golang 笔记

golang

入门

Go 和 Java 一样，使用 package 来组织代码。

Java 的组织方式
使用环境变量 CLASSPATH，这个变量存储一个或多个文件夹路径（或者 jar 文件，jar 文件当作文件夹使用，会自动解包），多个文件夹或 jar 之间使用冒号隔开。假设，现有一包，com.zfl9.tool，那么它对应的存储路径就是 $CLASSPATH/com/zfl9/tool/。Java 会在 CLASSPATH 目录列表中搜索，直到找到此文件夹为止，如果遍历完了还没找到就报错，提示找不到包。com.zfl9.tool 包下有一个类 HttpServer，那么这个类实际对应的路径就是：$CLASSPATH/com/zfl9/tool/HttpServer.class。每个 class 文件都是一个 Java 类，如果一个 class 文件能够运行，那么它必须包含 main() 静态方法。它是程序的入口函数。每个 *.java 文件中，必须以 package com.zfl9.tool; 开头（忽略注释），这个包名必须与所处的路径对应（将斜杠换为英文句号），如果不一致，那么无法正常使用这个类。而对于 HttpServer 类来说，他有一个唯一的类名，叫做全限定类名，即 com.zfl9.tool.HttpServer。我们在别处想使用该类时，可以直接使用全限定类名来引用它，如果感觉太长，也可以先 import 这个类。如 import com.zfl9.tool.HttpServer;，然后我们就可以直接使用 HttpServer 这个名称来引用它了，当然 import 后也是可以用全限定类名来引用的。也可以使用通配符，一次性引入某个包下的所有类，import com.zfl9.tool.*; 即可。

Golang 的组织方式
先来了解 Go 的两个环境变量：GOROOT、GOPATH。
GOROOT 指定 Go 的安装目录，比如 /usr/local/golang。
GOPATH 指定 Go 的工作目录，比如 ~/golang（可以有多个）。

GOROOT 和 GOPATH 下都有 3 个子文件夹，如下：
bin：二进制可执行文件
pkg：静态库文件（*.a）
src：Go 源码文件（*.go）

还是以 com/zfl9/tool 包为例（注意是斜杠，与 Java 不同），显然，我们需要进入 $GOPATH/src 目录（$GOROOT/src 也是可以的，不过不建议在标准库中搞事）。然后我们新建文件夹 mkdir -p com/zfl9/tool，目前来看和 Java 是差不多的，然后进入 tool 目录。

然后，我们新建一个 go 文件，hello.go，如下：

package tool
func Hello() string {
    return "hello, world!"
}

然后，编译并安装它 go install（进入 tool 目录）。
此时，你可以找到函数库文件 $GOPATH/pkg/linux_amd64/com/zfl9/tool.a。
注意观察它们的命名规则，直接将尾目录替换为归档文件，即添加 .a 后缀。
pkg 的直接子文件夹，命名规则为 $GOOS_$GOARCH，前面是系统，后面是架构。

现在，我们来试试 main 包，一个简单的 helloworld。
因为一个目录下的源文件必须同属一个包，所以我们去别的文件夹。
这里我们使用 $GOPATH/src/com/zfl9/main 文件夹，进入，新建 main.go：

package main
import "fmt"
func main() {
    fmt.Println("hello, world!");
}

然后，编译并安装它 go install（当前目录位于 main 目录）。
此时，我们可以看到 $GOPATH/bin/main 可执行文件，运行它试试！
这里说明一点，生成的可执行文件名称与包所处的文件夹相同，与 *.go 名称无关。

这里说明一下两个常用的编译/安装命令：go build、go install。

• go build：编译，如果当前目录的包不是 main，那么运行此命令不会生成任何文件，go 仅仅检测该目录下的 *.go 文件是否可正常编译；如果当前目录的包是 main，那么运行此命令会在当前文件夹下产生一个可执行文件，可执行文件名为当前文件夹的名称。
• go install：安装，实际上此命令是 go build 的超集，它会先执行 go build。如果当前目录的包不是 main，那么运行此命令会在 $GOPATH/pkg/$GOOS_$GOARCH 文件夹下生成对应的 *.a 静态链接库文件；如果当前目录的包是 main，那么运行此命令会在 $GOPATH/bin 文件夹下生成与当前文件夹同名的可执行文件。

当然，我们也可以不进入对应的目录，而是直接在任意目录下，运行 go build/install [import-path]，import-path 就是导入路径，就是 import 后面的参数，也就是一个源码文件夹。导入路径只能是相对路径，可以相对于 $GOROOT/src、$GOPATH/src，也可以相对于当前目录，上级目录（.、..），但不能是绝对路径。

*.go 源文件中的 import 语句只能使用相对于 $GOROOT/src、$GOPATH/src 目录，不能使用其他路径，比如 "fmt"、"helloworld"。

注意，go 在编译时，如果发现源文件中有 import 导包语句，那么 go 只会去 $GOROOT/src、$GOPATH/src 目录下找到对应文件夹，然后编译成 *.a 文件（但是不会保存到 pkg 目录下），然后链接它们，最后生成可执行文件。这点也比较重要。

Go 编译产生的临时文件均保存到 $GOCACHE 目录，默认为 ~/.cache/go-build

这里说明一点，go 中的 import 后面的参数是文件夹路径，和包名没有半点关系。比如 import aa/bb/cc，仅仅是将 $GOPATH/src/aa/bb/cc 或 $GOROOT/src/aa/bb/cc 目录下的包导入进来，这个包的包名可以是其他任意合法标识符，比如 tool。我们在使用这个包时，只需使用 tool.Xxx() 即可。而不是使用 cc.Xxx()，只不过，一般情况下，我们都使用与末端文件夹同名的包名而已。记住了，这点很重要。

那么，如果我有两个文件夹，helloworld、hello_world。并且，其中的包名都使用 helloworld，会怎样？那就是命名冲突了，比如，我在某个 main 包中导入它们，编译就会报错，因为 go 不知道使用哪个包：

package main
import (
    "fmt"
    "helloworld"
    "hello_world"
)
func main() {
    fmt.Println("hello, world!")
    fmt.Println(helloworld.Hello())
}

使用 go install 编译，会提示包名冲突，导致编译失败。此时我们可以分别给它们起个别名，就可以避免这个问题了，如下：

package main
import (
    "fmt"
    a "helloworld"
    b "hello_world"
)
func main() {
    fmt.Println("hello, world!")
    fmt.Println(a.Hello())
    fmt.Println(b.Hello())
}

编译后运行，输出如下：

$ main
hello, world!
hello, world! [@dir helloworld]
hello, world! [@dir hello_world]

进阶

Go 可执行文件瘦身
Go 编译的可执行文件一般都是静态链接的，而且每个 Go 可执行文件都自带了一个 runtime（Go 运行时，负责内存分配，垃圾回收，反射等工作，和 JVM 概念类似），因为这两个原因，Go 编译生成的可执行文件比 C/C++ 编译的可执行文件大得多（即使是静态编译也比 Go 编译的小得多）。

那要如何瘦身呢？使用 go build -ldflags "-s -w" 就可以了，-ldflags 是传递给链接器的参数，-s 删除符号信息，-w 删除调试信息（注意：仅适用于可执行文件）。

强制设置链接方式
动态链接：-ldflags "-linkmode=external"（不建议，可能出错）
静态链接：export CGO_ENABLED=0（设置环境变量，禁用 CGO）

Go 交叉编译
不同于 C/C++ 交叉编译，Go 自带了绝大多数平台的交叉编译工具链，交叉编译的步骤也很简单，和 C/C++ 比起来简直是太容易了。那么我们该如何进行交叉编译呢？

进行交叉编译只需要设置 3 个环境变量，分别是：
CGO_ENABLED=0：禁用 CGO（CGO 可以用来调用 C/C++ 函数库）
GOOS=linux：设置目标系统，如 linux、darwin（MAC）、windows
GOARCH=arm：设置目标架构，如 386（x86）、amd64、arm、arm64

在 shell 中，可以这么使用（临时设置环境变量）

CGO_ENABLED=0 GOOS=windows GOARCH=amd64 go build main.go
CGO_ENABLED=0 GOOS=windows GOARCH=amd64 go install main.go

完整的 GOOS、GOARCH 参考列表：GOOS/GOARCH list