Go语言设计与实现（上）

基本设计思路：

为汾西等地区用户提供了全套网页设计制作服务，及汾西网站建设行业解决方案。主营业务为网站设计制作、做网站、汾西网站设计，以传统方式定制建设网站，并提供域名空间备案等一条龙服务，秉承以专业、用心的态度为用户提供真诚的服务。我们深信只要达到每一位用户的要求，就会得到认可，从而选择与我们长期合作。这样，我们也可以走得更远！

类型转换、类型断言、动态派发。iface，eface。

反射对象具有的方法：

编译优化：

内部实现：

实现 Context 接口有以下几个类型（空实现就忽略了）：

互斥锁的控制逻辑：

设计思路：

（以上为写被读阻塞，下面是读被写阻塞）

总结，读写锁的设计还是非常巧妙的：

设计思路：

WaitGroup 有三个暴露的函数:

部件：

设计思路：

结构：

Once 只暴露了一个方法：

实现：

三个关键点：

细节：

让多协程任务的开始执行时间可控（按顺序或归一）。（Context 是控制结束时间）

设计思路： 通过一个锁和内置的 notifyList 队列实现，Wait() 会生成票据，并将等待协程信息加入链表中，等待控制协程中发送信号通知一个（Signal()）或所有（Boardcast()）等待者（内部实现是通过票据通知的）来控制协程解除阻塞。

暴露四个函数：

实现细节：

部件：

包： golang.org/x/sync/errgroup

作用：开启 func() error 函数签名的协程，在同 Group 下协程并发执行过程并收集首次 err 错误。通过 Context 的传入，还可以控制在首次 err 出现时就终止组内各协程。

设计思路：

结构：

暴露的方法：

实现细节：

注意问题：

包： "golang.org/x/sync/semaphore"

作用：排队借资源（如钱，有借有还）的一种场景。此包相当于对底层信号量的一种暴露。

设计思路：有一定数量的资源 Weight，每一个 waiter 携带一个 channel 和要借的数量 n。通过队列排队执行借贷。

结构：

暴露方法：

细节：

部件：

细节：

包： "golang.org/x/sync/singleflight"

作用：防击穿。瞬时的相同请求只调用一次，response 被所有相同请求共享。

设计思路：按请求的 key 分组（一个 *call 是一个组，用 map 映射存储组），每个组只进行一次访问，组内每个协程会获得对应结果的一个拷贝。

结构：

逻辑：

细节：

部件：

如有错误，请批评指正。

Go语言——goroutine并发模型

参考：

Goroutine并发调度模型深度解析手撸一个协程池

Golang 的 goroutine 是如何实现的？

Golang - 调度剖析【第二部分】

OS线程初始栈为2MB。Go语言中，每个goroutine采用动态扩容方式，初始2KB，按需增长，最大1G。此外GC会收缩栈空间。

BTW，增长扩容都是有代价的，需要copy数据到新的stack，所以初始2KB可能有些性能问题。

更多关于stack的内容，可以参见大佬的文章。 聊一聊goroutine stack

用户线程的调度以及生命周期管理都是用户层面，Go语言自己实现的，不借助OS系统调用，减少系统资源消耗。

Go语言采用两级线程模型，即用户线程与内核线程KSE（kernel scheduling entity）是M:N的。最终goroutine还是会交给OS线程执行，但是需要一个中介，提供上下文。这就是G-M-P模型

Go调度器有两个不同的运行队列：

go1.10\src\runtime\runtime2.go

Go调度器根据事件进行上下文切换。

调度的目的就是防止M堵塞，空闲，系统进程切换。

详见 Golang - 调度剖析【第二部分】

Linux可以通过epoll实现网络调用，统称网络轮询器N（Net Poller）。

文件IO操作

上面都是防止M堵塞，任务窃取是防止M空闲

每个M都有一个特殊的G，g0。用于执行调度，gc，栈管理等任务，所以g0的栈称为调度栈。g0的栈不会自动增长，不会被gc，来自os线程的栈。

go1.10\src\runtime\proc.go

G没办法自己运行，必须通过M运行

M通过通过调度，执行G

从M挂载P的runq中找到G，执行G

windows 怎么编译 go语言

1、解压压缩包到go工作目录，如解压到E:\opensource\go\go，解压后的目录结构如下：

E:\opensource\go\go

├─api

├─bin

│ ├─go.exe

│ ├─godoc.exe

│ └─gofmt.exe

├─doc

├─include

├─lib

├─misc

├─pkg

├─src

└─test

2、增加环境变量GOROOT，取值为上面的go工作目录

3、Path环境变量中添加";%GOROOT%\bin"，以便能够直接调用go命令来编译go代码，至此go编译环境就配置好了

注：如果不想手动设置系统环境变量，也可下载go启动环境批处理附件，

修改goenv.bat文件中的GOROOT值为上面的go工作目录后直接双击该bat文件，go编译环境变量即设置完成。

4、测试go编译环境，启动一个cmd窗口，直接输入go，看到下面的提示就是搭建成功了

E:\opensource\go\gogo

Go is a tool for managing Go source code.

Usage:

go command [arguments]

The commands are:

build compile packages and dependencies

clean remove object files

doc run godoc on package sources

env print Go environment information

fix run go tool fix on packages

fmt run gofmt on package sources

get download and install packages and dependencies

install compile and install packages and dependencies

list list packages

run compile and run Go program

test test packages

tool run specified go tool

version print Go version

vet run go tool vet on packages

Use "go help [command]" for more information about a command.

Additional help topics:

gopath GOPATH environment variable

packages description of package lists

remote remote import path syntax

testflag description of testing flags

testfunc description of testing functions

Use "go help [topic]" for more information about that topic.

5、编译helloworld测试程序，go语言包中test目录带有helloworld.go测试程序，源码见"附一 helloworld.go"，

直接调用"go build helloworld.go"就生成了"helloworld.exe"可执行程序，运行一下这个程序看到了我们期望的hello,wolrd。

E:\opensource\go\go\testgo build helloworld.go

E:\opensource\go\go\testhelloworld.exe

hello, world

E:\opensource\go\go\test

附一 helloworld.go

// cmpout

// Copyright 2009 The Go Authors. All rights reserved.

// Use of this source code is governed by a BSD-style

// license that can be found in the LICENSE file.

// Test that we can do page 1 of the C book.

package main

func main() {

print("hello, world\n")

}

如何配置go语言开发环境

1、下载go的zip文件。并且一定要把文件解压到c:\go目录下。

2、配置windows的高级环境变量。包括：GOROOT、GOOS、GOBIN、GOARCH。并且在path变量里面把c:\go\bin加入。以便可以在命令行直接运行go命令。

举例：我的机器：

GOPATH= c:\go;c:\go\src;F:\workspace\goSample01;

GOBIN=c:\go\bin;F:\workspace\goSample01\bin;

其中，c:\go是go的安装路径；

F:\workspace\goSample01是我写的go语言项目的工程目录；

F:\workspace\goSample01\bin是go语言项目的工程目录下的可执行文件路径;

3、在完成环境变量配置后，打开一个命令行窗口，直接输入go，然后回车，看看是否出现go的帮助信息。如果出现，那么go的基本环境就OK了。

注意：这个基本环境不包含开发工具，也不能直接编译带C代码的go程序。

4、(可选)为了支持Import远程包，最好装个gomingw。下载地址：。如果下的是压缩包，请把它解压到C盘。例如，C:\gowin-env。里面有个Console.bat是以后使用go get的环境。举例：有个文件a.go,里面import(

"fmt"

"github.com/astaxie/beedb"

_ "github.com/ziutek/mymysql/godrv"

为了编译该a.go文件，需要启动Console.bat，然后在该命令行窗口，进入c:\go\src目录下，执行go getgithub.com/astaxie/beedb

Go get github.com/ziutek/mymysql/godrv .

Go会自动下载该远程包并编译和安装这些包。

配置goclipse（可选）

（如果不喜欢eclipse开发工具，请跳过这个配置。）

1、下载并安装goclipse插件。Goclipse是go语言for eclipse的插件，下载地址：

2、启动eclipse并创建go项目。然后写个最简单的helloworld.go文件，并运行。代码如下：

packagemainimport"fmt"func main(){ fmt.Printf("hello, world")}

配置gocode（可选）

如果不需要go语法辅助和eclipse里面的（按ALT+/）弹出go语言自动辅助功能，请跳过这个配置。

1、下载gocode的zip文件，解压后放在go的bin目录下。

2、下载并安装Git软件。并且在path里面配置git的执行路径。例如c:\git\bin

3、在命令行执行：go build .\gocode。如果一切正常，那么将会编译生成一个gocode.exe文件在go的bin目录下。如果编译失败，那么就转第4步。

4、如果第3步直接编译gocode源文件成功，那就直接到第5步。否则，就需要通过git下载gocode源文件，然后再编译。在命令行执行：go get -u github.com/nsf/gocode 。就会生成gocode.exe文件。

5、在goclipse插件里面指定gocode的路径。就可以在elcipse里面调用gocode来帮助写编码了。

从开发工具这块看，go语言还不够成熟，开发工具都还不完善，有待改进。

下载go-tour教程源代码（可选）

Google有个在线运行go语言的教程（），很不错。支持在web上直接运行大部分的go程序，想了解这个教程的源代码的朋友可以通过以下方式获取。如果没兴趣，可以跳过这个步骤。

1、下载安装Mercurial软件。

2、在命令行下输入：

hg clone

这个URL是我从google的go-tour源代码的一个clone。作为测试用的。如果把http改成https协议，下载就会失败。搞不懂。

编译带调用C代码的go文件（可选）

1、为了在windows下编译带C代码的go程序，你首先需要下载并安装MinGW或者Cygwin。

2、首选安装MinGW。在安装MinGW之后，记得要把MinGW安装目录\bin路径设置在path环境变量里面，以便能在dos窗口下直接调用gcc。

3、下载一个gowin-env。下载地址：gowin-env。下载后解压到某个目录下，例如：C:\gowin-env. 然后，编辑go-env.bat。配置相关的go参数。例如，我的配置是：

set GOARCH=386

set GOOS=windows

set GOROOT=c:\go

set GOBIN=%GOROOT%\bin

set GOPATH=%GOROOT%;F:\workspace\goSample01;

设置好go-env.bat后，就可以点击Console.bat来启动编译和运行窗口。

4、编写一个带C代码的go程序。例如，testc.go

5、编译

例如：

go build -compiler gccgo test_c.go

运行调用C代码的go文件（可选）

1、testc.go.

创建rand目录，然后在rand里面创建testc.go. 代码如下：

package rand

/*

//

#include stdio.h

*/

import "C"

func PrintHello() {

C.puts(C.CString("Hello, world\n"))

}

2、a.go

在rand下创建a.go.代码如下：

package rand

import "fmt"

func SayHello(name string){

fmt.Println(name)

}

3、test_import.go

在rand的上一级创建test_import.go。代码如下：

package main

import "./rand"

func main(){

rand.SayHello("tom")

rand.PrintHello()

}

4、运行test_import.go

go run test_import.go

在测试其它几个C代码的时候，发现windows版本的cgo还有些编译问题，同样的代码转移到苹果的XCODE下就没有问题。后来终于发现原因了，原来有些例子是unix平台下的，而在windows平台下，方法名和参数需要做调整。

例如：下面代码在windows下编译报一堆错误。

package rand

/*

#include stdlib.h

*/

import "C"

func Random() int {

return int(C.random())

}

func Seed(i int) {

C.srandom(C.uint(i))

}

这里需要把return int(C.random()) 修改为“return int(C.rand())”

C.srandom(C.uint(i))修改为“C.srand(C.uint(i))”编译就OK了。

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