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Go语言高级编程

324课时
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8分

1. 第1章 语言基础

引言

1.1 Go语言创世纪

1.1.1 来自贝尔实验室特有基因

1.1.2 你好, 世界

1.2 Hello, World 的革命

1.2.1 B语言 - Ken Thompson, 1972

1.2.2 C语言 - Dennis Ritchie, 1974 ~ 1989

1.2.3 Newsqueak - Rob Pike, 1989

1.2.4 Alef - Phil Winterbottom, 1993

1.2.5 Limbo - Sean Dorward, Phil Winterbottom, Rob Pike, 1995

1.2.6 Go语言 - 2007~2009

1.2.7 你好, 世界! - V2.0

1.3 数组、字符串和切片

1.3.1 数组

1.3.2 字符串

1.3.3 切片(slice)

1.3.3-a 添加切片元素

1.3.3-b 删除切片元素

1.3.3-c 切片内存技巧

1.3.3-d 避免切片内存泄漏

1.3.3-e 切片类型强制转换

1.4 函数、方法和接口

1.4.1 函数

1.4.2 方法

1.4.3 接口

1.5 面向并发的内存模型

1.5.1 Goroutine和系统线程

1.5.2 原子操作

1.5.3 顺序一致性内存模型

1.5.4 初始化顺序

1.5.5 Goroutine的创建

1.5.6 基于Channel的通信

1.5.7 不靠谱的同步

1.6 常见的并发模式

1.6.1 并发版本的Hello world

1.6.2 生产者消费者模型

1.6.3 发布订阅模型

1.6.4 控制并发数

1.6.5 赢者为王

1.6.6 素数筛

1.6.7 并发的安全退出

1.6.8 context包

1.7 错误和异常

1.7.1 错误处理策略

1.7.2 获取错误的上下文

1.7.3 错误的错误返回

1.7.4 剖析异常

2. 第2章 CGO编程

引言

2.1 快速入门

2.1.1 最简CGO程序

2.1.2 基于C标准库函数输出字符串

2.1.3 使用自己的C函数

2.1.4 C代码的模块化

2.1.5 用Go重新实现C函数

2.1.6 面向C接口的Go编程

2.2 CGO基础

2.2.1 import "C"语句

2.2.2 #cgo语句

2.2.3 build tag 条件编译

2.3 类型转换

2.3.1 数值类型

2.3.2 Go 字符串和切片

2.3.3 结构体、联合、枚举类型

2.3.4 数组、字符串和切片

2.3.5 指针间的转换

2.3.6 数值和指针的转换

2.3.7 切片间的转换

2.4 函数调用

2.4.1 Go调用C函数

2.4.2 C函数的返回值

2.4.3 void函数的返回值

2.4.4 C调用Go导出函数

2.5 内部机制

2.5.1 CGO生成的中间文件

2.5.2 Go调用C函数

2.5.3 C调用Go函数

2.6 实战: 封装qsort

2.6.1 认识qsort函数

2.6.2 将qsort函数从Go包导出

2.6.3 改进：闭包函数作为比较函数

2.6.4 改进：消除用户对unsafe包的依赖

2.7 CGO内存模型

2.7.1 Go访问C内存

2.7.2 C临时访问传入的Go内存

2.7.3 C长期持有Go指针对象

2.7.4 导出C函数不能返回Go内存

2.8 C++ 类包装

2.8.1 C++ 类到 Go 语言对象

2.8.1.1 准备一个 C++ 类

2.8.1.2 用纯C函数接口封装 C++ 类

2.8.1.3 将纯C接口函数转为Go函数

2.8.1.4 包装为Go对象

2.8.2 Go 语言对象到 C++ 类

2.8.2.1 构造一个Go对象

2.8.2.2 导出C接口

2.8.2.3 封装C++对象

2.8.2.4 封装C++对象改进

2.8.3 彻底解放C++的this指针

2.9 静态库和动态库

2.9.1 使用C静态库

2.9.2 使用C动态库

2.9.3 导出C静态库

2.9.4 导出C动态库

2.9.5 导出非main包的函数

2.10 编译和链接参数

2.10.1 编译参数：CFLAGS/CPPFLAGS/CXXFLAGS

2.10.2 链接参数：LDFLAGS

2.10.3 pkg-config

2.10.4 go get 链

2.10.5 多个非main包中导出C函数

3. 第3章 Go汇编语言

引言

3.1 快速入门

3.1.1 实现和声明

3.1.2 定义整数变量

3.1.3 定义字符串变量

3.1.4 定义main函数

3.1.5 特殊字符

3.1.6 没有分号

3.2 计算机结构

3.2.1 图灵机和BF语言

3.2.2 人力资源机器游戏

3.2.3 X86-64体系结构

3.2.4 Go汇编中的伪寄存器

3.2.5 X86-64指令集

3.3 常量和全局变量

3.3.1 常量

3.3.2 全局变量

3.3.2.1 数组类型

3.3.2.2 bool型变量

3.3.2.3 int型变量

3.3.2.4 float型变量

3.3.2.5 string类型变量

C3.3.2.6 slice类型变量

3.3.2.7 map/channel类型变量

3.3.3 变量的内存布局

3.3.4 标识符规则和特殊标志

3.3.5 小结

3.4 函数

3.4.1 基本语法

3.4.2 函数参数和返回值

3.4.3 参数和返回值的内存布局

3.4.4 函数中的局部变量

3.4.5 调用其它函数

3.4.6 宏函数

3.5 控制流

3.5.1 顺序执行

3.5.2 if/goto跳转

3.5.3 for循环

3.6 再论函数

3.6.1 函数调用规范

3.6.2 高级汇编语言

3.6.3 PCDATA和FUNCDATA

3.6.4 方法函数

3.6.5 递归函数: 1到n求和

3.6.6 闭包函数

3.7 汇编语言的威力

3.7.1 系统调用

3.7.2 直接调用C函数

3.7.3 AVX指令

3.8 例子：Goroutine ID

3.8.1 故意设计没有goid

3.8.2 纯Go方式获取goid

3.8.3 从g结构体获取goid

3.8.4 获取g结构体对应的接口对象

3.8.5 goid的应用: 局部存储

3.9 Delve调试器

3.9.1 Delve入门

3.9.2 调试汇编程序

补充说明

4. 第4章 RPC和Protobuf

引言

4.1 RPC入门

4.1.1 RPC版"Hello, World"

4.1.2 更安全的RPC接口

4.1.3 跨语言的RPC

4.1.4 Http上的RPC

4.2 Protobuf

4.2.1 Protobuf入门

4.2.2 定制代码生成插件

4.2.3 自动生成完整的RPC代码

4.3 玩转RPC

4.3.1 客户端RPC的实现原理

4.3.2 基于RPC实现Watch功能

4.3.3 反向RPC

4.3.4 上下文信息

4.4 gRPC入门

4.4.1 gRPC技术栈

4.4.2 gRPC入门

4.4.3 gRPC流

4.4.4 发布和订阅模式

4.5 gRPC进阶

4.5.1 证书认证

4.5.2 Token认证

4.5.3 截取器

4.5.4 和Web服务共存

4.6 gRPC和Protobuf扩展

4.6.1 验证器

4.6.2 REST接口

4.6.3 Nginx

4.7 pbgo: 基于Protobuf的框架

4.7.1 Protobuf扩展语法

4.7.2 插件中读取扩展信息

4.7.3 生成REST代码

4.7.4 启动REST服务

4.8 grpcurl工具

4.8.1 启动反射服务

4.8.2 查看服务列表

4.8.3 服务的方法列表

4.8.4 获取类型信息

4.8.5 调用方法

4.9 补充说明

5. 第5章 Go和Web

引言

5.1 Web 开发简介

5.2 router 请求路由

5.2.1 httprouter

5.2.2 原理

5.2.3 压缩字典树创建过程

5.2.3.1 root 节点创建

5.2.3.2 子节点插入

5.2.3.3 边分裂

5.2.3.4 子节点冲突处理

5.3 中间件

5.3.1 代码泥潭

5.3.2 使用中间件剥离非业务逻辑

5.3.3 更优雅的中间件写法

5.3.4 哪些事情适合在中间件中做

5.4 validator请求校验

5.4.1 重构请求校验函数

5.4.2 用validator解放体力劳动

5.4.3 原理

5.5 Database 和数据库打交道

5.5.1 从 database/sql 讲起

5.5.2 提高生产效率的ORM和SQL Builder

5.5.3 脆弱的数据库

5.6 Ratelimit 服务流量限制

5.6.1 常见的流量限制手段

5.6.2 原理

5.6.3 服务瓶颈和 QoS

5.7 layout 常见大型 Web 项目分层

5.8 接口和表驱动开发

5.8.1 业务系统的发展过程

5.8.2 使用函数封装业务流程

5.8.3 使用接口来做抽象

5.8.4 接口的优缺点

5.8.5 表驱动开发

5.9 灰度发布和 A/B test

5.9.1 通过分批次部署实现灰度发布

5.9.2 通过业务规则进行灰度发布

5.9.2.1 可选规则

5.9.3 如何实现一套灰度发布系统

5.9.3.1 业务相关的简单灰度

5.9.3.2 哈希算法

5.9.3.3 分布是否均匀

5.10 补充说明

6. 第6章 分布式系统

引言

6.1 分布式id生成器

6.1.1 worker_id分配

6.1.2 开源实例

6.1.2.2 sonyflake

6.2 分布式锁

6.2.1 进程内加锁.

6.2.2 trylock

6.2.3 基于Redis的setnx

6.2.4 基于ZooKeeper

6.2.5 基于etcd

6.2.7 如何选择合适的锁

6.3 延时任务系统

6.3.1 定时器的实现

6.3.1.1 时间堆

6.3.1.2 时间轮

6.3.2 任务分发

6.3.3 数据再平衡和幂等考量

6.4 分布式搜索引擎

6.4.1 搜索引擎

6.4.1.1 倒排列表

6.4.1.2 查询 DSL

6.4.1.3 基于client SDK做开发

6.4.1.4 将 sql 转换为 DSL

6.4.2 异构数据同步

6.4.2.1 通过时间戳进行增量数据同步

6.4.2.2 通过 binlog 进行数据同步

6.5 负载均衡

6.5.1 常见的负载均衡思路

6.5.2 基于洗牌算法的负载均衡

6.5.2.1 错误的洗牌导致的负载不均衡

6.5.2.2 修正洗牌算法

6.5.3 ZooKeeper 集群的随机节点挑选问题

6.5.4 负载均衡算法效果验证

6.6 分布式配置管理

6.6.1 场景举例

6.6.1.2 业务配置

6.6.2 使用etcd实现配置更新

6.6.2.1 配置定义

6.6.2.2 新建 etcd client

6.6.2.3 配置获取

6.6.2.4 配置更新订阅

6.6.2.5 整合起来

6.6.3 配置膨胀

6.6.4 配置版本管理

6.6.5 客户端容错

6.7 分布式爬虫

6.7.1 基于colly的单机爬虫

6.7.2 分布式爬虫

6.7.2.1 nats简介

6.7.3 结合nats和colly的消息生产

6.7.4 结合colly的消息消费

6.8 补充说明

7. 附录

附录A: Go语言常见坑

可变参数是空接口类型

数组是值传递

map遍历是顺序不固定

返回值被屏蔽

recover必须在defer函数中运行

main函数提前退出

通过Sleep来回避并发中的问题

独占CPU导致其它Goroutine饿死

不同Goroutine之间不满足顺序一致性内存模型

闭包错误引用同一个变量

在循环内部执行defer语句

切片会导致整个底层数组被锁定

空指针和空接口不等价

内存地址会变化

Goroutine泄露

附录B：有趣的代码片段

附录B: 有趣的代码片段

曹春晖、柴树杉

曹春晖:开源爱好者，Go 语言拥趸，技术辩论爱好者. 柴树杉:《Go语言高级编程》《WebAssembly标准入门》作者，《Go圣经》译者，Go语言代码贡献者。
版权说明：本课程已获课程制作者授权，如有侵权，请联系 DevLab@tencent.com 删除。

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3.1.1 实现和声明

Go汇编语言并不是一个独立的语言，因为Go汇编程序无法独立使用。Go汇编代码必须以Go包的方式组织，同时包中至少要有一个Go语言文件用于指明当前包名等基本包信息。如果Go汇编代码中定义的变量和函数要被其它Go语言代码引用，还需要通过Go语言代码将汇编中定义的符号声明出来。用于变量的定义和函数的定义Go汇编文件类似于C语言中的.c文件，而用于导出汇编中定义符号的Go源文件类似于C语言的.h文件。

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