go語言最重要特性是：1、并發(fā)編程；go語法上的并發(fā)編程極為容易，無須處理回調(diào)，無須關(guān)注線程切換，僅一個(gè)關(guān)鍵字，簡單而自然。2、自動(dòng)回收垃圾；程序員不需要再考慮內(nèi)存的回收等，而是由語言特性提供垃圾回收器來回收內(nèi)存。3、更豐富的內(nèi)置類型。4、函數(shù)的多返回值。5、錯(cuò)誤處理。6、匿名函數(shù)和閉包。7、類型和接口。8、反射，可以讓開發(fā)者將類型本身作為第一類的值類型處理。9、語言交互性。

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本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

Go語言最重要的特征如下：

• 并發(fā)編程

• 自動(dòng)回收垃圾

• 更豐富的內(nèi)置類型

• 函數(shù)的多返回值

• 錯(cuò)誤處理

• 匿名函數(shù)和閉包

• 類型和接口

• 反射

• 語言交互性

并發(fā)編程

時(shí)至今日，并發(fā)編程已成為程序員的基本技能，在各個(gè)技術(shù)社區(qū)都能看到諸多與之相關(guān)的討論主題。在這種情況下Go語言卻一反常態(tài)做了件極大膽的事，從根本上將一切都并發(fā)化，運(yùn)行時(shí)用 Goroutine 運(yùn)行所有的一切，包括 main.main 入口函數(shù)。

可以說，Goroutine 是 Go 最顯著的特征。它用類協(xié)程的方式來處理并發(fā)單元，卻又在運(yùn)行時(shí)層面做了更深度的優(yōu)化處理。這使得語法上的并發(fā)編程變得極為容易，無須處理回調(diào)，無須關(guān)注線程切換，僅一個(gè)關(guān)鍵字，簡單而自然。

Go語言在并發(fā)編程方面比絕大多數(shù)語言要簡潔不少，這一點(diǎn)是其最大亮點(diǎn)之一，也是其在未來進(jìn)入高并發(fā)高性能場景的重要籌碼。

不同于傳統(tǒng)的多進(jìn)程或多線程，golang的并發(fā)執(zhí)行單元是一種稱為goroutine的協(xié)程。

由于在共享數(shù)據(jù)場景中會(huì)用到鎖，再加上GC，其并發(fā)性能有時(shí)不如異步復(fù)用IO模型，因此相對(duì)于大多數(shù)語言來說，golang的并發(fā)編程簡單比并發(fā)性能更具賣點(diǎn)。

在當(dāng)今這個(gè)多核時(shí)代，并發(fā)編程的意義不言而喻。當(dāng)然，很多語言都支持多線程、多進(jìn)程編程，但遺憾的是，實(shí)現(xiàn)和控制起來并不是那么令人感覺輕松和愉悅。Golang不同的是，語言級(jí)別支持協(xié)程(goroutine)并發(fā)（協(xié)程又稱微線程，比線程更輕量、開銷更小，性能更高），操作起來非常簡單，語言級(jí)別提供關(guān)鍵字（go）用于啟動(dòng)協(xié)程，并且在同一臺(tái)機(jī)器上可以啟動(dòng)成千上萬個(gè)協(xié)程。協(xié)程經(jīng)常被理解為輕量級(jí)線程，一個(gè)線程可以包含多個(gè)協(xié)程，共享堆不共享?xiàng)?。協(xié)程間一般由應(yīng)用程序顯式實(shí)現(xiàn)調(diào)度，上下文切換無需下到內(nèi)核層，高效不少。協(xié)程間一般不做同步通訊，而golang中實(shí)現(xiàn)協(xié)程間通訊有兩種：1）共享內(nèi)存型，即使用全局變量+mutex鎖來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；2）消息傳遞型，即使用一種獨(dú)有的channel機(jī)制進(jìn)行異步通訊。

對(duì)比JAVA的多線程和GO的協(xié)程實(shí)現(xiàn)，明顯更直接、簡單。這就是GO的魅力所在，以簡單、高效的方式解決問題，關(guān)鍵字go，或許就是GO語言最重要的標(biāo)志。

高并發(fā)是Golang語言最大的亮點(diǎn)

內(nèi)存回收(GC)

從C到C++，從程序性能的角度來考慮，這兩種語言允許程序員自己管理內(nèi)存，包括內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放等。因?yàn)闆]有垃圾回收機(jī)制所以C/C++運(yùn)行起來速度很快，但是隨著而來的是程序員對(duì)內(nèi)存使用上的很謹(jǐn)小慎微的考慮。因?yàn)槟呐乱稽c(diǎn)不小心就可能會(huì)導(dǎo)致“內(nèi)存泄露”使得資源浪費(fèi)或者“野指針”使得程序崩潰等，盡管C++11后來使用了智能指針的概念，但是程序員仍然需要很小心的使用。后來為了提高程序開發(fā)的速度以及程序的健壯性，java和C#等高級(jí)語言引入了GC機(jī)制，即程序員不需要再考慮內(nèi)存的回收等，而是由語言特性提供垃圾回收器來回收內(nèi)存。但是隨之而來的可能是程序運(yùn)行效率的降低。

GC過程是：先stop the world，掃描所有對(duì)象判活，把可回收對(duì)象在一段bitmap區(qū)中標(biāo)記下來，接著立即start the world，恢復(fù)服務(wù)，同時(shí)起一個(gè)專門gorountine回收內(nèi)存到空閑list中以備復(fù)用，不物理釋放。物理釋放由專門線程定期來執(zhí)行。

GC瓶頸在于每次都要掃描所有對(duì)象來判活，待收集的對(duì)象數(shù)目越多，速度越慢。一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值是掃描10w個(gè)對(duì)象需要花費(fèi)1ms，所以盡量使用對(duì)象少的方案，比如我們同時(shí)考慮鏈表、map、slice、數(shù)組來進(jìn)行存儲(chǔ)，鏈表和map每個(gè)元素都是一個(gè)對(duì)象，而slice或數(shù)組是一個(gè)對(duì)象，因此slice或數(shù)組有利于GC。

GC性能可能隨著版本不斷更新會(huì)不斷優(yōu)化，這塊沒仔細(xì)調(diào)研，團(tuán)隊(duì)中有HotSpot開發(fā)者，應(yīng)該會(huì)借鑒jvm gc的設(shè)計(jì)思想，比如分代回收、safepoint等。

• 內(nèi)存自動(dòng)回收，再也不需要開發(fā)人員管理內(nèi)存

• 開發(fā)人員專注業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)，降低了心智負(fù)擔(dān)

• 只需要new分配內(nèi)存，不需要釋放

更豐富的內(nèi)置類型

關(guān)鍵在于內(nèi)置，像map、slice這些常用的數(shù)據(jù)類型，內(nèi)置于builtin，默認(rèn)包含，無需自己添加。

函數(shù)多返回值

在C，C++中，包括其他的一些高級(jí)語言是不支持多個(gè)函數(shù)返回值的。但是這項(xiàng)功能又確實(shí)是需要的，所以在C語言中一般通過將返回值定義成一個(gè)結(jié)構(gòu)體，或者通過函數(shù)的參數(shù)引用的形式進(jìn)行返回。而在Go語言中，作為一種新型的語言，目標(biāo)定位為強(qiáng)大的語言當(dāng)然不能放棄對(duì)這一需求的滿足，所以支持函數(shù)多返回值是必須的。

函數(shù)定義時(shí)可以在入?yún)⒑竺嬖偌?a,b,c)，表示將有3個(gè)返回值a、b、c。這個(gè)特性在很多語言都有，比如python。

這個(gè)語法糖特性是有現(xiàn)實(shí)意義的，比如我們經(jīng)常會(huì)要求接口返回一個(gè)三元組（errno,errmsg,data），在大多數(shù)只允許一個(gè)返回值的語言中，我們只能將三元組放入一個(gè)map或數(shù)組中返回，接收方還要寫代碼來檢查返回值中包含了三元組，如果允許多返回值，則直接在函數(shù)定義層面上就做了強(qiáng)制，使代碼更簡潔安全。

語言交互性

語言交互性指的是本語言是否能和其他語言交互，比如可以調(diào)用其他語言編譯的庫。

在Go語言中直接重用了大部份的C模塊，這里稱為Cgo.Cgo允許開發(fā)者混合編寫C語言代碼，然后Cgo工具可以將這些混合的C代碼提取并生成對(duì)于C功能的調(diào)用包裝代碼。開發(fā)者基本上可以完全忽略這個(gè)Go語言和C語言的邊界是如何跨越的。

golang可以和C程序交互，但不能和C++交互。可以有兩種替代方案：1）先將c++編譯成動(dòng)態(tài)庫，再由go調(diào)用一段c代碼，c代碼通過dlfcn庫動(dòng)態(tài)調(diào)用動(dòng)態(tài)庫（記得export LD_LIBRARY_PATH）；2）使用swig(沒玩過)

異常處理

golang不支持try…catch這樣的結(jié)構(gòu)化的異常解決方式，因?yàn)橛X得會(huì)增加代碼量，且會(huì)被濫用，不管多小的異常都拋出。golang提倡的異常處理方式是：

普通異常：被調(diào)用方返回error對(duì)象，調(diào)用方判斷error對(duì)象。

嚴(yán)重異常：指的是中斷性panic（比如除0），使用defer…recover…panic機(jī)制來捕獲處理。嚴(yán)重異常一般由golang內(nèi)部自動(dòng)拋出，不需要用戶主動(dòng)拋出，避免傳統(tǒng)try…catch寫得到處都是的情況。當(dāng)然，用戶也可以使用panic('xxxx')主動(dòng)拋出，只是這樣就使這一套機(jī)制退化成結(jié)構(gòu)化異常機(jī)制了。

反射（reflection）

Go語言提供了一種機(jī)制在運(yùn)行時(shí)更新和檢查變量的值、調(diào)用變量的方法和變量支持的內(nèi)在操作，但是在編譯時(shí)并不知道這些變量的具體類型，這種機(jī)制被稱為反射。反射也可以讓我們將類型本身作為第一類的值類型處理。

反射是指在程序運(yùn)行期對(duì)程序本身進(jìn)行訪問和修改的能力，程序在編譯時(shí)變量被轉(zhuǎn)換為內(nèi)存地址，變量名不會(huì)被編譯器寫入到可執(zhí)行部分，在運(yùn)行程序時(shí)程序無法獲取自身的信息。

支持反射的語言可以在程序編譯期將變量的反射信息，如字段名稱、類型信息、結(jié)構(gòu)體信息等整合到可執(zhí)行文件中，并給程序提供接口訪問反射信息，這樣就可以在程序運(yùn)行期獲取類型的反射信息，并且有能力修改它們。

C/C++語言沒有支持反射功能，只能通過 typeid 提供非常弱化的程序運(yùn)行時(shí)類型信息；Java、C# 等語言都支持完整的反射功能；Lua、JavaScript 類動(dòng)態(tài)語言，由于其本身的語法特性就可以讓代碼在運(yùn)行期訪問程序自身的值和類型信息，因此不需要反射系統(tǒng)。

Go語言程序的反射系統(tǒng)無法獲取到一個(gè)可執(zhí)行文件空間中或者是一個(gè)包中的所有類型信息，需要配合使用標(biāo)準(zhǔn)庫中對(duì)應(yīng)的詞法、語法解析器和抽象語法樹（AST）對(duì)源碼進(jìn)行掃描后獲得這些信息。

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