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Go语言由Google公司开发,并于2009年开源,相比Java/Python/C等语言,Go尤其擅长并发编程,性能堪比C语言,开发效率肩比Python,被誉为“21世纪的C语言”。
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Go语言在云计算、大数据、微服务、高并发领域应用应用非常广泛。BAT大厂正在把Go作为新项目开发的首选语言。
Go语言能干什么?
1、服务端开发:以前你使用C或者C++做的那些事情,用Go来做很合适,例如日志处理、文件系统、监控系统等;
2、DevOps:运维生态中的Docker、K8s、prometheus、grafana、open-falcon等都是使用Go语言开发;
3、网络编程:大量优秀的Web框架如Echo、Gin、Iris、beego等,而且Go内置的 net/http包十分的优秀;
4、Paas云平台领域:Kubernetes和Docker Swarm等;
5、分布式存储领域:etcd、Groupcache、TiDB、Cockroachdb、Influxdb等;
6、区块链领域:区块链里面有两个明星项目以太坊和fabric都使用Go语言;
7、容器虚拟化:大名鼎鼎的Docker就是使用Go语言实现的;
8、爬虫及大数据:Go语言天生支持并发,所以十分适合编写分布式爬虫及大数据处理。
我们在mian函数中,首先初始化配置文件,然后新建http连接。
这个连接创建之后,监听服务器的9999端口。如果url的路径后缀为 "/ws",就转发到ws/ws.go中的IndexHandler方法中。
这个方法中首先我们创建一个websocket的Upgrader实例,然后我们使用Upgrader的upgrade方法来升级一下我们的连接为长连接。
升级完成之后会返回一个*websocket.Conn的连接,我们之后所有的关于连接的操作,都是基于该conn的。
在该连接完成之后,我们将连接存放到一个名为Client的map中,以便之后管理更为方便。
之后,我们启动一个goroutine来读取连接中发送的信息内容,再根据内容进行相应的操作。
基本设计思路:
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。
本文介绍一些Go语言的基础语法。
先来看一个简单的go语言代码:
go语言的注释方法:
代码执行结果:
下面来进一步介绍go的基础语法。
go语言中格式化输出可以使用 fmt 和 log 这两个标准库,
常用方法:
示例代码:
执行结果:
更多格式化方法可以访问中的fmt包。
log包实现了简单的日志服务,也提供了一些格式化输出的方法。
执行结果:
下面来介绍一下go的数据类型
下表列出了go语言的数据类型:
int、float、bool、string、数组和struct属于值类型,这些类型的变量直接指向存在内存中的值;slice、map、chan、pointer等是引用类型,存储的是一个地址,这个地址存储最终的值。
常量是在程序编译时就确定下来的值,程序运行时无法改变。
执行结果:
执行结果:
Go 语言的运算符主要包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符以及指针相关运算符。
算术运算符:
关系运算符:
逻辑运算符:
位运算符:
赋值运算符:
指针相关运算符:
下面介绍一下go语言中的if语句和switch语句。另外还有一种控制语句叫select语句,通常与通道联用,这里不做介绍。
if语法格式如下:
if ... else :
else if:
示例代码:
语法格式:
另外,添加 fallthrough 会强制执行后面的 case 语句,不管下一条case语句是否为true。
示例代码:
执行结果:
下面介绍几种循环语句:
执行结果:
执行结果:
也可以通过标记退出循环:
--THE END--
上一节中,我们为每个连接都创建了一个goroutine来读取其中的消息,现在我们将这个读取消息的方法实现一下。
我们在application目录下新建controllers目录,并在其中创建一个MessageController.go文件。
首先我们新建一个MessageController的结构体,内容如下
这个结构体包括两个内容,一个是我们将连接放在数组之后,返回的索引,另一个是连接本身.
这个是具体的方法。
我们首先设置了一下读消息的大小、超时时间以及超时后需要的操作。
超时时间如果设置为0,那么就是永不超时。之前在这里直接写0,被告知需要传一个time.Time类型的数据。最终谷歌后才得到了这个值time.Time{}为"0001-01-01 00:00:00 +0000 UTC"。
我们将用户手法消息的内容定义为一个结构体,然后将用户的订阅信息的json通过json.unmarshal转换成这个结构体。
之后的switch操作与我们在Swoole中的操作基本雷同,在查询到login之后,调用service中 的login方法来进行注册。
下一节中我们再介绍具体的注册逻辑。
我们可以看到 gorilla/websocket中的examples中有一个聊天室的demo。
我们进入该项目可以看到里面有这样的一些内容
按照官方的运行方式来运行这个项目
在浏览器中打开8080端口,可以看到该项目可以被成功运行了。
就是这样一个简单的demo。
然后我们去看一下它的具体实现。
在这个项目中首先定义了一个hub的结构体:
这个结构体中,clients代表所有已经注册的用户,broadcast管道会存储客户端发送来的信息。 register是一个*Client类型的管道,用于存储新注册的用户,unregister管道反之。
我们打开main.go,main函数的源码为:
在这里首先会新开一个goroutine,去跑hub的run方法,run方法中一个死循环,不停地去轮询hub中的内容
如果取到了新用户,就加入到clients中,如果取到了信息,就循环所有的client,将信息写到client.send中。
我们看到在请求路径为根的时候,它会请求一个函数,而这个函数就是将home.html发送到客户端。
而在请求路径为“/ws”的时候,他会执行一个serveWS的函数。
每当一个新的用户进来之后,首先将连接升级为长连接,然后将当前的client写到register中,由hub.run函数去做处理。然后开启两个goroutine,一个去读client中发送来的数据,一个将数据写入到所有的client中,去发送给用户。
这就是整个聊天室的实现原理。
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