golang基础介绍part-2(interface,goroutine,chanel,锁介绍)

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golang基础介绍part-1

衔接介绍

part-1中提到了Golang中各种关键字的基本用法和一些指针的注意事项，这张主要侧重go的一些相对比较高级的操作，如果对part-1的概念点还是一知半懂的话，这一章会比较困难，所以基础很重要，当然这章其实也是基础。

推荐书籍

《go in action》,《深入解析go》,《go源码剖析》，《go语言圣经》

有的书可能老了，源码已经迭代了好几版了，需要自我鉴别，目前网上也有很多分析的例子

本章概要

戳一下看demo

1. interface 实践

如上图所示，如果使用指针接收者（*T）来实现一个接口，那么只有指向那个类型的指针(*T)才能够实现对应的接口。如果使用值接收者（T）来实现一个接口，那么那个类型的值和指针(T and *T)都能够实现对应的接口。

在go中是没有继承的概念的，所以interface和组合对象这2个概念是很重要的，demo中也就该2点做了演示

2. exception 异常与捕捉（try catch? panic defer recover）

package mainimport "log"func main() {
    log.Println("service start")    //unforgivableSystemException()
    protect(unforgivableSystemException)
    log.Println("service stop")
}func unforgivableSystemException() {
    panic("WTF！！！！")
}func protect(g func()) {    //执行完g()后执行
    defer func() {
        log.Println("done")        //如果有panic的话会被recover到，相当于C#中的catch，阻止系统直接抛异常
        if err := recover(); err != nil {            //为什么我这里没用fmt打印，而用log，你懂得，可以异常数据收集
            log.Printf("run time panic: %v", err)
        }
    }()    //执行对应的函数
    g()
}

相对于C#，Java或其他语言中的exception而言，在go中有error和panic，日常C#开发中，我们会把人为能识别的异常通过标记一个枚举的errorCode返回，而正真的系统级异常则是exception。类似的，在golang中就大致相对着error和panic，error能更全面的控制各种人为识别的错误，在go中不推荐bool作为执行成功与否的返回值，因为bool不能完全解释false的原由到底是什么，只能表示逻辑通不过，所以error和errorCode相对应，而panic和exception相对应。

3. goroutine and channel

goroutine运行机制

图中，M是线程，P是处理器，G是goroutine,图左侧部分是M0线程上挂载了P对G队列进行处理，在执行G0时，当G0阻塞时，调度器会将M0线程与P隔离，并创建一个新的线程如图为M1来运行P上的其他G当，当阻塞在syscall上的G完成syscall调用后，G会去尝试获取一个可用的P，如果没有可用的P，那么G会被标记为runnable，之前的那个sleep的M将再次进入sleep，G在创建的时候相关执行参数会被拷贝到G的栈空间，这使得它和当前任务不再有任何关系，各自使用独立的栈空间，所以G相对于系统级多线程的上下文切换更轻量，效果更好。（这里的调度器是golang自己实现的调度器，非操作系统调度器）

channel运行机制

channel缓冲的概念如上图所示，原理上channel 其实就是一个队列加一个锁，channel中维护着队列中数据的个数，数据的大小，是否关闭状态，还配有轻量级的锁,源数据类型，收发数组的指针等等。

4. data race 和 互斥锁 以及 原子函数

以下代码文件名：main.go

package mainimport (    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic")var (
    num   int32
    num2  int32
    num3  int32
    wg    sync.WaitGroup
    mutex sync.Mutex //互斥锁
)func main() {
    wg.Add(2)    go Inc()
    go Inc()
    wg.Wait()
    fmt.Println(num, ":", num2, ":", num3)}
func Inc() {
    defer wg.Done()    for i := 0; i < 10000; i++ {        //num3++
        /*原子函数，单纯效率比互斥锁高，
        但是原子锁由底层硬件支持，脱离的golang机制，
        虽然效率很好，但是会因为各种硬件的问题变的？？？（重要的字符要打3遍）
        所欲对于严格要求一致的地方不适合原子函数
        */
        atomic.AddInt32(&num, 1)

        mutex.Lock()
        { //这对花括号只是为了标记作用域，可以不写
            num2++
        }
        mutex.Unlock()
    }
}

data race 的出现会造成数据的不确定性，对于一个系统而言，这种不稳定因素是要极力避免的，以上的代码，我们通过“go run -race main.go” 出现以下的运行结果

==================
WARNING: DATA RACE
Read at 0x0000011d9e74 by goroutine 7:
  main.Inc()
      /Users/zhubin/go/src/demo/golang2/goroutine/go6/main.go:27 +0x79

Previous write at 0x0000011d9e74 by goroutine 6:
  main.Inc()
      /Users/zhubin/go/src/demo/golang2/goroutine/go6/main.go:27 +0x96

Goroutine 7 (running) created at:
  main.main()
      /Users/zhubin/go/src/demo/golang2/goroutine/go6/main.go:20 +0x88

Goroutine 6 (running) created at:
  main.main()
      /Users/zhubin/go/src/demo/golang2/goroutine/go6/main.go:19 +0x70
==================
20000 : 20000 : 13507
Found 1 data race(s)exit status 66

而当注释掉num3++后,运行结果将会是20000：20000：0，这里就不做细致的讲解了

作者：太白菜Rennbon
链接：https://www.jianshu.com/p/9444c710d425