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Go常用的一些库

2015年05月31日

一 前言

本文主要阐述一下golang中常用的库。

go runtime

提到 runtime, 大家可能会想起 java, python 的 runtime. 不过 go 和这两者不太一样, java, python 的 runtime 是虚拟机, 而 go 的 runtime 和用户代码一起编译到一个可执行文件中.用户代码和 runtime 代码除了代码组织上有界限外, 运行的时候并没有明显的界限. 一些常用的关键字被编译成 runtime 包下的一些函数调用.

Golang runtime 是go语言运行所需要的基础设施

  1. 协程调度、内存分配、GC
  2. 操作系统及cpu 相关的操作的封装(信号处理、系统调用、寄存器操作、原子操作等)CGO。go 对系统调用进行了封装,可不依赖glibc
  3. pprof,trace,race 检测的支持
  4. map,channel,string 等内置类型及反射的实现

unsafe

深度解密Go语言之unsafe相比于 C 语言中指针的灵活,Go 的指针多了一些限制。

  1. Go的指针不能进行数学运算。
  2. 不同类型的指针不能相互转换。
  3. 不同类型的指针不能使用==或!=比较。
  4. 不同类型的指针变量不能相互赋值。

为什么有 unsafe?Go 语言类型系统是为了安全和效率设计的,有时,安全会导致效率低下。有了 unsafe 包,高阶的程序员就可以利用它绕过类型系统的低效。Package unsafe contains operations that step around the type safety of Go programs.

$GOROOT/src/unsafe/unsafe.go 里只有一个文件,内容只有几行

package unsafe
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType
func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr
func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
func Alignof(x ArbitraryType) uintptr

以上三个函数返回的结果都是 uintptr 类型,这和 unsafe.Pointer 可以相互转换。三个函数都是在编译期间执行,它们的结果可以直接赋给 const型变量。另外,因为三个函数执行的结果和操作系统、编译器相关,所以是不可移植的。Packages that import unsafe may be non-portable and are not protected by the Go 1 compatibility guidelines.

unsafe 包提供了 2 点重要的能力:

  1. 任何类型的指针和 unsafe.Pointer 可以相互转换。
  2. uintptr 类型和 unsafe.Pointer 可以相互转换。
  unsafe.Pointer pointer
数学运算 不能 可以
指针的语义
uintptr 所指向的对象会被 gc 无情地回收

在java 中经常有一种场景

class Business{
    private validate Object data;
    // sync 会被定时执行
    void sync()(
        Object newData = db 拉到新数据 构造data
        synchronized(this){
            this.data = newData
        }
    )
}

对应到go 中可以 atomic.StorePointer($data,unsafe.Pointer(&newData))

sync.pool

深度解密Go语言之sync.pool

sync.Pool 是 sync 包下的一个组件,可以作为保存临时取还对象的一个“池子”。它的名字有一定的误导性,因为 Pool 里装的对象可以被无通知地被回收(GC 发生时清理未使用的对象,Pool 不可以指定⼤⼩,⼤⼩只受制于 GC 临界值),可能 sync.Cache 是一个更合适的名字。

var pool *sync.Pool
type Person struct {
  Name string
}
func initPool() {
  pool = &sync.Pool {
    // 用于在 Pool 里没有缓存的对象时,创建一个
    New: func()interface{} {
      fmt.Println("Creating a new Person")
      return new(Person)
    },
  }
}
func main() {
  initPool()
  // 当调用 Get 方法时,如果池子里缓存了对象,就直接返回缓存的对象。如果没有存货,则调用 New 函数创建一个新的对象。
  p := pool.Get().(*Person)
  p.Name = "first"
  // 处理p
  // 将对象放回池中
  p.Name = ""   // 将对象清空
  pool.Put(p)
}
  1. Go 语言内置的 fmt 包,encoding/json 包都可以看到 sync.Pool 的身影;gin,Echo 等框架也都使用了 sync.Pool。
  2. Pool 里对象的生命周期受 GC 影响,不适合于做连接池,因为连接池需要自己管理对象的生命周期。
  3. 不要对 Get 得到的对象有任何假设,更好的做法是归还对象时,将对象“清空”。

Go代码中的依赖注入

Go中的依赖注入 推荐使用 uber-go/dig A reflection based dependency injection toolkit for Go.

依赖注入是你的组件(比如go语言中的structs)在创建时应该接收它的依赖关系。PS:这个理念在java、spring 已经普及多年。这与在初始化期间构建其自己的依赖关系的组件的相关反模式相反。

设计模式分为创建、结构和行为三大类,如果自己构造依赖关系, 则创建 与 行为 两个目的的代码容易耦合在一起, 代码较长,给理解造成困难。

command line application

go 可执行文件没有复杂的依赖(java依赖jvm、python 依赖python库),特别适合做一些命令行工具

大概的套路都是

  1. 定义一个Command对象
  2. Command 对象一般有一个 name,多个flag(全写和简写) 以及一个处理函数

urfave/cli

cli is a simple, fast, and fun package for building command line apps in Go. The goal is to enable developers to write fast and distributable command line applications in an expressive way.

Things like generating help text and parsing command flags/options should not hinder productivity when writing a command line app.This is where cli comes into play. cli makes command line programming fun, organized, and expressive!

spf13/cobra

这个库牛就牛在k8s 用的也是它

The best applications will read like sentences when used(命令执行起来应该像句子一样). Users will know how to use the application because they will natively understand how to use it.

The pattern to follow is APPNAME VERB NOUN --ADJECTIVE. or APPNAME COMMAND ARG --FLAG

A flag is a way to modify the behavior of a command 这句说的很有感觉