從Python到Go：初學筆記

本文記錄了我在學習Go的過程時的一些筆記，主要是比較Python和Go之間的差別並做簡單描述，以此使Python程序員對Go語言的特性有簡略的瞭解。初學不免有紕漏，歡迎各位批評指正補充交流，謝謝。

數組和slice

Go中的數組須要在建立時肯定長度，一個更靈活的對象是slice，後者可使用append添加，二者的定義方式類似。

var StrArray [10]string //數組，長度爲10
var StrSlice []string //slice

slice能夠根據現有的數組（稱爲底層數組）建立，但對其的修改會致使底層數組的改變。

指針

Go語言支持指針，用法和C同樣

結構體

結構體和Python中的Class類似，但在這一代碼段中只能定義類型的數據佈局，方法須要定義指定接收對象的函數（見「方法」）。

type Point struct{
    X int
    Y int
}

結構體嵌套和匿名成員

在結構體中添加結構體成員會使變量的訪問變得麻煩，Go中能夠不帶名稱定義結構體成員稱爲匿名成員。

結合匿名成員以及方法對匿名成員的處理（包含某個結構體匿名成員的結構體能夠接收該結構體的方法），匿名成員機制能夠視爲繼承

type ColoredPoint struct {
	Point // 匿名成員
	color string
}

var cp ColoredPoint
cp.X = 1
cp.Y = 2
cp.color = "red"

函數和方法

不一樣於普通的函數，方法是指定接收對象的。

包含某個結構體匿名成員的結構體能夠接收該結構體的方法。

接口

定義與實現

隱式實現：知足接口所需的方法即爲實現某個接口，無需顯式聲明

type Phone interface {
    call()()
    text(str []string)(n int)
}

當某一個類型擁有如上所屬的輸入和輸出的Write方法時，便可稱其實現了Writer接口。

type iPhone struct{}

func (p iPhone) call (){
	fmt.Println("call from iPhone")
}

func (p iPhone) text (str []string){
	fmt.Println(str)
	fmt.Println("text from iPhone")
    return len(str)
}

接口的應用

接口能夠被做爲一個變量定義，可被賦予具體類型。

var phone Phone

// 賦值方法一
var iphone iPhone
phone = iphone
phone.call()
phone.text("test")

// 賦值方法二
phone = new(iPhone)
phone.call()
phone.text("test")

並行

goroutine

Go中每個併發的活動稱爲goroutine，不一樣於Python虛假的多線程或不穩定的多進程，goroutine被歸類爲協程（Coroutine）。

並行：多進程、多線程、協程、異步IO

略

go f()

不一樣於Python會自動等待各Process運行結束後退出，在Go中main函數返回時，全部的goroutine都暴力地終結，可使用下文說起的通道阻塞或者sync的WaitGroup等待以保證各goroutine運行。

通道

通道用於goroutine間的通訊，不一樣於Python的Threading庫或multiporcessing庫中的Queue（隊列），Go中的通道是須要標註數據類型的。

ch := make(chan int) //定義通道，int爲數據類型
ch <- x // 發送數據
x = <- ch // 接收數據
<- ch // 接收數據並丟棄
close(ch) //關閉通道

對通道的收發操做都是阻塞的。

不一樣於Queue關閉後沒法收發，通道關閉後沒法發送，但能夠接收剩餘的數據。

無緩衝通道

ch1 := make(chan int)
ch2 := make(chan int, 0) 
// 二者含義相同

如上定義的通道，爲無緩衝通道，即一次不阻塞的發送後，數據被接收以前，第二次發送被阻塞。

緩衝通道

ch := make(chan int, 3) //定義通道，int爲數據類型，容量爲3

如上定義的通道，能夠進行四次不阻塞的發送，第五次發送被阻塞（沒有接收的前提下）。

單向通道

爲了不誤用能夠在函數的參數定義時固定通道的方向

func f(in <-chan int, out chan<- int) {}

如上定義時，通道in對於函數f來講是隻能接收的通道，通道out對於函數f來講是隻能發送的通道。

select多路複用

select的相似於switch，但不一樣的是select的分支上是阻塞着的操做而非數據。select使能夠同時等待多個操做的阻塞，直到某一個分支上的操做再也不阻塞。每一個select只執行一個分支。

select {
case x1 <-ch1:
    // ...
case x2 <-ch2:
    // ...
case ch3 <- x3:
    // ...
default:
    // ...
}

共享變量

一句任何涉及併發的編程都應該遵照的話：

‘‘Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating.’’

不要經過共享內存來通訊，應該用通訊來共享內存。即應當將對象限制在順序執行的環境下（好比某個協程中）進行寫操做。

互斥鎖

也能夠用鎖。

sync.Mutex

相似multiprocessing.Lock有acquire()和release()，sync.Mutex有Lock()和Unlock()。（記得用defer延遲執行Unlock()以保證解鎖的執行）

sync.RWMutex

Go提供共了一種更復雜的鎖，除了不可並行的寫鎖Lock()和Unlock()，還有可並行的讀鎖RLock()和RUnlock()。其使用相似於數據庫的2、三級封鎖協議。

sync.Once

延遲初始化，Once函數以某個函數爲參數，保證這個只須要執行一次的函數在並行狀況下執行且只執行一次。相同效果雖然用RWMutex也能夠實現但Once更加簡便

競態檢測器 race detector

輸出一份包含全部數據競態的報告，go run/build/test時添加-race可使用該功能。

GOMAXPROCS

肯定須要使用的OS線程數目，能夠在做爲環境變量設置，或用函數runtime.GOMAXPROCS控制。

參考：

《Go程序設計語言》