内容简介:最近准备写一些关于golang的技术博文,本文是之前在GitHub上看到的golang技术译文,感觉很有帮助,先给各位读者分享一下。Go 是一门简单有趣的编程语言,与其他语言一样,在使用时不免会遇到很多坑,不过它们大多不是 Go 本身的设计缺陷。如果你刚从其他语言转到 Go,那这篇文章里的坑多半会踩到。如果花时间学习官方 doc、wiki、
最近准备写一些关于golang的技术博文,本文是之前在GitHub上看到的golang技术译文,感觉很有帮助,先给各位读者分享一下。
前言
Go 是一门简单有趣的编程语言,与其他语言一样,在使用时不免会遇到很多坑,不过它们大多不是 Go 本身的设计缺陷。如果你刚从其他语言转到 Go,那这篇文章里的坑多半会踩到。
如果花时间学习官方 doc、wiki、 讨论邮件列表 、 Rob Pike 的大量文章以及 Go 的源码,会发现这篇文章中的坑是很常见的,新手跳过这些坑,能减少大量调试代码的时间。
中级篇:35-50
35. 关闭 HTTP 的响应体
使用 HTTP 标准库发起请求、获取响应时,即使你不从响应中读取任何数据或响应为空,都需要手动关闭响应体。新手很容易忘记手动关闭,或者写在了错误的位置:
// 请求失败造成 panic func main() { resp, err := http.Get("https://api.ipify.org?format=json") defer resp.Body.Close() // resp 可能为 nil,不能读取 Body if err != nil { fmt.Println(err) return } body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) checkError(err) fmt.Println(string(body)) } func checkError(err error) { if err != nil{ log.Fatalln(err) } }
上边的代码能正确发起请求,但是一旦请求失败,变量 resp
值为 nil
,造成 panic:
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
应该先检查 HTTP 响应错误为 nil
,再调用 resp.Body.Close()
来关闭响应体:
// 大多数情况正确的示例 func main() { resp, err := http.Get("https://api.ipify.org?format=json") checkError(err) defer resp.Body.Close() // 绝大多数情况下的正确关闭方式 body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) checkError(err) fmt.Println(string(body)) }
输出:
Get https://api.ipify.org?format=json : x509: certificate signed by unknown authority
绝大多数请求失败的情况下, resp
的值为 nil
且 err
为 non-nil
。但如果你得到的是重定向错误,那它俩的值都是 non-nil
,最后依旧可能发生内存泄露。2 个解决办法:
defer
// 正确示例 func main() { resp, err := http.Get("http://www.baidu.com") // 关闭 resp.Body 的正确姿势 if resp != nil { defer resp.Body.Close() } checkError(err) body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) checkError(err) fmt.Println(string(body)) }
resp.Body.Close()
早先版本的实现是读取响应体的数据之后丢弃,保证了 keep-alive 的 HTTP 连接能重用处理不止一个请求。但 Go 的最新版本将读取并丢弃数据的任务交给了用户,如果你不处理,HTTP 连接可能会直接关闭而非重用,参考在 Go 1.5 版本文档。
如果程序大量重用 HTTP 长连接,你可能要在处理响应的逻辑代码中加入:
_, err = io.Copy(ioutil.Discard, resp.Body) // 手动丢弃读取完毕的数据
如果你需要完整读取响应,上边的代码是需要写的。比如在解码 API 的 JSON 响应数据:
json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&data)
36. 关闭 HTTP 连接
一些支持 HTTP1.1 或 HTTP1.0 配置了 connection: keep-alive
选项的服务器会保持一段时间的长连接。但标准库 “net/http” 的连接默认只在服务器主动要求关闭时才断开,所以你的程序可能会消耗完 socket 描述符。解决办法有 2 个,请求结束后:
- 直接设置请求变量的
Close
字段值为true
,每次请求结束后就会主动关闭连接。 - 设置 Header 请求头部选项
Connection: close
,然后服务器返回的响应头部也会有这个选项,此时 HTTP 标准库会主动断开连接。
// 主动关闭连接 func main() { req, err := http.NewRequest("GET", "http://golang.org", nil) checkError(err) req.Close = true //req.Header.Add("Connection", "close") // 等效的关闭方式 resp, err := http.DefaultClient.Do(req) if resp != nil { defer resp.Body.Close() } checkError(err) body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) checkError(err) fmt.Println(string(body)) }
你可以创建一个自定义配置的 HTTP transport 客户端,用来取消 HTTP 全局的复用连接:
func main() { tr := http.Transport{DisableKeepAlives: true} client := http.Client{Transport: &tr} resp, err := client.Get("https://golang.google.cn/") if resp != nil { defer resp.Body.Close() } checkError(err) fmt.Println(resp.StatusCode) // 200 body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) checkError(err) fmt.Println(len(string(body))) }
根据需求选择使用场景:
- 若你的程序要向同一服务器发大量请求,使用默认的保持长连接。
- 若你的程序要连接大量的服务器,且每台服务器只请求一两次,那收到请求后直接关闭连接。或增加最大文件打开数
fs.file-max
的值。
37. 将 JSON 中的数字解码为 interface 类型
在 encode/decode JSON 数据时,Go 默认会将数值当做 float64 处理,比如下边的代码会造成 panic:
func main() { var data = []byte(`{"status": 200}`) var result map[string]interface{} if err := json.Unmarshal(data, &result); err != nil { log.Fatalln(err) } fmt.Printf("%T\n", result["status"]) // float64 var status = result["status"].(int) // 类型断言错误 fmt.Println("Status value: ", status) }
panic: interface conversion: interface {} is float64, not int
如果你尝试 decode 的 JSON 字段是整型,你可以:
-
将 int 值转为 float 统一使用
-
将 decode 后需要的 float 值转为 int 使用
// 将 decode 的值转为 int 使用 func main() { var data = []byte(`{"status": 200}`) var result map[string]interface{} if err := json.Unmarshal(data, &result); err != nil { log.Fatalln(err) } var status = uint64(result["status"].(float64)) fmt.Println("Status value: ", status) }
- 使用
Decoder
类型来 decode JSON 数据,明确表示字段的值类型
// 指定字段类型 func main() { var data = []byte(`{"status": 200}`) var result map[string]interface{} var decoder = json.NewDecoder(bytes.NewReader(data)) decoder.UseNumber() if err := decoder.Decode(&result); err != nil { log.Fatalln(err) } var status, _ = result["status"].(json.Number).Int64() fmt.Println("Status value: ", status) } // 你可以使用 string 来存储数值数据,在 decode 时再决定按 int 还是 float 使用 // 将数据转为 decode 为 string func main() { var data = []byte({"status": 200}) var result map[string]interface{} var decoder = json.NewDecoder(bytes.NewReader(data)) decoder.UseNumber() if err := decoder.Decode(&result); err != nil { log.Fatalln(err) } var status uint64 err := json.Unmarshal([]byte(result["status"].(json.Number).String()), &status); checkError(err) fmt.Println("Status value: ", status) }
- 使用 struct
类型将你需要的数据映射为数值型
// struct 中指定字段类型 func main() { var data = []byte(`{"status": 200}`) var result struct { Status uint64 `json:"status"` } err := json.NewDecoder(bytes.NewReader(data)).Decode(&result) checkError(err) fmt.Printf("Result: %+v", result) }
-
可以使用
struct
将数值类型映射为json.RawMessage
原生数据类型适用于如果 JSON 数据不着急 decode 或 JSON 某个字段的值类型不固定等情况:
// 状态名称可能是 int 也可能是 string,指定为 json.RawMessage 类型 func main() { records := [][]byte{ []byte(`{"status":200, "tag":"one"}`), []byte(`{"status":"ok", "tag":"two"}`), } for idx, record := range records { var result struct { StatusCode uint64 StatusName string Status json.RawMessage `json:"status"` Tag string `json:"tag"` } err := json.NewDecoder(bytes.NewReader(record)).Decode(&result) checkError(err) var name string err = json.Unmarshal(result.Status, &name) if err == nil { result.StatusName = name } var code uint64 err = json.Unmarshal(result.Status, &code) if err == nil { result.StatusCode = code } fmt.Printf("[%v] result => %+v\n", idx, result) } }
38. struct、array、slice 和 map 的值比较
可以使用相等运算符 ==
来比较结构体变量,前提是两个结构体的成员都是可比较的类型:
type data struct { num int fp float32 complex complex64 str string char rune yes bool events <-chan string handler interface{} ref *byte raw [10]byte } func main() { v1 := data{} v2 := data{} fmt.Println("v1 == v2: ", v1 == v2) // true }
如果两个结构体中有任意成员是不可比较的,将会造成编译错误。注意数组成员只有在数组元素可比较时候才可比较。
type data struct { num int checks [10]func() bool // 无法比较 doIt func() bool // 无法比较 m map[string]string // 无法比较 bytes []byte // 无法比较 } func main() { v1 := data{} v2 := data{} fmt.Println("v1 == v2: ", v1 == v2) }
invalid operation: v1 == v2 (struct containing [10]func() bool cannot be compared)
Go 提供了一些库函数来比较那些无法使用 ==
比较的变量,比如使用 “reflect” 包的 DeepEqual()
:
// 比较相等运算符无法比较的元素 func main() { v1 := data{} v2 := data{} fmt.Println("v1 == v2: ", reflect.DeepEqual(v1, v2)) // true m1 := map[string]string{"one": "a", "two": "b"} m2 := map[string]string{"two": "b", "one": "a"} fmt.Println("v1 == v2: ", reflect.DeepEqual(m1, m2)) // true s1 := []int{1, 2, 3} s2 := []int{1, 2, 3} // 注意两个 slice 相等,值和顺序必须一致 fmt.Println("v1 == v2: ", reflect.DeepEqual(s1, s2)) // true }
这种比较方式可能比较慢,根据你的程序需求来使用。 DeepEqual()
还有其他用法:
func main() { var b1 []byte = nil b2 := []byte{} fmt.Println("b1 == b2: ", reflect.DeepEqual(b1, b2)) // false }
注意:
-
DeepEqual()
并不总适合于比较 slice
func main() { var str = "one" var in interface{} = "one" fmt.Println("str == in: ", reflect.DeepEqual(str, in)) // true v1 := []string{"one", "two"} v2 := []string{"two", "one"} fmt.Println("v1 == v2: ", reflect.DeepEqual(v1, v2)) // false data := map[string]interface{}{ "code": 200, "value": []string{"one", "two"}, } encoded, _ := json.Marshal(data) var decoded map[string]interface{} json.Unmarshal(encoded, &decoded) fmt.Println("data == decoded: ", reflect.DeepEqual(data, decoded)) // false }
如果要大小写不敏感来比较 byte 或 string 中的英文文本,可以使用 “bytes” 或 “strings” 包的 ToUpper()
和 ToLower()
函数。比较其他语言的 byte 或 string,应使用 bytes.EqualFold()
和 strings.EqualFold()
如果 byte slice 中含有验证用户身份的数据(密文哈希、token 等),不应再使用 reflect.DeepEqual()
、 bytes.Equal()
、 bytes.Compare()
。这三个函数容易对程序造成 timing attacks ,此时应使用 “crypto/subtle” 包中的 subtle.ConstantTimeCompare()
等函数
-
reflect.DeepEqual()
认为空 slice 与 nil slice 并不相等,但注意byte.Equal()
会认为二者相等:
func main() { var b1 []byte = nil b2 := []byte{} // b1 与 b2 长度相等、有相同的字节序 // nil 与 slice 在字节上是相同的 fmt.Println("b1 == b2: ", bytes.Equal(b1, b2)) // true }
39. 从 panic 中恢复
在一个 defer 延迟执行的函数中调用 recover()
,它便能捕捉 / 中断 panic
// 错误的 recover 调用示例 func main() { recover() // 什么都不会捕捉 panic("not good") // 发生 panic,主程序退出 recover() // 不会被执行 println("ok") } // 正确的 recover 调用示例 func main() { defer func() { fmt.Println("recovered: ", recover()) }() panic("not good") }
从上边可以看出, recover()
仅在 defer 执行的函数中调用才会生效。
// 错误的调用示例 func main() { defer func() { doRecover() }() panic("not good") } func doRecover() { fmt.Println("recobered: ", recover()) }
recobered:
40. 在 range 迭代 slice、array、map 时通过更新引用来更新元素
在 range 迭代中,得到的值其实是元素的一份值拷贝,更新拷贝并不会更改原来的元素,即是拷贝的地址并不是原有元素的地址:
func main() { data := []int{1, 2, 3} for _, v := range data { v *= 10 // data 中原有元素是不会被修改的 } fmt.Println("data: ", data) // data: [1 2 3] }
如果要修改原有元素的值,应该使用索引直接访问:
func main() { data := []int{1, 2, 3} for i, v := range data { data[i] = v * 10 } fmt.Println("data: ", data) // data: [10 20 30] }
如果你的集合保存的是指向值的指针,需稍作修改。依旧需要使用索引访问元素,不过可以使用 range 出来的元素直接更新原有值:
func main() { data := []*struct{ num int }{{1}, {2}, {3},} for _, v := range data { v.num *= 10 // 直接使用指针更新 } fmt.Println(data[0], data[1], data[2]) // &{10} &{20} &{30} }
41. slice 中隐藏的数据
从 slice 中重新切出新 slice 时,新 slice 会引用原 slice 的底层数组。如果跳了这个坑,程序可能会分配大量的临时 slice 来指向原底层数组的部分数据,将导致难以预料的内存使用。
func get() []byte { raw := make([]byte, 10000) fmt.Println(len(raw), cap(raw), &raw[0]) // 10000 10000 0xc420080000 return raw[:3] // 重新分配容量为 10000 的 slice } func main() { data := get() fmt.Println(len(data), cap(data), &data[0]) // 3 10000 0xc420080000 }
可以通过拷贝临时 slice 的数据,而不是重新切片来解决:
func get() (res []byte) { raw := make([]byte, 10000) fmt.Println(len(raw), cap(raw), &raw[0]) // 10000 10000 0xc420080000 res = make([]byte, 3) copy(res, raw[:3]) return } func main() { data := get() fmt.Println(len(data), cap(data), &data[0]) // 3 3 0xc4200160b8 }
42. Slice 中数据的误用
举个简单例子,重写文件路径(存储在 slice 中)
分割路径来指向每个不同级的目录,修改第一个目录名再重组子目录名,创建新路径:
// 错误使用 slice 的拼接示例 func main() { path := []byte("AAAA/BBBBBBBBB") sepIndex := bytes.IndexByte(path, '/') // 4 println(sepIndex) dir1 := path[:sepIndex] dir2 := path[sepIndex+1:] println("dir1: ", string(dir1)) // AAAA println("dir2: ", string(dir2)) // BBBBBBBBB dir1 = append(dir1, "suffix"...) println("current path: ", string(path)) // AAAAsuffixBBBB path = bytes.Join([][]byte{dir1, dir2}, []byte{'/'}) println("dir1: ", string(dir1)) // AAAAsuffix println("dir2: ", string(dir2)) // uffixBBBB println("new path: ", string(path)) // AAAAsuffix/uffixBBBB // 错误结果 }
拼接的结果不是正确的 AAAAsuffix/BBBBBBBBB
,因为 dir1、 dir2 两个 slice 引用的数据都是 path
的底层数组,第 13 行修改 dir1
同时也修改了 path
,也导致了 dir2
的修改
解决方法:
input[low:high:max]
// 使用 full slice expression func main() { path := []byte("AAAA/BBBBBBBBB") sepIndex := bytes.IndexByte(path, '/') // 4 dir1 := path[:sepIndex:sepIndex] // 此时 cap(dir1) 指定为4, 而不是先前的 16 dir2 := path[sepIndex+1:] dir1 = append(dir1, "suffix"...) path = bytes.Join([][]byte{dir1, dir2}, []byte{'/'}) println("dir1: ", string(dir1)) // AAAAsuffix println("dir2: ", string(dir2)) // BBBBBBBBB println("new path: ", string(path)) // AAAAsuffix/BBBBBBBBB }
第 6 行中第三个参数是用来控制 dir1 的新容量,再往 dir1 中 append 超额元素时,将分配新的 buffer 来保存。而不是覆盖原来的 path 底层数组
43. 旧 slice
当你从一个已存在的 slice 创建新 slice 时,二者的数据指向相同的底层数组。如果你的程序使用这个特性,那需要注意 “旧”(stale) slice 问题。
某些情况下,向一个 slice 中追加元素而它指向的底层数组容量不足时,将会重新分配一个新数组来存储数据。而其他 slice 还指向原来的旧底层数组。
// 超过容量将重新分配数组来拷贝值、重新存储 func main() { s1 := []int{1, 2, 3} fmt.Println(len(s1), cap(s1), s1) // 3 3 [1 2 3 ] s2 := s1[1:] fmt.Println(len(s2), cap(s2), s2) // 2 2 [2 3] for i := range s2 { s2[i] += 20 } // 此时的 s1 与 s2 是指向同一个底层数组的 fmt.Println(s1) // [1 22 23] fmt.Println(s2) // [22 23] s2 = append(s2, 4) // 向容量为 2 的 s2 中再追加元素,此时将分配新数组来存 for i := range s2 { s2[i] += 10 } fmt.Println(s1) // [1 22 23] // 此时的 s1 不再更新,为旧数据 fmt.Println(s2) // [32 33 14] }
44. 类型声明与方法
从一个现有的非 interface 类型创建新类型时,并不会继承原有的方法:
// 定义 Mutex 的自定义类型 type myMutex sync.Mutex func main() { var mtx myMutex mtx.Lock() mtx.UnLock() }
mtx.Lock undefined (type myMutex has no field or method Lock)…
如果你需要使用原类型的方法,可将原类型以匿名字段的形式嵌到你定义的新 struct 中:
// 类型以字段形式直接嵌入 type myLocker struct { sync.Mutex } func main() { var locker myLocker locker.Lock() locker.Unlock() }
interface 类型声明也保留它的方法集:
type myLocker sync.Locker func main() { var locker myLocker locker.Lock() locker.Unlock() }
45. 跳出 for-switch 和 for-select 代码块
没有指定标签的 break 只会跳出 switch/select 语句,若不能使用 return 语句跳出的话,可为 break 跳出标签指定的代码块:
// break 配合 label 跳出指定代码块 func main() { loop: for { switch { case true: fmt.Println("breaking out...") //break // 死循环,一直打印 breaking out... break loop } } fmt.Println("out...") }
goto
虽然也能跳转到指定位置,但依旧会再次进入 for-switch,死循环。
46. for 语句中的迭代变量与闭包函数
for 语句中的迭代变量在每次迭代中都会重用,即 for 中创建的闭包函数接收到的参数始终是同一个变量,在 goroutine 开始执行时都会得到同一个迭代值:
func main() { data := []string{"one", "two", "three"} for _, v := range data { go func() { fmt.Println(v) }() } time.Sleep(3 * time.Second) // 输出 three three three }
最简单的解决方法:无需修改 goroutine 函数,在 for 内部使用局部变量保存迭代值,再传参:
func main() { data := []string{"one", "two", "three"} for _, v := range data { vCopy := v go func() { fmt.Println(vCopy) }() } time.Sleep(3 * time.Second) // 输出 one two three }
另一个解决方法:直接将当前的迭代值以参数形式传递给匿名函数:
func main() { data := []string{"one", "two", "three"} for _, v := range data { go func(in string) { fmt.Println(in) }(v) } time.Sleep(3 * time.Second) // 输出 one two three }
注意下边这个稍复杂的 3 个示例区别:
type field struct { name string } func (p *field) print() { fmt.Println(p.name) } // 错误示例 func main() { data := []field{{"one"}, {"two"}, {"three"}} for _, v := range data { go v.print() } time.Sleep(3 * time.Second) // 输出 three three three } // 正确示例 func main() { data := []field{{"one"}, {"two"}, {"three"}} for _, v := range data { v := v go v.print() } time.Sleep(3 * time.Second) // 输出 one two three } // 正确示例 func main() { data := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}} for _, v := range data { // 此时迭代值 v 是三个元素值的地址,每次 v 指向的值不同 go v.print() } time.Sleep(3 * time.Second) // 输出 one two three }
47. defer 函数的参数值
对 defer 延迟执行的函数,它的参数会在声明时候就会求出具体值,而不是在执行时才求值:
// 在 defer 函数中参数会提前求值 func main() { var i = 1 defer fmt.Println("result: ", func() int { return i * 2 }()) i++ }
result: 2
48. defer 函数的执行时机
对 defer 延迟执行的函数,会在调用它的函数结束时执行,而不是在调用它的语句块结束时执行,注意区分开。
比如在一个长时间执行的函数里,内部 for 循环中使用 defer 来清理每次迭代产生的资源调用,就会出现问题:
// 命令行参数指定目录名 // 遍历读取目录下的文件 func main() { if len(os.Args) != 2 { os.Exit(1) } dir := os.Args[1] start, err := os.Stat(dir) if err != nil || !start.IsDir() { os.Exit(2) } var targets []string filepath.Walk(dir, func(fPath string, fInfo os.FileInfo, err error) error { if err != nil { return err } if !fInfo.Mode().IsRegular() { return nil } targets = append(targets, fPath) return nil }) for _, target := range targets { f, err := os.Open(target) if err != nil { fmt.Println("bad target:", target, "error:", err) //error:too many open files break } defer f.Close() // 在每次 for 语句块结束时,不会关闭文件资源 // 使用 f 资源 } }
先创建 10000 个文件:
#!/bin/bash for n in {1..10000}; do echo content > "file${n}.txt" done
运行效果:
解决办法:defer 延迟执行的函数写入匿名函数中:
// 目录遍历正常 func main() { // ... for _, target := range targets { func() { f, err := os.Open(target) if err != nil { fmt.Println("bad target:", target, "error:", err) return // 在匿名函数内使用 return 代替 break 即可 } defer f.Close() // 匿名函数执行结束,调用关闭文件资源 // 使用 f 资源 }() } }
当然你也可以去掉 defer,在文件资源使用完毕后,直接调用 f.Close()
来关闭。
49. 失败的类型断言
在类型断言语句中,断言失败则会返回目标类型的“零值”,断言变量与原来变量混用可能出现异常情况:
// 错误示例 func main() { var data interface{} = "great" // data 混用 if data, ok := data.(int); ok { fmt.Println("[is an int], data: ", data) } else { fmt.Println("[not an int], data: ", data) // [isn't a int], data: 0 } } // 正确示例 func main() { var data interface{} = "great" if res, ok := data.(int); ok { fmt.Println("[is an int], data: ", res) } else { fmt.Println("[not an int], data: ", data) // [not an int], data: great } }
50. 阻塞的 gorutinue 与资源泄露
在 2012 年 Google I/O 大会上,Rob Pike 的 Go Concurrency Patterns 演讲讨论 Go 的几种基本并发模式,如 完整代码 中从数据集中获取第一条数据的函数:
func First(query string, replicas []Search) Result { c := make(chan Result) replicaSearch := func(i int) { c <- replicas[i](query) } for i := range replicas { go replicaSearch(i) } return <-c }
在搜索重复时依旧每次都起一个 goroutine 去处理,每个 goroutine 都把它的搜索结果发送到结果 channel 中,channel 中收到的第一条数据会直接返回。
返回完第一条数据后,其他 goroutine 的搜索结果怎么处理?他们自己的协程如何处理?
在 First()
中的结果 channel 是无缓冲的,这意味着只有第一个 goroutine 能返回,由于没有 receiver,其他的 goroutine 会在发送上一直阻塞。如果你大量调用,则可能造成资源泄露。
为避免泄露,你应该确保所有的 goroutine 都能正确退出,有 2 个解决方法:
- 使用带缓冲的 channel,确保能接收全部 goroutine 的返回结果:
func First(query string, replicas ...Search) Result { c := make(chan Result,len(replicas)) searchReplica := func(i int) { c <- replicas[i](query) } for i := range replicas { go searchReplica(i) } return <-c }
-
使用
select
语句,配合能保存一个缓冲值的 channeldefault
语句:default
的缓冲 channel 保证了即使结果 channel 收不到数据,也不会阻塞 goroutine
func First(query string, replicas ...Search) Result { c := make(chan Result,1) searchReplica := func(i int) { select { case c <- replicas[i](query): default: } } for i := range replicas { go searchReplica(i) } return <-c }
- 使用特殊的废弃(cancellation) channel 来中断剩余 goroutine 的执行:
func First(query string, replicas ...Search) Result { c := make(chan Result) done := make(chan struct{}) defer close(done) searchReplica := func(i int) { select { case c <- replicas[i](query): case <- done: } } for i := range replicas { go searchReplica(i) } return <-c }
Rob Pike 为了简化演示,没有提及演讲代码中存在的这些问题。不过对于新手来说,可能会不加思考直接使用。
高级篇:51-57
51. 使用指针作为方法的 receiver
只要值是可寻址的,就可以在值上直接调用指针方法。即是对一个方法,它的 receiver 是指针就足矣。
但不是所有值都是可寻址的,比如 map 类型的元素、通过 interface 引用的变量:
type data struct { name string } type printer interface { print() } func (p *data) print() { fmt.Println("name: ", p.name) } func main() { d1 := data{"one"} d1.print() // d1 变量可寻址,可直接调用指针 receiver 的方法 var in printer = data{"two"} in.print() // 类型不匹配 m := map[string]data{ "x": data{"three"}, } m["x"].print() // m["x"] 是不可寻址的 // 变动频繁 }
cannot use data literal (type data) as type printer in assignment: data does not implement printer (print method has pointer receiver) cannot call pointer method on m[“x”] cannot take the address of m[“x”]
52. 更新 map 字段的值
如果 map 一个字段的值是 struct 类型,则无法直接更新该 struct 的单个字段:
// 无法直接更新 struct 的字段值 type data struct { name string } func main() { m := map[string]data{ "x": {"Tom"}, } m["x"].name = "Jerry" }
cannot assign to struct field m[“x”].name in map
因为 map 中的元素是不可寻址的。需区分开的是,slice 的元素可寻址:
type data struct { name string } func main() { s := []data{{"Tom"}} s[0].name = "Jerry" fmt.Println(s) // [{Jerry}] }
注意:不久前 gccgo 编译器可更新 map struct 元素的字段值,不过很快便修复了,官方认为是 Go1.3 的潜在特性,无需及时实现,依旧在 todo list 中。
更新 map 中 struct 元素的字段值,有 2 个方法:
- 使用局部变量
// 提取整个 struct 到局部变量中,修改字段值后再整个赋值 type data struct { name string } func main() { m := map[string]data{ "x": {"Tom"}, } r := m["x"] r.name = "Jerry" m["x"] = r fmt.Println(m) // map[x:{Jerry}] }
- 使用指向元素的 map 指针
func main() { m := map[string]*data{ "x": {"Tom"}, } m["x"].name = "Jerry" // 直接修改 m["x"] 中的字段 fmt.Println(m["x"]) // &{Jerry} }
但是要注意下边这种误用:
func main() { m := map[string]*data{ "x": {"Tom"}, } m["z"].name = "what???" fmt.Println(m["x"]) }
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
53. nil interface 和 nil interface 值
虽然 interface 看起来像指针类型,但它不是。interface 类型的变量只有在类型和值均为 nil 时才为 nil
如果你的 interface 变量的值是跟随其他变量变化的(雾),与 nil 比较相等时小心:
func main() { var data *byte var in interface{} fmt.Println(data, data == nil) // <nil> true fmt.Println(in, in == nil) // <nil> true in = data fmt.Println(in, in == nil) // <nil> false // data 值为 nil,但 in 值不为 nil }
如果你的函数返回值类型是 interface,更要小心这个坑:
// 错误示例 func main() { doIt := func(arg int) interface{} { var result *struct{} = nil if arg > 0 { result = &struct{}{} } return result } if res := doIt(-1); res != nil { fmt.Println("Good result: ", res) // Good result: <nil> fmt.Printf("%T\n", res) // *struct {} // res 不是 nil,它的值为 nil fmt.Printf("%v\n", res) // <nil> } } // 正确示例 func main() { doIt := func(arg int) interface{} { var result *struct{} = nil if arg > 0 { result = &struct{}{} } else { return nil // 明确指明返回 nil } return result } if res := doIt(-1); res != nil { fmt.Println("Good result: ", res) } else { fmt.Println("Bad result: ", res) // Bad result: <nil> } }
54. 堆栈变量
你并不总是清楚你的变量是分配到了堆还是栈。
在 C++ 中使用 new
创建的变量总是分配到堆内存上的,但在 Go 中即使使用 new()
、 make()
来创建变量,变量为内存分配位置依旧归 Go 编译器管。
Go 编译器会根据变量的大小及其 “escape analysis” 的结果来决定变量的存储位置,故能准确返回本地变量的地址,这在 C/C++ 中是不行的。
在 go build 或 go run 时,加入 -m 参数,能准确分析程序的变量分配位置:
55. GOMAXPROCS、Concurrency(并发)and Parallelism(并行)
Go 1.4 及以下版本,程序只会使用 1 个执行上下文 / OS 线程,即任何时间都最多只有 1 个 goroutine 在执行。
Go 1.5 版本将可执行上下文的数量设置为 runtime.NumCPU()
返回的逻辑 CPU 核心数,这个数与系统实际总的 CPU 逻辑核心数是否一致,取决于你的 CPU 分配给程序的核心数,可以使用 GOMAXPROCS
环境变量或者动态的使用 runtime.GOMAXPROCS()
来调整。
误区: GOMAXPROCS
表示执行 goroutine 的 CPU 核心数,参考 文档
GOMAXPROCS
的值是可以超过 CPU 的实际数量的,在 1.5 中最大为 256
func main() { fmt.Println(runtime.GOMAXPROCS(-1)) // 4 fmt.Println(runtime.NumCPU()) // 4 runtime.GOMAXPROCS(20) fmt.Println(runtime.GOMAXPROCS(-1)) // 20 runtime.GOMAXPROCS(300) fmt.Println(runtime.GOMAXPROCS(-1)) // Go 1.9.2 // 300 }
56. 读写操作的重新排序
Go 可能会重排一些操作的执行顺序,可以保证在一个 goroutine 中操作是顺序执行的,但不保证多 goroutine 的执行顺序:
var _ = runtime.GOMAXPROCS(3) var a, b int func u1() { a = 1 b = 2 } func u2() { a = 3 b = 4 } func p() { println(a) println(b) } func main() { go u1() // 多个 goroutine 的执行顺序不定 go u2() go p() time.Sleep(1 * time.Second) }
运行效果:
如果你想保持多 goroutine 像代码中的那样顺序执行,可以使用 channel 或 sync 包中的锁机制等。
57. 优先调度
你的程序可能出现一个 goroutine 在运行时阻止了其他 goroutine 的运行,比如程序中有一个不让调度器运行的 for
循环:
func main() { done := false go func() { done = true }() for !done { } println("done !") }
for
的循环体不必为空,但如果代码不会触发调度器执行,将出现问题。
调度器会在 GC、Go 声明、阻塞 channel、阻塞系统调用和锁操作后再执行,也会在非内联函数调用时执行:
func main() { done := false go func() { done = true }() for !done { println("not done !") // 并不内联执行 } println("done !") }
可以添加 -m
参数来分析 for
代码块中调用的内联函数:
你也可以使用 runtime 包中的 Gosched()
来 手动启动调度器:
func main() { done := false go func() { done = true }() for !done { runtime.Gosched() } println("done !") }
运行效果:
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