深入淺出Go語言核心編程

目    錄
第1章 第一個Go程序 1
1.1  搭建開發(fā)環(huán)境 1
1.2  一個簡單的Go程序 3
1.2.1  編寫第一個Go程序 3
1.2.2  運行第一個Go程序 5
1.3  環(huán)境變量說明 6
1.4  在IDE中運行Go語言程序 7
1.4.1  創(chuàng)建項目 7
1.4.2  創(chuàng)建Go程序文件 8
1.4.3  運行.go文件 9
1.5  Go語言如何實現(xiàn)跨平臺 9
1.5.1  跨平臺的準(zhǔn)備工作 9
1.5.2  執(zhí)行跨平臺編譯 10
1.6  探尋Go語言程序的編譯執(zhí)行過程 11
1.6.1  go build命令的選項 11
1.6.2  查看編譯的詳細(xì)過程 11
1.6.3  鏈接環(huán)節(jié) 13
1.7  編程范例——啟動參數(shù)的使用 14
1.7.1  程序啟動的入口函數(shù) 14
1.7.2  獲取啟動參數(shù) 15
1.8  本章小結(jié) 19
第2章 變量與常量 20
2.1  變量 20
2.1.1  變量聲明 20
2.1.2  變量賦值 21
2.1.3  同時進(jìn)行變量聲明和賦值 23
2.1.4  多重賦值與“:=”操作符 24
2.1.5  沒有多余的局部變量 25
2.1.6  全局變量 25
2.1.7  全局變量與鏈接 26
2.2  常量 26
2.2.1  常量的聲明 26
2.2.2  常量塊的使用 27
2.2.3  常量可以聲明而不使用 28
2.3  iota與枚舉 28
2.3.1  iota實現(xiàn)自增 28
2.3.2  iota計數(shù)不會中斷 30
2.3.3  iota的使用場景 31
2.4  編程范例——iota的使用技巧 32
2.5  本章小結(jié) 34
第3章 簡單數(shù)據(jù)類型 35
3.1  整型 35
3.1.1  聲明整型變量 35
3.1.2  int和uint的設(shè)計初衷 36
3.2  浮點型 37
3.2.1  聲明浮點型變量 37
3.2.2  浮點型會產(chǎn)生精度損失 37
3.2.3  Go語言中沒有float關(guān)鍵字的原因 38
3.2.4  浮點型與類型推導(dǎo) 38
3.2.5  浮點型的比較 39
3.3  布爾類型 40
3.4  字符型 40
3.4.1  聲明字符型變量 41
3.4.2  轉(zhuǎn)義字符 42
3.5  字符串類型 43
3.5.1  聲明字符串變量 43
3.5.2  字符串在磁盤中的存儲 43
3.5.3  字符串在內(nèi)存中的存儲 44
3.5.4  利用rune類型處理文本 45
3.5.5  rune類型與字符集的關(guān)系 46
3.6  數(shù)組類型 46
3.6.1  聲明數(shù)組變量 47
3.6.2  利用索引來訪問數(shù)組元素 47
3.6.3  數(shù)組大小不可變更 48
3.6.4  數(shù)組作為函數(shù)參數(shù) 48
3.7  編程范例——原義字符的使用 49
3.8  本章小結(jié) 50
第4章 復(fù)雜數(shù)據(jù)類型 51
4.1  值類型和指針類型 51
4.1.1  值類型和指針類型的存儲結(jié)構(gòu) 51
4.1.2  為什么要區(qū)分值類型和指針類型 53
4.1.3  關(guān)于引用類型 54
4.2  slice（切片）的使用及實現(xiàn)原理 54
4.2.1  切片如何實現(xiàn)大小可變 54
4.2.2  切片的聲明和定義 55
4.2.3  切片長度的擴(kuò)展 56
4.2.4  切片容量的擴(kuò)展 57
4.2.5  切片參數(shù)的復(fù)制 58
4.2.6  利用數(shù)組創(chuàng)建切片 60
4.2.7  利用切片創(chuàng)建切片 62
4.2.8  切片元素的修改 62
4.2.9  切片的循環(huán)處理 63
4.2.10  切片索引越界 63
4.2.11  總結(jié)切片操作的底層原理 64
4.3  map（映射）的使用及實現(xiàn)原理 65
4.3.1  聲明和創(chuàng)建map 65
4.3.2  遍歷map中的元素 65
4.3.3  元素查找與避免二義性 66
4.3.4  刪除元素 67
4.3.5  map的存儲結(jié)構(gòu)解析 68
4.3.6  map元素的定位原理解析 70
4.3.7  map的容量擴(kuò)展原理解析 72
4.4  channel（通道）的使用及實現(xiàn)原理 72
4.4.1  channel的使用 72
4.4.2  channel的實現(xiàn)原理 74
4.4.3  channel與消息隊列、協(xié)程通信的對比 76
4.5  自定義結(jié)構(gòu)體 76
4.5.1  自定義數(shù)據(jù)類型和自定義結(jié)構(gòu)體 76
4.5.2  自定義結(jié)構(gòu)體的使用 77
4.5.3  利用new創(chuàng)建實例 78
4.5.4  從自定義結(jié)構(gòu)體看訪問權(quán)限控制 79
4.5.5  自描述的訪問權(quán)限 80
4.6  編程范例——結(jié)構(gòu)體使用實例 80
4.6.1  利用自定義結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)bitmap 80
4.6.2  利用timer.Ticker實現(xiàn)定時任務(wù) 84
4.7  本章小結(jié) 87
第5章 流程控制 88
5.1  分支控制 88
5.1.1  if語句實現(xiàn)分支控制 88
5.1.2  switch語句實現(xiàn)分支控制 89
5.1.3  分支控制的本質(zhì)是向下跳轉(zhuǎn) 90
5.1.4  避免多層if嵌套的技巧 91
5.2  循環(huán)控制 94
5.2.1  for循環(huán) 94
5.2.2  for-range循環(huán) 95
5.2.3  循環(huán)控制的本質(zhì)是向上跳轉(zhuǎn) 97
5.2.4  循環(huán)和遞歸的區(qū)別 98
5.3  跳轉(zhuǎn)控制 99
5.3.1  goto關(guān)鍵字的使用 99
5.3.2  goto的本質(zhì)是任意跳轉(zhuǎn) 101
5.4  編程范例——流程控制的靈活使用 101
5.4.1  for循環(huán)的誤區(qū) 101
5.4.2  switch-case的靈活使用 104
5.5  本章小結(jié) 106
第6章 函數(shù) 107
6.1  函數(shù)在Go語言中的地位 107
6.1.1  Go語言中函數(shù)和方法的區(qū)別 108
6.1.2  重新理解變量聲明中數(shù)據(jù)類型出現(xiàn)的位置 109
6.2  函數(shù)的定義 110
6.2.1  函數(shù)的參數(shù) 110
6.2.2  函數(shù)的返回值 111
6.2.3  函數(shù)多返回值的實現(xiàn)原理 113
6.3  函數(shù)的管理——模塊和包 115
6.3.1  函數(shù)管理形式 115
6.3.2  模塊與文件夾 116
6.3.3  本地包管理 119
6.3.4  模塊名與文件夾名稱 121
6.3.5  代碼規(guī)范的意義 123
6.4  函數(shù)的調(diào)用和執(zhí)行 123
6.4.1  包的別名與函數(shù)調(diào)用 123
6.4.2  init()函數(shù)與隱式執(zhí)行順序 125
6.4.3  利用init()函數(shù)執(zhí)行初始化 126
6.4.4  利用匿名包實現(xiàn)函數(shù)導(dǎo)入 127
6.5  將函數(shù)作為變量使用 128
6.5.1  將函數(shù)賦值給變量 128
6.5.2  函數(shù)賦值給變量的應(yīng)用場景 129
6.6  匿名函數(shù)和閉包 132
6.6.1  為什么需要匿名函數(shù) 132
6.6.2  閉包 134
6.7  函數(shù)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 137
6.7.1  從數(shù)據(jù)類型的定義到函數(shù)類型的定義 137
6.7.2  從數(shù)據(jù)類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換到函數(shù)類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 138
6.7.3  函數(shù)類型及強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的意義 138
6.7.4  利用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為函數(shù)綁定方法 140
6.8  編程范例——閉包的使用 142
6.8.1  閉包封裝變量的真正含義 142
6.8.2  利用指針修改閉包外部的變量 145
6.9  本章小結(jié) 146
第7章 異常處理 147
7.1  異常機(jī)制的意義 147
7.2  Go語言中的異常 150
7.2.1  創(chuàng)建異常 150
7.2.2  拋出異常 151
7.2.3  自定義異常 152
7.3  異常捕獲 154
7.3.1  利用延遲執(zhí)行機(jī)制來捕獲異常 155
7.3.2  在上層調(diào)用者中捕獲異常 157
7.3.3  異常捕獲的限制條件 158
7.4  異常捕獲后的資源清理 159
7.4.1  未正常釋放鎖對象帶來的副作用 160
7.4.2  確保鎖對象釋放的正確方式 162
7.5  編程范例——異常的使用及誤區(qū) 163
7.5.1  利用結(jié)構(gòu)體自定義異常 163
7.5.2  未成功捕獲異常，導(dǎo)致程序崩潰 164
7.6  本章小結(jié) 166
第8章 Go語言的面向?qū)ο缶幊?167
8.1  面向?qū)ο缶幊痰谋举|(zhì) 167
8.2  Go語言實現(xiàn)封裝 168
8.2.1  Go語言中字段和方法的封裝 168
8.2.2  為值類型和指針類型綁定方法的區(qū)別 169
8.3  Go語言實現(xiàn)繼承 171
8.3.1  利用組合實現(xiàn)繼承 171
8.3.2  匿名字段的支持 173
8.3.3  多繼承 174
8.4  Go語言實現(xiàn)多態(tài) 176
8.5  面向接口編程 178
8.5.1  Go語言中的接口 179
8.5.2  Go語言中的接口實現(xiàn) 179
8.5.3  利用面向接口編程實現(xiàn)方法多態(tài) 180
8.6  編程范例——接口的典型應(yīng)用 181
8.6.1  接口嵌套實例 181
8.6.2  偽繼承與接口實現(xiàn) 183
8.7  本章小結(jié) 184
第9章 并發(fā) 185
9.1  線程的概念 185
9.2  線程模型 187
9.3  協(xié)程的工作原理 187
9.3.1  協(xié)程的使用 188
9.3.2  GPM模型 189
9.3.3  從3種線程模型看GOMAXPROCS參數(shù) 191
9.4  Go語言中的協(xié)程同步 192
9.4.1  獨占鎖——Mutex 192
9.4.2  讀寫鎖——RWMutex 195
9.4.3  等待組——WaitGroup 198
9.5  利用channel實現(xiàn)協(xié)程同步 199
9.5.1  利用channel實現(xiàn)鎖定 200
9.5.2  利用channel實現(xiàn)等待組 202
9.5.3  總結(jié)使用channel實現(xiàn)并發(fā)控制 204
9.6  讓出時間片 204
9.6.1  time.Sleep()和runtime.Gosched()的本質(zhì)區(qū)別 204
9.6.2  runtime.Gosched()與多核CPU 205
9.7  Go語言中的單例 206
9.7.1  利用sync.Once實現(xiàn)單例 206
9.7.2  sync.Once的實現(xiàn)原理 208
9.8  編程范例——協(xié)程池及協(xié)程中斷 209
9.8.1  協(xié)程池的實現(xiàn) 209
9.8.2  協(xié)程的中斷執(zhí)行 213
9.9  本章小結(jié) 217
第10章 上下文 218
10.1  上下文和普通參數(shù)的區(qū)別 218
10.2  上下文樹 219
10.2.1  上下文接口——Context 219
10.2.2  利用context.emptyCtx創(chuàng)建樹的根節(jié)點 219
10.2.3  上下文樹的構(gòu)建 220
10.3  利用valueCtx實現(xiàn)信息透傳 222
10.3.1  valueCtx用于參數(shù)傳遞 222
10.3.2  從父節(jié)點獲得透傳值 223
10.4  利用cancelCtx通知協(xié)程終止執(zhí)行 224
10.4.1  通知子協(xié)程終止執(zhí)行 225
10.4.2  通知子協(xié)程的實現(xiàn)過程 226
10.4.3  為什么需要取消函數(shù) 230
10.5  利用timerCtx實現(xiàn)定時取消 230
10.5.1  調(diào)用context.WithDeadline()創(chuàng)建定時器上下文 231
10.5.2  調(diào)用context.WithTimeout()創(chuàng)建定時器上下文 233
10.6  編程范例——上下文的典型應(yīng)用場景 234
10.6.1  利用結(jié)構(gòu)體傳遞參數(shù) 234
10.6.2  valueContext為什么需要key 236
10.6.3  利用cancelCtx同時取消多個子協(xié)程 237
10.7  本章小結(jié) 239
第11章  反射 240
11.1  反射的意義 240
11.2  反射的API 241
11.2.1  利用reflect.TypeOf()來獲得類型信息 241
11.2.2  利用reflect.Type.Kind()方法來獲取類型的具體分類 242
11.2.3  利用reflect.Type.Element()方法來獲取元素類型 243
11.2.4  類型斷言的用法與局限性 245
11.3  值信息 246
11.3.1  利用reflect.ValueOf()來獲得值信息 246
11.3.2  利用reflect.Value.Kind()來獲得值的分類信息 247
11.3.3  利用reflect.Value.Elem()來獲得值的元素信息 248
11.3.4  利用反射訪問和修改值信息 249
11.3.5  利用反射機(jī)制動態(tài)調(diào)用方法 252
11.4  編程范例——動態(tài)方法調(diào)用 255
11.5  本章小結(jié) 258
第12章  泛型 259
12.1  泛型的意義 259
12.2  泛型應(yīng)用到函數(shù) 261
12.2.1  泛型函數(shù)的使用 261
12.2.2  泛型中的隱含信息 262
12.2.3  避免類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 263
12.2.4  泛型類型的單獨定義 264
12.3  泛型導(dǎo)致接口定義的變化 265
12.3.1  接口定義的變化 265
12.3.2  空接口的二義性 266
12.3.3  接口類型的限制 266
12.4  泛型類型應(yīng)用到receiver 268
12.4.1  泛型類型不能直接用于定義receiver 268
12.4.2  間接實現(xiàn)泛型定義receiver 269
12.5  編程范例——自定義隊列的實現(xiàn) 270
12.6  本章小結(jié) 272
第13章  I/O 273
13.1  Reader和Writer 273
13.1.1  理解Reader和Writer 273
13.1.2  Reader和Writer接口 274
13.1.3  Go語言的I/O API要解決的問題 275
13.1.4  文件讀取 275
13.1.5  文件寫入 278
13.1.6  文件權(quán)限與umask 281
13.1.7  一次性讀寫 283
13.2  緩沖區(qū)讀寫 284
13.2.1  bufio中的Reader和Writer 285
13.2.2  利用bufio實現(xiàn)按行讀取 285
13.3  字符串?dāng)?shù)據(jù)源 287
13.3.1  strings.Reader解析 287
13.3.2  字節(jié)掃描器ByteScanner 288
13.3.3  按Rune讀取UTF-8字符 289
13.4  bufio.Scanner的使用 292
13.4.1  掃描過程及源碼解析 292
13.4.2  掃描時的最大支持 298
13.4.3  掃描時的最小容忍 301
13.5  編程范例——文件系統(tǒng)相關(guān)操作 303
13.5.1  查看文件系統(tǒng) 303
13.5.2  臨時文件 305
13.6  本章小結(jié) 307
第14章  網(wǎng)絡(luò)編程 308
14.1  網(wǎng)絡(luò)連接的本質(zhì) 308
14.2  利用TCP實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信 310
14.2.1  創(chuàng)建TCP連接 310
14.2.2  利用TCP連接進(jìn)行消息傳遞 312
14.3  利用UDP實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信 315
14.3.1  監(jiān)聽模式 316
14.3.2  撥號模式 319
14.3.3  總結(jié)監(jiān)聽模式和撥號模式 322
14.4  HTTP的相關(guān)操作 322
14.4.1  客戶端發(fā)送HTTP請求 322
14.4.2  服務(wù)端處理HTTP請求 326
14.4.3  HTTP請求源碼解析 328
14.4.4  提煉思考 333
14.5  數(shù)據(jù)傳輸過程 334
14.5.1  本地處理階段 334
14.5.2  路由器處理階段 335
14.5.3  目標(biāo)主機(jī)處理階段 335
14.5.4  網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）所扮演的角色 335
14.5.5  總結(jié)數(shù)據(jù)傳輸 336
14.6  編程范例——常見網(wǎng)絡(luò)錯誤的產(chǎn)生及解決方案 336
14.6.1  模擬CLOSE_WAIT 336
14.6.2  模擬I/O timeout 341
14.6.3  模擬read: connection reset by peer異常 344
14.6.4  模擬TIME_WAIT 347
14.7  本章小結(jié) 351
第15章  RPC通信 352
15.1  如何理解RPC通信 352
15.2  Gob格式——利用HTTP和TCP實現(xiàn)RPC通信 354
15.2.1  利用HTTP實現(xiàn)RPC通信 354
15.2.2  HTTP實現(xiàn)RPC通信的原理 358
15.2.3  利用TCP實現(xiàn)RPC通信 370
15.2.4  利用HTTP和TCP實現(xiàn)RPC的區(qū)別 373
15.3  JSON格式——利用jsonrpc實現(xiàn)RPC通信 374
15.4  gRPC格式——利用gRPC實現(xiàn)RPC通信 376
15.4.1  生成RPC支持文件 377
15.4.2  gRPC調(diào)用過程 381
15.5  編程范例——基于Wireshark理解RPC通信 385
15.6  本章小結(jié) 389
第 16 章  內(nèi)存管理 390
16.1  內(nèi)存對齊 390
16.1.1  內(nèi)存空隙 390
16.1.2  內(nèi)存對齊和對齊邊界 391
16.1.3  結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對齊 393
16.2  內(nèi)存分級管理 395
16.2.1  分級管理的本質(zhì) 395
16.2.2  Go語言內(nèi)存管理的基本單位——Span 396
16.2.3  線程級別維護(hù)Span——mcache 398
16.2.4  進(jìn)程級別維護(hù)Span——mcentral 398
16.2.5  堆級別維護(hù)Span——mheap 399
16.3  Go語言的垃圾回收 400
16.3.1  內(nèi)存標(biāo)記——雙色標(biāo)記法 400
16.3.2  內(nèi)存標(biāo)記——三色標(biāo)記法 403
16.3.3  三色標(biāo)記法與寫屏障 405
16.3.4  垃圾回收 406
16.3.5  垃圾回收的時機(jī) 407
16.4  編程范例——unsafe包的使用 408
16.4.1  利用unsafe修改結(jié)構(gòu)體字段 409
16.4.2  內(nèi)存地址強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)體 411
16.4.3  并非所有內(nèi)存均可修改 412
16.5  本章小結(jié) 415
第 17 章  Go語言中的正則表達(dá)式 416
17.1  正則表達(dá)式基礎(chǔ) 416
17.1.1  正則表達(dá)式與通配符 416
17.1.2  元字符和普通字符 417
17.1.3  字符轉(zhuǎn)義與字符類 417
17.1.4  字符組的使用 418
17.2  Go語言中的正則表達(dá)式 418
17.2.1  ASCII字符類 418
17.2.2  語言文字字符類 419
17.2.3  Unicode編碼方式 420
17.3  Go語言中的正則表達(dá)式函數(shù) 421
17.3.1  正則表達(dá)式函數(shù) 421
17.3.2  正則表達(dá)式結(jié)構(gòu)體RegExp 423
17.4  編程范例——判斷行為序列 429
17.5  本章小結(jié) 430
第 18 章  深入理解Go——Plan 9匯編 431
18.1  Go匯編簡介 432
18.1.1  為什么需要Go匯編 432
18.1.2  匯編文件——.s文件 432
18.1.3  .s文件的命名 432
18.1.4  .go文件和.s文件的編譯 433
18.2  從內(nèi)存角度看函數(shù)的調(diào)用過程 434
18.2.1  內(nèi)存布局 434
18.2.2  函數(shù)執(zhí)行過程 435
18.2.3  棧頂和棧底 437
18.2.4  棧內(nèi)存分配與內(nèi)存變量讀取 437
18.3  寄存器與內(nèi)存布局 439
18.3.1  通用寄存器 439
18.3.2  偽寄存器 439
18.3.3  自動分配的內(nèi)存 444
18.3.4  區(qū)分通用寄存器和偽寄存器 444
18.3.5  棧幀的大小由什么決定 444
18.4  第一個Go匯編程序 445
18.4.1  利用匯編文件修改變量的值 445
18.4.2  跨包引用變量 448
18.5  利用Go匯編定義變量 449
18.5.1  全局變量和局部變量 449
18.5.2  字面量和表達(dá)式 449
18.5.3  定義字符串型變量 450
18.5.4  定義布爾型變量 453
18.5.5  定義整型變量 454
18.5.6  定義切片變量 455
18.5.7  總結(jié)變量定義 457
18.6  利用Go匯編定義函數(shù) 457
18.6.1  Go中調(diào)用匯編函數(shù) 457
18.6.2  匯編中調(diào)用Go函數(shù) 459
18.7  Go匯編中的流程控制 462
18.7.1  Go匯編中的if條件控制 462
18.7.2  Go匯編中的for循環(huán) 464
18.8  重新理解多返回值 467
18.9  編程范例——理解常用寄存器 467
18.9.1  真、偽寄存器的對比使用 467
18.9.2  驗證偽寄存器SP和FP值的差異 469
18.10  本章小結(jié) 471
第19章  Gin處理HTTP請求及響應(yīng) 472
19.1  Gin框架簡介 472
19.2  Gin框架與HTTP請求 473
19.2.1  安裝Gin框架 473
19.2.2  利用Gin框架開發(fā)第一個HTTP接口程序 473
19.3  Gin框架處理參數(shù) 475
19.3.1  獲得URL查詢參數(shù) 475
19.3.2  獲得表單參數(shù) 476
19.3.3  獲得URL路徑參數(shù) 477
19.3.4  將JSON格式的參數(shù)解析為結(jié)構(gòu)體 478
19.3.5  將表單參數(shù)解析為結(jié)構(gòu)體 479
19.3.6  接收和處理上傳文件 480
19.4  Gin框架處理響應(yīng) 481
19.4.1  返回JSON格式的響應(yīng) 481
19.4.2  返回XML格式的響應(yīng) 483
19.4.3  返回HTML格式的響應(yīng) 484
19.4.4  文件下載 486
19.4.5  自定義響應(yīng) 487
19.5  Gin框架的路由處理 489
19.5.1  單個路由 489
19.5.2  路由組 489
19.5.3  Any方法 491
19.5.4  NoRoute和NoMethod方法 491
19.6  Gin框架的中間件 492
19.6.1  內(nèi)置中間件 492
19.6.2  自定義中間件 494
19.7  編程范例——實現(xiàn)登錄認(rèn)證 496
19.8  本章小結(jié) 499
第20章  Go語言實現(xiàn)MVC項目 500
20.1  項目背景 500
20.1.1  業(yè)務(wù)背景概述 500
20.1.2  技術(shù)背景概述 501
20.1.3  項目代碼結(jié)構(gòu) 502
20.2  利用gorm生成MySQL數(shù)據(jù)表 502
20.2.1  定義結(jié)構(gòu)體及表結(jié)構(gòu) 502
20.2.2  從結(jié)構(gòu)體到數(shù)據(jù)表 503
20.3  實現(xiàn)用戶注冊 506
20.4  實現(xiàn)用戶登錄 510
20.5  實現(xiàn)用戶查詢 512
20.6  實現(xiàn)用戶刪除 514
20.7  本章小結(jié) 516