從Java到Golang快速入門

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Golang從09年發布，中間經曆了多個版本的演化，已經漸漸趨於成熟，並且出現了很多優秀的開源項目，比如我們熟知的docker，etcd，kubernetes等，其媲美於C的效能、Python的開發效率，又被稱為21世紀的C語言，尤其適合開發後台服務。這篇文章主要是介紹Golang的一些主要特性，和Java做一個對比，以便更好的理解Golang這門語言。

關於Golang環境的搭建就不講了，可以參考官方文檔或者Google一下，配置下SDK和PATH即可，非常簡單，我們就從Go版本的Hello World開始

Hello World

每種語言都有自己的Hello World，Go也不例外，Go版本的如下：

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package mainimport "fmt"func main() {fmt.Println("Hello, 世界")}

我們使用go run運行後，會在控制台終端看到Hello, 世界的輸出。我們來看下這段代碼：

1. package 是一個關鍵字，定義一個包，和Java裡的package一樣，也是模組化的關鍵。
2. main包是一個特殊的包名，它表示當前是一個可執行程式，而不是一個庫。
3. import 也是一個關鍵字，表示要引入的包，和Java的import關鍵字一樣，引入後才可以使用它。
4. fmt是一個包名，這裡表示要引入fmt這個包，這樣我們就可以使用它的函數了。
5. main函數是主函數，表示程式執行的入口，Java也有同名函數，但是多了一個String[]類型的參數。
6. Println是fmt包裡的函數，和Java裡的system.out.println作用類似，這裡輸出一段文字。

整段代碼非常簡潔，關鍵字、函數、包等和Java非常相似，不過注意，go是不需要以;(分號)結尾的。

變數

go語言變數的聲明和java的略有不同，以聲明一個int類型，變數名為age為例，go語言變數產生如下：

1	var age int =10

同樣的變數，在java中的聲明是：

1	int age = 10;

可以看到go的變數聲明，修飾變數的類型在變數的後面，而且是以var關鍵字開頭。

1	var 變數名 類型 = 運算式

最後面的賦值可以在聲明的時候忽略，這樣變數就有一個預設的值，稱之為零值。零值是一個統稱，以類型而定，比如int類型的零值為0，string類型的零值是””Null 字元串。

在go中除了以var聲明變數之外，還有一種簡短的變數聲明方式:=,比如上面例子，可以如下簡單聲明：

1

age := 10

這種方式和上面的例子等價，但是少了var和變數類型，所以簡短方便，用的多。使用這種方式，變數的類型由go根據值推匯出來，比如這裡預設是int。

常量

有了變數，就少不了常量，和var關鍵字不一樣，go的常量使用const聲明，這個和C裡的常量一樣。

1	const age = 10

這樣就聲明了一個常量age，其值是10，因為我們這裡沒有指定常量的類型，所以常量的類型是根據值推匯出來的。所以等價的我們也可以指定常量類型，如下：

1	const age int = 10

相比來說，java下的常量定義就要複雜一些，要有static final修飾符，才是常量：

1	private static final int AGE = 10;

這個和go的實現等價，但是它的定義修飾符比go多多了，而且常量類型不能省略。

大小寫標記存取權限

我們上面的go例子中我特意用了小些的變數名age，甚至常量我也沒有寫成AGE，但是在java中，對於常量我們的習慣是全部大些。

在go中不能隨便使用大小寫問題，是因為大小寫具有特殊意義，在go中，大些字母開頭的變數或者函數等是public的，可以被其他包訪問；小些的則是private的，不能被其他包訪問到。這樣就省去了public和private聲明的煩惱，使代碼變的更簡潔。

特別說明，這些匯出規則只適用於包層級名字定義，不能使函數內部的定義。

包

包的規則和java很像，每個包都有自己獨立的空間，所以可以用來做模組化，封裝，組織代碼等。
和java不同的是，go的包裡可以有函數，比如我們常用的fmt.Println(),但是在在java中沒有這種用法，java的方法必須是屬於一個類或者類的執行個體的。

要使用一個包，就需要先匯入，使用import關鍵字，和java也一樣，可以參見前面的helloworld樣本。

如果我們需要匯入多個包的時候，可以像java一樣，一行行匯入，也可以使用捷徑一次匯入，這個是java所沒有的。

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import ("io""log""net""strconv")

類型轉換

go對於變數的類型有嚴格的限制，不同類型之間的變數不能進行賦值、運算式等操作，必須要要轉換成同一類型才可以，比如int32和int64兩種int類型的變數不能直接相加，要轉換成一樣才可以。

1234	var a int32 = 13var b int64 = 20c := int64(a) + b

這種限制主要是防止我們誤操作，導致一些莫名其妙的問題。在java中因為有自動轉型的概念，所以可以不同類型的可以進行操作，比如int可以和double相加，int類型可以通過+和字串拼接起來，這些在go中都是不可行的。

map

map類型，Java裡是Map介面，go裡叫做字典，因為其常用，在go中，被最佳化為一個語言上支援的結構，原生支援，就像一個關鍵字一樣，而不是java裡的要使用內建的sdk集合庫，比如HashMap等。

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ages := make(map[string]int)ages["linday"] = 20ages["michael"] = 30fmt.Print(ages["michael"])

go裡要建立一個map對應，需要使用關鍵字make，然後就可以對這個map進行操作。

map的結構也非常簡單，符合KV模型，定義為map[key]value, 方括弧裡是key的類型，方括弧外緊跟著對應的value的類型，這些明顯和Java的Map介面不同。如果在go中我們要刪除map中的一個元素怎麼辦？使用內建的delete函數就可以,如下代碼刪除ages這個map中，key為michael的元素。

1	delete(ages,"michael")

如果我們想遍曆map中的KV值怎麼辦？答案是使用range風格的for迴圈，可比Java Map的遍曆簡潔多了。

123	for name,age := range ages {fmt.Println("name:",name,",age:",age)}

range一個map，會返回兩個值，第一個是key，第二個是value，這個也是go多值返回的優勢，下面會講。

函數方法

在go中，函數和方法是不一樣的，我們一般稱包層級的(直接可以通過包調用的)稱之為函數，比如fmt.Println()；把和一個類型關聯起來的函數稱之為方法，如下樣本：

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package libimport "time"type Person struct {age intname string}func (p Person) GetName() string {return p.name}func GetTime() time.Time{return time.Now()}

其中GetTime()可以通過lib.GetTime()直接調用，稱之為函數；而GetName()則屬於Person這個結構體的函數，只能聲明了Person類型的執行個體後才可以調用，稱之為方法。

不管是函數還是方法，定義是一摸一樣的。而在這裡，最可以講的就是多值返回，也就是可以同時返回多個值，這就大大為我們帶來了方便，比如上個遍曆map的例子，直接可以擷取KV，如果只能返回一個值，我們就需要調用兩次方法才可以。

123	func GetTime() (time.Time,error){return time.Now(),nil}

多值返回也很簡單，返回的值使用逗號隔開即可。如果要接受多值的返回，也需要以逗號分隔的變數，有幾個傳回值，就需要幾個變數，比如這裡：

1	now,err:=GetTime()

如果有個傳回值，我們用不到，不想浪費一個變數接收怎麼辦？這時候可以使用空標誌符_,這是java沒有的。

1	now,_:=GetTime()

指標

Go的指標和C中的聲明定義是一樣的，其作用類似於Java引用變數效果。

1234	var age int = 10var p *int = &age*p = 11fmt.Println(age)

其中指標p指向變數age的記憶體位址，如果修改*p的值，那麼變數age的值也同時會被修改，例子中列印出來的值為11，而不是10.

相對應java參考型別的變數，可以理解為一個HashMap類型的變數，這個變數傳遞給一個方法，在該方法裡對HashMap修改，刪除，就會影響原來的HashMap。引用變數集合類最容易理解，自己的類也可以，不過基本類型不行，基本類型不是參考型別的，他們在方法傳參的時候，是拷貝的值。

結構體替代類

Go中沒有類型的概念，只有結構體，這個和C是一樣的。

1234	type Person struct {age intname string}

Go中的結構體是不能定義方法的，只能是變數，這點和Java不一樣的,如果要訪問結構體內的成員變數，通過.操作符即可。

123	func (p Person) GetName() string {return p.name}

這就是通過.操作符訪問變數的方式，同時它也是一個為結構體定義方法的例子，和函數不一樣的是，在func關鍵字後要執行該方法的接收者，這個方法就是屬於這個接收者，例子中是Person這個結構體。

在Go中如果想像Java一樣，讓一個結構體繼承另外一個結構體怎麼辦？也有辦法，不過在Go中稱之為組合或者嵌入。

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type Person struct {age intname stringAddress}type Address struct {city string}

結構體Address被嵌入了Person中，這樣Person就擁有了Address的變數和方法，就想自己的一樣，這就是組合的威力。通過這種方式，我們可以把簡單的對象組合成複雜的對象，並且他們之間沒有強約束關係，Go倡導的是組合，而不是繼承、多態。

介面

Go的介面和Java類型，不過它不需要強制實現，在Go中，如果你這個類型（基本類型，結構體等都可以）擁有了介面的所有方法，那麼就預設為這個類型實現了這個介面，是隱式的，不需要和java一樣，強制使用implement強制實現。

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type Stringer interface {String() string}func (p Person) String() string {return "name is "+p.name+",age is "+strconv.Itoa(p.age)}

以上執行個體中可以看到，Person這個結構體擁有了fmt.Stringer介面的方法，那麼就說明Person實現了fmt.Stringer介面。

介面也可以像結構體一樣組合嵌套，這裡不再贅述。

並發

Go並發主要靠go goroutine支援，也稱之為go協程或者go程，他是語言層面支援的，非常輕量級的多任務支援，也可以把他簡單的理解為java語言的線程，不過是不一樣的。

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go run()

這就啟動一個goroutine來執行run函數，代碼非常簡潔，如果在java中，需要先New一個Thread，然後在重寫他的run方法，然後在start才可以開始。

兩個goroutine可以通過channel來通訊，channel是一個特殊的類型，也是go語言層級上的支援，他類似於一個管道，可以儲存資訊，也可以從中讀取資訊。

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package mainimport "fmt"func main() {result:=make(chan int)go func() {sum:=0for i:=0;i<10;i++{sum=sum+i}result<-sum}()fmt.Print(<-result)}

以上樣本使用一個單獨的goroutine求和，當得到結果時，存放在result這個chan裡，然後供main goroutine讀取出來。當result沒有被儲存值的時候，讀取result是阻塞的，所以會等到結果返回，協同工作，通過chan通訊。

對於並發，go還提供了一套同步機制，都在sync包裡，有鎖，有一些常用的工具函數等，和java的concurrent架構差不多。

異常機制

相比java的Exception來說，go有兩種機制，不過最常用的還是error錯誤類型，panic只用於嚴重的錯誤。

123	type error interface { Error() string}

go內建的error類型非常簡潔，只用實現Error方法即可，可以列印一些詳細的錯誤資訊，比如常見的函數多值返回，最後一個傳回值經常是error，用於傳遞一些錯誤問題，這種方式要比java throw Exception的方法更優雅。

Defer代替finally

go中沒有java的finally了，那麼如果我們要關閉一些一些串連，檔案流等怎麼辦呢，為此go為我們提供了defer關鍵字，這樣就可以保證永遠被執行到，也就不怕關閉不了串連了。

123	f,err:=os.Open(filename)defer f.Close()readAll(f)

統一編碼風格

在編碼中，我們有時為了是否空行，大括弧是否獨佔一行等編碼風格問題爭論不休，到了Go這裡就終止了，因為go是強制的，比如花括弧不能獨佔一行，比如定義的變數必須使用，否則就不能編譯通過。

第二種就是go fmt這個工具提供的非強制性規範，雖然不是強制的，不過也建議使用，這樣整個團隊的代碼看著就像一個人寫的。很多go代碼編輯器都提供儲存時自動gofmt格式的話，所以效率也非常高。

便捷的部署

go最終產生的是一個可執行檔，不管你的程式依賴多少庫，都會被打包進行，產生一個可執行檔，所以相比java龐大的jar庫來說，他的部署非常方便，執行運行這個可執行檔就好了。

對於Web開發，更方便，不用安裝jdk，tomcat容器等等這些環境，直接一個可執行檔，就啟動了。對於go這種便捷的部署方式，我覺得他更能推進docker的服務化，因為docker就是倡導一個執行個體一個服務，而且不用各種依賴，layer層級又沒那麼多，docker image也會小很多。

最後，go目前已經在TIOBE語言熱門排行榜上名列13名了，上升速度還是非常快的，而且隨著服務化，容器化，他的優勢會越來越多的顯現出來，得到更廣泛的應用。

如果你感興趣，那麼開始吧，提前準備，機會來的時候，就不會錯過了。