基础语法

  1. import用来导入标准库，以使用标准库支持的函数，这个导入会比较严谨，没有使用到的必须从import中删除，否则会导致报错。
  2. 声明变量，可以用var 变量名 变量类型、var 变量名 = 初值或变量名 := 初值等方式。
  3. if，for循环不需要小括号，需要大括号，可以利用range来进行循环遍历的工作。
  4. 切片，相当于一个可变长度的数组，利用make来创建，append追加元素。
  5. map，利用make(map[key]value)创建，利用map[key]来访问value。
  6. 指针，与C++类似，用&取地址，*取地址中的值，但是不存在指针运算。
  7. 结构体方法定义在结构体外，从一个普通函数改为结构体方法，可以把第一个参数加上括号写到函数名前。

并发

通道

Channel类似一个管道，方便并发核心单元通讯。

操作符：<-，箭头指向数据传输方向

创建：make(chan 元素类型,[缓冲大小])

Lock

声明：lock sync.Mutex

使用：

lock.Lock()
/* code */
lock.Unlock()

WaitGroup

方法：Add(delta int)计数器+delta，Done()计数器-1，Wait()阻塞直到计数器为0。

依赖管理

依赖顺序：Go Module->Go Vendor->GOPATH

Go Module：go.mod文件管理依赖包版本，go get/mod指令管理依赖包。

go get example.org/pkg@update(默认)/none(删除依赖)/v1.1.2(tag版本)/23dfdd5(特定commit)/master(最新commit)

go mod init(初始化go.mod)/download(下载到本地缓存)/tidy(增加需要的依赖，删除不需要的依赖)

编译时会选择最低的兼容版本。

测试

单元测试

规则

  1. 测试文件以_test.go结尾
  2. 测试函数func TestXxx(t *testing.T)
  3. 初始化逻辑放到TestMain

assert

import增加github.com/stretchr/testify/assert

覆盖率

go test xxx_test.go xxx.go --cover

编码规范

代码格式

gofmt：Go语言官方提供的格式化代码工具

goimports：Go语言官方提供的依赖包管理工具

注释

  1. 注释应该解释代码的作用
  2. 注释应该解释代码如何做的
  3. 注释应该解释代码实现的原因
  4. 注释应该解释代码什么情况会出错
  5. 公共符号始终要注释

命名规范

variable：

  1. 缩略词全大写，但其位于变量开头且不需要导出时全小写
  2. 变量距离被使用的地方越远，越需要携带更多的上下文信息
  3. 变量使用有特定含义的名词

函数名：

  1. 函数名不携带包名的上下文信息，尽量简短
  2. 当foo包某个函数返回类型Foo时可省略类型信息，返回类型不是Foo时可以在函数名中加入类型信息
  3. 导出的函数大写字母开头，非导出的小写字母开头

package：（必须）只包含小写字母，简短，包含一定的上下文信息，不要与标准库同名，（尽量）不用常用变量名，使用单数，谨慎缩写。

控制流程

  1. 处理逻辑尽量走直线，避免嵌套
  2. 尽量保持正常代码路径为最小缩进，也就是说错误处理流程嵌套进控制流程中

错误和异常处理

简单错误：指仅出现一次的错误，优先使用errors.New创建匿名变量表示，如果有格式化需求使用fmt.Errorf，用%w将一个错误关联到错误链中。

错误判定：erros.Is判断错误链上所有错误是否含有特定的错误，errors.As在错误链上获取特定种类的错误。

panic：不可逆转的错误可以使用panic，不建议业务代码使用panic。

recover：recover只能在当前goroutine中被defer的函数中使用，嵌套无法生效，defer的顺序是后进先出。

性能优化

性能优化建议

  1. Benchmark：go test -bench=. -benchmem
  2. slice：尽量make初始化时提供容量信息，copy替代re-slice
  3. map：尽量预分配内存
  4. 使用strings.Builder代替bytes.Buffer和+
  5. 使用空结构体做占位符
  6. 变量保护使用atomic代替加锁

性能调优原则

  1. 依靠数据不要猜测
  2. 定位最大瓶颈
  3. 不要过早优化
  4. 不要过度优化

性能分析工具 pprof

go tool pprof "http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=10"
go tool pprof -http localhost:8888 ~/pprof/pprof.main.alloc_objects.alloc_space.inuse_objects.inuse_space.001.pb.gz
go tool pprof -http=:8888 "http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine"

性能优化与软件质量

  • 保证接口稳定为前提
  • 测试用例尽可能覆盖更多场景
  • 文档记录，做了什么没做什么达到了怎样的效果
  • 隔离，通过选项控制是否开启优化
  • 可观测，必要的日志输出

内存管理

自动内存管理

Mutator：业务线程，分配新对象，修改对象指向关系；Collector：GC线程，找到存活对象，回收死亡对象的内存空间

  • Serial GC：只有一个 collector
  • Parallel GC：支持多个 collectors 同时回收的GC算法
  • Concurrent GC：mutator(s)和collector(s)可以同时执行

评价GC算法：

  • 安全性：不能回收存活对象
  • 吞吐率：花在GC上的时间
  • 暂停时间
  • 内存开销：GC元数据开销

追踪垃圾回收

被回收的对象：指针指向关系不可达的对象

  • 标记根对象
  • 标记可达对象
  • 清理不可达对象，根据对象的生命周期，使用不同的清理策略：
    • Copying GC：将存活对象复制到另外的内存空间
    • Mark-sweep GC将死亡对象内存标记为可分配
    • Mark-compact GC移动并整理存活对象

分代GC（Generational GC）

每个对象经过GC的次数作为年龄，不同年龄的对象制定不同的GC策略，不同年龄的对象处于 heap 的不同区域。

  • Young generation
    • 常规的对象分配
    • 存活对象很少，可以采用 copying collection
    • GC吞吐率高
  • Old generation
    • 对象趋向一直活着，可以采用 mark-sweep collection

引用计数

每个对象都有一个与之关联的引用数，引用数大于0时存活。

优点：

  • 内存管理的开销平摊到程序执行过程
  • 内存管理不需要了解 runtime 的实现细节

缺点：

  • 维护引用计数开销大，需要通过原子操作保证引用计数操作的原子性和可见性
  • 无法回收环形数据结构，可以利用weak reference解决
  • 引用计数带来额外的内存开销
  • 回收内存时依然可能引发暂停

Go 的内存分配

分块：为对象在 heap 上分配内存

提前将内存分块

  • 调用mmap()向OS申请一大块内存，例如4MB
  • 先划分成大块，例如8KB，称作mspan
  • 再划分成特定大小的小块，用于对象分配
  • noscan mspan指分配不包含指针的对象，GC不需要扫描
  • scan mspan指分配包含指针的对象，GC需要扫描
  • 根据对象选择最合适的块分配

缓存：

编译优化

函数内联

被调用的函数副本直接替换到调用位置上。

优点

  • 消除函数调用开销
  • 过程间分析转化为过程内分析

缺点

  • 函数体变大
  • 编译生成的Go镜像变大

Beast Mode：调整函数内联策略，使更多函数被内联，拓展了函数边界，更多对象不逃逸

逃逸分析：未逃逸的对象可以在栈上分配，降低GC负担