key1: val1, key2: val2}的描述方法来初始化，就像数组和结构体一样

  5. 引用类型的map使用make进行初始化

  6. 使用make初始化map时可以标明初始容量，当增长到容量上限时，map大小会自动+1

  7. 将value定义成[]int类型或者其他类型的切片，来解决一个value对应多个值的问题

键值对检查，元素删除

  1. 可以使用 val1 = map1[key1]的方法获取 key1 对应的值 val1。如果 map中不存在 key1，val1就是一个值类型的空值。
  2. 如何区分key1不存在还是对应value是空值？可以使用val1, isPresent = map1[key1]，当key存在于map中时，isPresent会返回true

for-range 配套用法（遍历map）

  1. 和前面类似的，如果只关心值不关心key，可以_,value := range map ，反之如果只关心key不关心值，可以 key := range map
  2. 注意，map的本质是散列表，map的增长扩容会导致重新散列，同时Go设计者也让每次遍历的起点不一样，所以遍历map总是无序的，为了让我们不依赖map的遍历排序中的顺序
  3. 如果想要获得map类型的切片，就需要使用两次make()函数，第一次用于分配切片，第二次用于分配切片中的每个map元素；注意，当你使用range来遍历分配时，获得的只是map值的拷贝，所以并不能真正进行map元素的初始化

map的排序

  1. 由于map的无序性，当需要为map排序时，考虑将key或value拷贝到切片中，对切片进行排序，再对切片使用for-range，打印出所有key-value

Chapter9

标准库概述

简单记录一下，感觉用得上的

  1. io：基本输入输出
  2. bufio：缓冲输入输出
  3. path/filepath：系统目标文件名目录
  4. strings：字符串操作
  5. strconv：字符串转换为基础类型
  6. regexp：正则表达式
  7. bytes：字符型分片
  8. math：数学函数
  9. math/rand：伪随机数生成
  10. sort：数组排序和自定义集合
  11. encoding/json：编码解码json数据
  12. runtime：Go程序运行时交互，垃圾回收/协程创建
  13. reflect：运行时反射

锁与sync包

  1. sync.Mutex是一个互斥锁，守护在临界区入口保证同一时间只能有一个线程进入临界区

    type Info struct {
    mu sync.Mutex
    // ... other fields, e.g.: Str string
}

// example
info.mu.Lock()
// 临界区修改
info.mu.Unlock()

  2. sync.RWMutex锁，能通过RLock()来允许同一时间多个线程对变量进行读操作，但只有一个现成能进行写操作

精密计算与big包

对于整数的高精度计算，提供了 big包，被包含在 math包下：有用来表示大整数的 big.Int 和表示大有理数的 big.Rat类型

自定义包与可见性

  1. import 的一般格式：import “包的路径或URL地址”，非自定义本地包一般存放在$GOROOT/src（官方包）下或​$GOPATH/src（第三方包）下

  2. （module mode）用相对路径（”./”）import自定义包在module mode下不支持，可以使用从module名（在go.mod中定义）开始相对路径的方式进行import

    这里是enable go modules integration状态

  3. （module mode）如果需要用go install / go get 来下载package，需要打开module mode

  4. （module mode）通过go env 来查看是否打开了GO MODULE MODE

  5. （module mode）通过go install / go get下载的package，会被下载到$GOPATH的pkg目录下

  6. （module mode）要使用下载的package，需要编辑项目的go.mod（是不是IDE帮我自动编辑了我不是很清楚）

  7. 使用import [name] “path”，来给import的包起一个别名，使用import _ “path”，来忽略这个包，仅通过import执行package的init方法

Chapter10

结构与方法

  1. Go通过类型别名和结构体的形式支持用户自定义类型
  2. 结构体也是值类型，所以通过new()函数来创建
  3. Go语言中没有类的概念，因此结构体有着更为重要的地位

结构体定义

  1. 结构体的定义方式：

    type identifier struct {
    field1 type1
    field2 type2
}

  2. 声明结构体变量的方式

    var t *T
t = new(T) // 使用new()，t的类型是*T

var s T
T.a = 5 // 直接声明结构体变量，t的类型是T

//结构体字面量：struct-literal
ms := struct1{10, 15.5, "Chris"} //必须按照字段顺序写，ms的类型是struct1
ms := &struct1{10, 15.5, "Chris"} // 同上，ms的类型是*struct1
intr := Interval{end:5, start:1} // 可以不按照字段顺序，可以不给每一个字段赋值
r1 := Rect1{Point{10, 20}, Point{50, 60}} // 嵌套

  3. 对于一个结构体类型和一个结构体类型指针，都可以用相同的选择器符（selector-notation），即.符号来引用结构体的字段

    type myStruct struct { i int }
var v myStruct    // v 是结构体类型变量
var p *myStruct   // p 是指向一个结构体类型变量的指针
v.i
p.i // 这里会报错，因为p指针为nil

  4. 当为结构体定义了一个alias类型时，结构体和它的alias类型具有相同的底层类型，可以互相转换

    type number struct {
    f float32
}

type nr number   // alias type

  5. 使用 fmt.Println()打印一个结构体的默认输出可以很好的显示它的内容，类似使用 %v选项。使用%+v选项会先输出字段名字再输出字段的值，使用%#v字段会在前者基础上先输出结构体的名字

    The name of person is {EDWARD CHEN}
The name of person is &{firstName:EDWARD lastName:CHEN}
The name of person is chapter10.Person{firstName:"EDWARD", lastName:"CHEN"}

  6. fmt.Printf / fmt.Print / fmt.Println 均会自动使用结构体的String 方法，通过给出结构体为接收者的String方法来进行自定义

使用工厂方法创建结构体实例

  1. Go语言不支持面向对象编程语言中的构造方法，但是可以可以很容易实现“构造子工厂”方法，按惯例以“new…”或“New…”开头
  2. 通过可见性原则可以将结构体由小写开始，来禁止使用new()函数，强制用户使用工厂方法

带标签的结构体

类似注释，在结构体的字段类型后面可以用""进行字段的解释，称为标签(tag)

type TagType struct { // tags
    field1 bool   "An important answer"
    field2 string "The name of the thing"
    field3 int    "How much there are"
}

匿名字段和内嵌结构体

  1. 可以包含一个或多个匿名字段，这些字段只有类型是必须的，匿名字段本身也可以是一个结构体，即内嵌结构体；结构体中每一种数据类型只能有一个匿名字段
  2. 匿名字段/内嵌结构体 被用来模拟类似继承的行为，Go语言通过内嵌或组合来实现
  3. 当只有一个内嵌结构体时，可能看起来像是继承；当有多个内嵌结构体，看起来就会像是组合；实际上当只有一个内嵌结构体时，按组合去理解也会更贴近go的设计
  4. 不难得到，类型A内嵌了类型B时，类型B指针无法指向类型A实例（即使类型B是唯一的内嵌类型）
  5. 外层结构体可以直接通过选择器符.直接访问内层结构体的字段
  6. 两个字段拥有相同名字时：外层名字覆盖内层名字，同一层级的相同名字字段需要明确来自哪一个类型（c.A.a，c.B.a）

方法

方法

  1. 结构体像是类的简化形式，而方法是在接收者上的函数，接收者可以是某种类型的值，或者是其他允许类型的指针。
  2. 接收器不可以是一个接口类型，因为接口是抽象定义。
  3. 一个结构体加上它的方法等价于面向对象中的一个类，在Go中结构体和绑定的方法可以不在一起，但是需要在同一个包内
  4. 不允许方法重载，可以重载类型
  5. 调用方法的方式：recv.Method1()，如果recv可以是类型值，或类型指针（自动解引用）

函数方法的区别

函数将变量作为参数：Function1(recv)，方法在变量上被调用：recv.Method1()

指针或值作为接收者

  1. recv常见的是一个指向receiver_type的指针，这样就不会产生结构体的拷贝，而且可以修改结构体的内容
  2. 指针方法和值方法都可以在指针或者非指针（值）上被调用，go会自动为你做类型转换

方法与未导出字段

对于未导出的字段，使用getter和setter方法进行修改，在Go中setter方法会使用Set前缀，而getter只使用成员名

内嵌类型的方法和继承

  1. 匿名类型被内嵌到结构体中时，匿名类型的可见方法也被内嵌，这相当于实现了继承

  2. 内嵌将一个已存在类型的字段和方法注入到了另一个类型里：匿名字段上的方法“晋升”成为了外层类型的方法。

  3. 外层类型的方法会覆写内嵌类型对应的方法，想要调用内嵌类型的方法，用内嵌类型名进行访问

    func (n *NamedPoint) Abs() float64 {
    return n.Point.Abs() * 100.
}

如何在类型中嵌入功能

  1. 聚合（组合）：包含所需功能类型的具体字段；内嵌：使用内嵌类型，把所需的功能类型内嵌

    // 聚合（组合）
type Customer struct {
    Name string
    log  *Log
}
// 内嵌
type Customer struct {
    Name string
    Log
}

多重继承

在类型中嵌入必要的父类型就能简单地实现多重继承

与其他面向对象语言的比较…

  1. go中分离了类型与方法，方法只要定义就可以调用，与其他类型是否存在方法并无关系
  2. go中并不使用类继承的概念，“继承”的两个好处，代码复用通过组合和委托实现，多态通过接口的使用来实现。又是这也叫组件编程 (Component Programming) 面向对象设计 OOP

垃圾回收与SetFinalizer

如果需要在一个对象被内存移出前做一些特殊操作，可以通过如下方法调用实现

Chapter11

接口

  1. 接口定义了一组方法，不包含实现，不包含变量

  2. 可以声明一个接口类型的变量，初始值为nil，本质是一个指针（内部的receiver为类型变量，method table ptr指向该类型的方法表）

  3. 如果类型的所有方法组成的集合，包含了该接口的方法集，这个类型就实现了这个接口

  4. 除了接口被隐式地实现，其他都与你熟悉的接口差不多

  5. 接口类型的变量可以指向实现了此接口的实例

    type Shaper interface {
    Area() float32
}

type Square struct {
    side float32
}

func (sq *Square) Area() float32 {
    return sq.side * sq.side
}

func main() {
    sq1 := new(Square)
    sq1.side = 5

    var areaIntf Shaper
    areaIntf = sq1
    // shorter,without separate declaration:
    // areaIntf := Shaper(sq1)
    // or even:
    // areaIntf := sq1
    fmt.Printf("The square has area: %f\n", areaIntf.Area())
}

  6. 实现了同一接口的实例可以填充到同一个数组 / 切片中

  7. 接口是一种契约，实现接口的类型必须满足它，它描述了类型的行为，规定类型可以做什么。接口将类型能做什么，与如何做分离开来，使得变量可以在不同时刻表现出不同行为。

接口嵌套接口

一个接口可以包含一个或多个其他接口，相当于将内嵌接口的方法列举在外层接口中

类型断言

  1. 使用类型断言来检测接口varI是否包含类型T的值

    if v, ok := varI.(T); ok {  // checked type assertion
    Process(v)
    return
}
// varI is not of type T
// -------
// 如果只是想测试一下是否是类型T
if _, ok := varI.(T); ok {
    // ...
}

  2. 注意如果实现接口的receiver是T类型，那么T和*T的检测都可行（不会有编译报错，是否通过取决于3↓）；如果receiver是*T类型，那么T的检测会有编译报错

  3. 即：使用T指针类型作为receiver，导致：

    1. 无法进行接口变量的T类型断言
    2. 无法将T类型值赋值给接口变量

    // 举例：receiver是*T类型
type Shaper interface {
    Area() float32
}

func (sq *Square) Area() float32 {
    return sq.side * sq.side
}

func main() {
    var areaIntf Shaper
    sq1 := new(Square)
    sq1.side = 5

    areaIntf = sq1
    // Is Square the type of areaIntf?
    if t, ok := areaIntf.(*Square); ok {
        fmt.Printf("The type of areaIntf is: %T\n", t)
    }
}

  4. 至于T类型还是*T类型的检测会通过，取决于赋值给接口变量的是结构体值还是结构体的指针

类型判断

接口变量的类型可以用以下特殊形式（在11.3的类型处使用type关键字）的switch语句来进行检测：type-switch

switch t := areaIntf.(type) { // <-
case *Square:
    fmt.Printf("Type Square %T with value %v\n", t, t)
case *Circle:
    fmt.Printf("Type Circle %T with value %v\n", t, t)
case nil:
    fmt.Printf("nil value: nothing to check?\n")
default:
    fmt.Printf("Unexpected type %T\n", t)
}

测试是否实现了接口

与11.3类似，不同的是将类型替换为接口名，即可检测变量是否实现了特定接口

使用方法集与接口

在方法一节我们讨论过，当调用变量的方法是，变量是指针还是值都能够正常工作。但是当变量是接口类型时多了一些限制，原因是接口变量中存储的具体值是不可寻址的（可以理解为接口变量内存储了一个结构体的值，而非存储了存有结构体地址的指针，但是unsafe.Sizeof打印出来大小都是两个地址的16byte…）：

所以分两种调用方法的情况：（1）将结构体值赋值给了接口变量，以及（2）将结构体指针赋值给了接口变量。

对于后者，结构体实现的接口方法中，接收者是值以及是指针的方法都能正常调用；但是对于前者，结构体实现的接口方法中，接收者是指针的方法将无法调用

总结

  • 指针方法可以通过指针调用
  • 值方法可以通过值调用
  • 接收者是值的方法可以通过指针调用，因为指针会首先被解引用
  • 接收者是指针的方法不可以通过值调用，因为存储在接口中的值没有地址

结合11.3 可以得到

  1. 只要存在一个用类型指针作为接收者的接口方法，就不能用值来给接口变量赋值，从而值类型断言也没有意义了；
  2. 反之，如果所有的接口方法都只用值作为接收者实现，就有很大的局限性（方法不能改变结构成员），反而没有意义；虽然可以自由地用值 / 指针给接口变量赋值，但是意义不大；不用担心无法调用接收者是指针的方法，因为不存在这种方法；
  3. 所以可以考虑一般情况下：实现接口方法时，接收者是值还是指针从实际出发，并且统一用指针给接口变量赋值，类型断言也用指针类型来判断；虽然无法用值给接口变量赋值，少一种选择反而少一些负担，不用担心无法调用接收者是指针的方法，因为不会用值来给接口变量赋值、也让类型断言变简单，只要考虑接口的指针类型断言就可以了

*实际上是类型A实现了接口还是指针类型A实现了接口本身就是两种情况，不要混为一谈会更好理解。方法调用时不区分值还是指针可以看作是语法糖，而此处指针赋值的接口变量，可以调用接收者是值得方法也是做了额外处理。

空接口

一个空接口对实现不做任何要求

type Any interface {} // 对于函数参数 interface {} 也是可行的
var val interface {} // 空接口类型

  1. 空接口类似 Java/C#中所有类的基类： Object类，二者的目标也很相近，可以给一个空接口类型变量赋任何类型的值

  2. 使用空接口来实现类似泛型的功能，将一个空接口类型作为Element

    type Vector struct {
    a []Element
}

func (p *Vector) At(i int) Element {
    return p.a[i]
}

func (p *Vector) Set(i int, e Element) {
    p.a[i] = e
}

  3. 不能将特定类型的切片直接赋值给空接口切片，因为他们的内存布局不一致，需要for-range来一个一个显式赋值

  4. 一个接口的值可以赋值给另一个接口变量，只要底层类型实现了必要的方法，注意这个转换在运行时检查，转换失败将导致一个运行时错误

    type myPrintInterface interface {
    print()
}

func f3(x myInterface) {
    x.(myPrintInterface).print() // type assertion to myPrintInterface
}

反射

  1. 使用reflect包来进行反射
  2. reflect.TypeOf和reflect.ValueOf用于返回被检查对象的类型和值，他们的参数类型都是interface{}
  3. reflect.ValueOf返回的reflect.Value类型对象存在Type()返回类型，Kind()返回一个常量来表示类型，同样当你确定了reflect.Value的确切类型，有叫做Int()，Float()的方法来获取存储值，或者直接用Interface来获取空接口类型值
  4. 通过反射来修改值时，可以通过对Value的CanSet方法来检查是否可设置，如果想要Value对象可设置，有时需要用指针来调用ValueOf，并且需要使用Elem()函数
  5. 使用Field(index int)来获取结构体的成员，并且通过SetInt，SetString等接口设置值
  6. 使用NumField来获取结构体有多少个成员
  7. 使用Method(index int)来获取结构体的方法，并且使用Call()进行调用

接口与动态类型

  1. Go中没有类，数据（结构体或是一般类型）与方法是一种松耦合的正交关系

  2. Go中的接口都是必须提供一个方法集的实现，但是更灵活，都是隐式实现而不用显式声明，类型和接口之间也是松耦合的

  3. 使用接口类型作为参数的函数，类似于动态类型，更看重对象能做什么，而不是对象是什么

  4. Go的动态方法调用，需要编译器静态检查的支持，变量赋值给接口类型变量时，编译器会检查类型是否实现了接口所有的函数。一般传入像interface{}这样的泛型变量，之后再用类型断言来进行变量的检查。

  5. 接口的继承：当类型内嵌另一个实现了接口的类型指针时，该类型就可以使用另一个类型的所有接口方法，通过组合的方式实现了继承

    type Task struct {
    Command string
    *log.Logger // log.Logger实现了Log()方法
}

task.Log() // Task类型的实例调用Logger的Log()方法

Go中的面向对象总结

面向对象中的重要概念：封装、继承、多态

（之前读到的内容说继承是实现多态的一种方式 面向对象设计 OOP …不过这里就先不把问题复杂化了，先看Go语言如何实现面向对象的重要概念）

封装：简化的访问层级，首字母小写的标识符包内可见，首字母大写的标识符包外可见

继承：用内嵌类型这样“组合”的方式来实现

多态：用接口来实现，实现了接口规定方法集的类型实例，可以赋给接口类型变量