“Go是一種開放源代碼的程序設(shè)計(jì)語言，它意在使得人們能夠方便地構(gòu)建簡單、可靠、高效的軟件�！保▉碜訥o官網(wǎng)golang.org）Go形成構(gòu)想是在2007年9月，并于2009年11月發(fā)布，其發(fā)明人是Robert Griesemer、Rob Pike和Ken Thompson，這幾位都任職于Google。該語言及其配套工具集意在使得編譯和執(zhí)行都能夠富有表達(dá)力和效率，而且使得程序員能夠輕松寫出可靠、健壯的程序。
　　Go和C從表面上看起來相似，而且和C一樣，它也是一種專業(yè)程序員使用的工具，兼有事半功倍之效。但是Go遠(yuǎn)不止是C的一種升級(jí)版本。它從多種其他語言中借用和改造了不少好的思想，還避開了那些導(dǎo)致復(fù)雜和脆弱的語言特性。它為并發(fā)提供的設(shè)施是全新的、高效的，它實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抽象和面向?qū)ο蟮耐緩绞菢O其靈活的。它還提供了自動(dòng)化的內(nèi)存管理，或稱為垃圾收集。
　　Go特別適用于構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施類軟件（如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器），以及程序員使用的工具和系統(tǒng)等。但它的的確確是一種通用語言，而且在諸多領(lǐng)域（如圖像處理、移動(dòng)應(yīng)用和機(jī)器學(xué)習(xí)）中都能發(fā)現(xiàn)它的身影。它在很多場合下被用于替換無類型的腳本語言，這是由于它平衡了表達(dá)力和安全性：Go程序通常比動(dòng)態(tài)語言程序運(yùn)行速度要快，遭遇意料之外的類型錯(cuò)誤而導(dǎo)致的崩潰更是少得多。
　　Go是個(gè)開源項(xiàng)目，所以其編譯器、庫和工具的源代碼是所有人皆可免費(fèi)取得的。來自全世界的社區(qū)都在積極地向這個(gè)項(xiàng)目貢獻(xiàn)代碼。Go的運(yùn)行環(huán)境包括類UNIX系統(tǒng)—Linux、FreeBSD、OpenBSD和Mac OS X，還有Plan 9和Microsoft Windows。只要在這些環(huán)境之一中寫了一個(gè)程序，那么基本上不加修改就可以運(yùn)行在其他環(huán)境中。
　　本書旨在幫助你立刻開始使用Go，以及良好地掌握這門語言，并充分地利用Go的語言特性和標(biāo)準(zhǔn)庫來撰寫清晰的、符合習(xí)慣用法的、高效的程序。
　　Go的起源和生物學(xué)物種一樣，成功的語言會(huì)繁衍后代，這些后代語言會(huì)從它們的祖先那里汲取各種優(yōu)點(diǎn)；有時(shí)候，語言間的混血會(huì)產(chǎn)生異常強(qiáng)大的力量；在一些罕見情況下，某個(gè)重大的語言特性也可能憑空出現(xiàn)而并無先例。通過考察語言間的影響，我們可以學(xué)得不少知識(shí)，比如語言為什么會(huì)變成這個(gè)樣子，以及它適配過哪些環(huán)境，等等。
　　下圖展示了更早出現(xiàn)的程序設(shè)計(jì)語言對(duì)Go產(chǎn)生的最重要影響。
　　Go有時(shí)會(huì)被稱為“類C語言”或“21世紀(jì)的C”。從C中，Go繼承了表達(dá)式語法、控制流語句、基本數(shù)據(jù)類型、按值調(diào)用的形參傳遞、指針，但比這些更重要的是，繼承了C所強(qiáng)調(diào)的程序要編譯成高效的機(jī)器碼，并自然地與所處的操作系統(tǒng)提供的抽象機(jī)制相配合。
　　可是，Go的家譜中還有其他祖先。產(chǎn)生主要影響的是來自Niklaus Wirth設(shè)計(jì)的、以Pascal為發(fā)端的一個(gè)語言支流。Modula-2啟發(fā)了包概念。Oberon消除了模塊接口文件和模塊實(shí)現(xiàn)文件的區(qū)隔。Oberon-2影響了包、導(dǎo)入和聲明語法。Object Oberon則提供了方法聲明語法。
　　另一支Go的世系祖先，也是使得Go相對(duì)于當(dāng)下的程序設(shè)計(jì)顯得卓然不群者，是一族名不見經(jīng)傳的、在貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的研究用語言。這些語言都受到了Tony Hoare于1978年發(fā)表的關(guān)于并發(fā)性基礎(chǔ)的開創(chuàng)性論文所提出的通信順序進(jìn)程（Communicating Sequential Process，CSP）的啟發(fā)。在CSP中，程序就是一組無共享狀態(tài)進(jìn)程的并行組合，進(jìn)程間的通信和同步采用信道完成。不過，Hoare提出的CSP是一種形式語言，僅用以描述并發(fā)性的基本概念，并不是一種用來撰寫可執(zhí)行程序的程序設(shè)計(jì)語言。
　　Rob Pike等人開始動(dòng)手做一些實(shí)驗(yàn)，嘗試把CSP實(shí)現(xiàn)為真正的語言。第一種這樣的語言稱為Squeak（“和鼠類溝通的語言”），它是一種用以處理鼠標(biāo)和鍵盤事件的語言。緊接著它的是Newsqueak，它帶來的是類C的語句和表達(dá)式語法，以及類Pascal的類型記法。它是一種純粹的函數(shù)式語言，帶有垃圾收集，同樣也以管理鍵盤、鼠標(biāo)和窗口事件為目標(biāo)。信道成了一等值（first-class value），它可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建并采用變量存儲(chǔ)。
　　Plan 9操作系統(tǒng)將這些思想都納入了一種稱為Alef的語言。Alef嘗試將Newsqueak改造成一種可用的系統(tǒng)級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，但垃圾收集的缺失使得它在處理并發(fā)性時(shí)太過痛苦了。
　　Go中的其他結(jié)構(gòu)也會(huì)在這里或那里顯示出某些并非來自祖先的基因。例如，iota多多少少有點(diǎn)APL的影子，而嵌套函數(shù)的詞法作用域則來自Scheme（以及由之而來的大部分語言）。在Go語言中，也可以發(fā)現(xiàn)全新的變異。Go的創(chuàng)新性的切片為動(dòng)態(tài)數(shù)組提供了高效的隨機(jī)訪問的同時(shí)，也允許舊式鏈表的復(fù)雜共享機(jī)制。還有，defer語句也是Go中新引入的。
　　Go項(xiàng)目所有的程序設(shè)計(jì)語言都反映了其發(fā)明者的程序設(shè)計(jì)哲學(xué)，這其中往往有相當(dāng)大的一部分是對(duì)于此前的語言已知缺點(diǎn)的應(yīng)對(duì)措施。Go這個(gè)項(xiàng)目也是誕生于挫敗感之中的，這種挫敗感來源于Google的若干遭遇了復(fù)雜性爆炸性增長的軟件系統(tǒng)。（而這個(gè)問題絕非Google所獨(dú)有的。）“復(fù)雜性是以乘積方式增長的�！盧ob Pike如是說。為了修復(fù)某個(gè)問題，一點(diǎn)點(diǎn)地將系統(tǒng)的某個(gè)部分變得更加復(fù)雜，這不可避免地也給其他部分增加了復(fù)雜性。在不斷要求增加系統(tǒng)功能和選項(xiàng)以及配置，還要快速發(fā)布的壓力之下，簡單性往往被忽視了—盡管長期來看，簡單性才是好軟件的不二法門。
　　要實(shí)現(xiàn)簡單性，就要求在項(xiàng)目的一開始就將思想濃縮至本質(zhì)，并在項(xiàng)目的整個(gè)生命期多保持一些自律，認(rèn)識(shí)到哪些變化是好的，哪些是壞的或致命的。只要投入足夠的努力，好的變化就既可以實(shí)現(xiàn)目的，又能夠不損害軟件設(shè)計(jì)上的Fred Brooks所謂的“概念完整性”。壞的變化就做不到這一點(diǎn)，而致命的變化則會(huì)犧牲“簡單性”而去換得其淺薄的兄弟概念—“方便性”。但是，只有通過設(shè)計(jì)上的簡單性，系統(tǒng)才能在增長過程中保持穩(wěn)定、安全和自洽。
　　Go項(xiàng)目不僅僅包括語言本身、它的工具和標(biāo)準(zhǔn)庫，還有決不能忽視的一點(diǎn)，就是它保持極端簡單性的行為文化。在高級(jí)語言中，Go出現(xiàn)得較晚，因而有一定后發(fā)優(yōu)勢(shì)，它的基礎(chǔ)部分實(shí)現(xiàn)得不錯(cuò)：有垃圾收集、包系統(tǒng)、一等函數(shù)、詞法作用域、系統(tǒng)調(diào)用接口，還有不可變的、默認(rèn)用UTF-8編碼的字符串。但相對(duì)來說，它的語言特性不多，而且不太會(huì)增加新特性了。比如說，它沒有隱式數(shù)值類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，沒有構(gòu)造或析構(gòu)函數(shù)，沒有運(yùn)算符重載，沒有形參默認(rèn)值，沒有繼承，沒有泛型，沒有異常，沒有宏，沒有函數(shù)注記，沒有線程局部存儲(chǔ)。這門語言成熟而穩(wěn)定，并且保證兼容更早版本：在舊版本的Go語言中寫的程序，可以在新版本的編譯器和標(biāo)準(zhǔn)庫下編譯和運(yùn)行。
　　Go的類型系統(tǒng)足可以使程序員避免在動(dòng)態(tài)語言中會(huì)無意犯下的絕大多數(shù)錯(cuò)誤，但相對(duì)而言，它在帶類型的語言中又算是類型系統(tǒng)比較簡單的。其實(shí)現(xiàn)手法有時(shí)候會(huì)導(dǎo)致類型框架林立卻彼此孤立的“無類型”程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，并且Go程序員不會(huì)在類型方面走到C++或Haskell程序員的那一步—重度地表達(dá)類型安全性作為語言具備類型基礎(chǔ)的證據(jù)。但在實(shí)際工作中，Go卻能為程序員提供具備相當(dāng)強(qiáng)類型的系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)的安全性和運(yùn)行時(shí)性能，而不讓程序員承擔(dān)這種系統(tǒng)的復(fù)雜性。
　　Go提倡充分利用當(dāng)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，尤其強(qiáng)調(diào)局部性的重要。其內(nèi)建數(shù)據(jù)類型和大多數(shù)庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都經(jīng)過仔細(xì)設(shè)計(jì)，力求以自然方式工作，而不要求顯式的初始化或隱式的構(gòu)造函數(shù)。這么一來，隱藏在代碼中的內(nèi)存分配和內(nèi)存寫入就大大減少了。Go中的聚合類型（結(jié)構(gòu)體和數(shù)組）都是以直接方式持有其元素，需要更少的存儲(chǔ)以及比使用間接域的語言還少的分配動(dòng)作和間接指針。由于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)都是并行工作的，正如前面提到的那樣，Go有著基于CSP的并行特性。Go還提供了變長棧來運(yùn)行其輕量級(jí)線程，或稱為goroutine。這個(gè)棧初始化時(shí)非常小，所以創(chuàng)建一個(gè)goroutine的成本極低，創(chuàng)建100萬個(gè)也完全可以接受。
　　Go標(biāo)準(zhǔn)庫常常被稱作“語言自帶電池”，它提供了清晰的構(gòu)件，以及用于I/O、文本處理、圖像、加解密、網(wǎng)絡(luò)、分布式應(yīng)用的API，而且對(duì)許多標(biāo)準(zhǔn)文件格式和協(xié)議都提供了支持。Go的庫和工具充分地尊重慣例，減少了配置和解釋的需要，從而簡化了程序邏輯，提高了多種多樣的Go程序之間的相似性，使得它更容易學(xué)習(xí)和掌握。采用go工具構(gòu)建的項(xiàng)目，僅使用文件和標(biāo)識(shí)符的名字（在極少情況下使用特殊注釋），就可以推斷出一個(gè)項(xiàng)目使用的所有庫、可執(zhí)行文件、測試、性能基準(zhǔn)、示例、平臺(tái)相關(guān)變體，以及文檔。Go的源代碼中就包含了構(gòu)建的規(guī)格說明。
　　全書組織我們假定你用過一兩種其他語言編過程序，可能是像C、C++或Java那樣的編譯型語言，也可能是像Python、Ruby或JavaScript那樣的解釋型語言，所以我們不會(huì)像對(duì)一個(gè)沒有任何基礎(chǔ)的初學(xué)者那樣事無巨細(xì)地講述所有事。表面上的語法大體雷同，變量、常量、表達(dá)式、控制流和函數(shù)也一樣。
　　第1章是Go的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的綜述，通過十幾個(gè)完成日常任務(wù)（包括讀寫文件、格式化文本、創(chuàng)建圖像，以及在Internet客戶端和服務(wù)器之間通信）的程序來介紹這門語言。
　　第2章講述Go程序的組成元素—聲明、變量、新類型、包和文件，以及作用域。第3章討論數(shù)值、布爾量、字符串、常量，還解釋如何處理Unicode。第4章描述組合類型，即使用簡單類型構(gòu)造的類型，形式有數(shù)組、鍵值對(duì)、結(jié)構(gòu)體，還有切片這種Go中動(dòng)態(tài)表的實(shí)現(xiàn)。第5章的內(nèi)容是函數(shù)，另外還討論了錯(cuò)誤處理、崩潰和恢復(fù)，以及defer語句。
　　可以看出，第1章到第5章是基礎(chǔ)性的，其內(nèi)容是任何命令式語言都有的。Go的語法和風(fēng)格可能與其他語言有所不同，但大多數(shù)程序員都能很快掌握。余下的章節(jié)所關(guān)注的則是Go語言中與慣常做法有一定區(qū)別的內(nèi)容，包括方法、接口、并發(fā)、包、測試和反射。
　　Go以一種不同尋常的方式來詮釋面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)。它沒有類繼承，甚至沒有類。較復(fù)雜的對(duì)象行為是通過較簡單的對(duì)象組合而非繼承完成的。方法可以關(guān)聯(lián)到任何用戶自定義的類型，而不一定是結(jié)構(gòu)體。具體類型和抽象類型（即接口）之間的關(guān)系是隱式的，所以一個(gè)具體類型可能會(huì)滿足該類型設(shè)計(jì)者沒有意識(shí)到其存在的接口。方法在第6章講述，接口在第7章講述。
　　第8章內(nèi)容是Go的并發(fā)性處理途徑，它基于CSP思想，采用goroutine和信道實(shí)現(xiàn)。第9章則討論并發(fā)性中較傳統(tǒng)的基于共享變量的一些方面的話題。
　　第10章討論包，也就是組織庫的機(jī)制。本章也說明如何高效地利用go工具，僅僅這個(gè)工具，就提供了編譯、測試、性能基準(zhǔn)測定、程序格式化、文檔，以及完成許多其他任務(wù)的功能。
　　第11章討論測試，在這里Go采取了顯著的輕量級(jí)途徑，避免了重重抽象的框架，轉(zhuǎn)而使用簡單的庫和工具。測試庫提供了一個(gè)基礎(chǔ)，在其之上如有必要就可以構(gòu)建更復(fù)雜的抽象了。
　　第12章討論反射，即程序在執(zhí)行期間考察自身表示的能力。反射是一種強(qiáng)大的工具，不過得小心使用它，本章通過演示如何用它來實(shí)現(xiàn)某些重要的Go庫，解釋了如何找到適當(dāng)?shù)钠胶�。�?3章解釋低階程序設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，運(yùn)用unsafe包來繞過Go的類型系統(tǒng)，以及什么時(shí)候這樣做是合適的。
　　每章都配以一定數(shù)量的練習(xí)，你可以用來測試對(duì)Go的理解，或是探索對(duì)書中示例的擴(kuò)展和變形。
　　除了最簡單的那些以外，所有書中的示例代碼都可以從位于gopl.io的公開Git倉庫下載。每個(gè)示例由其包的導(dǎo)入路徑識(shí)別，從而能夠方便地使用go get命令獲取、構(gòu)建和安裝。你需要選取一個(gè)目錄作為你的Go工作空間，并將GOPATH環(huán)境變量指向之。在必要時(shí)，go工具會(huì)創(chuàng)建該目錄。例如：
　　欲運(yùn)行這些例子，你至少需要使用1.5版本的Go語言。
　　如果你的計(jì)算機(jī)上的go工具太舊或是缺失，請(qǐng)按https://golang.org/doc/install的指令操作。
　　更多信息來源關(guān)于Go的更多信息，最好的來源就是Go的官方網(wǎng)站：https://golang.org，它上面列出了文檔供讀者訪問，包括Go程序設(shè)計(jì)語言規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)包，諸如此類。它上面還列出語言綜述，指導(dǎo)如何撰寫Go程序，以及如何撰寫好的Go程序，還有范圍廣泛的在線文本和視頻資源，這些都是對(duì)本書的有價(jià)值的補(bǔ)充。位于blog.golang.org的Go博客發(fā)表的是關(guān)于Go的最好文章，以及該語言當(dāng)下狀態(tài)、未來計(jì)劃、會(huì)議報(bào)告，還有范圍廣泛的Go相關(guān)話題的深度解讀。
　　Go官網(wǎng)在線訪問的一個(gè)最有用的方面（這也是紙質(zhì)書的一個(gè)令人遺憾的限制），就是它提供了從描述Go程序的網(wǎng)頁上直接運(yùn)行Go程序的能力。這種功能由位于play.golang.org的Go訓(xùn)練場提供，也有嵌入其他頁面的，比如位于golang.org的首頁，或是由godoc工具提供的文檔頁面。
　　訓(xùn)練場為執(zhí)行簡單的實(shí)驗(yàn)，撰寫短小的程序來檢驗(yàn)自己對(duì)語法、語義和庫包的理解提供了方便，它在很多方面取代了其他語言中的讀取–求值–輸出循環(huán)（Read-Eval-Print Loop，REPL）。它的永久URL對(duì)于共享使用Go寫成的小段代碼、報(bào)告缺陷或提出建議都是很有用的。
　　在訓(xùn)練場的基礎(chǔ)之上，位于tour.golang.org的Go綜述就是一系列的小型交互式課程，內(nèi)容是Go語言的基礎(chǔ)思想和結(jié)構(gòu)，是整門語言的有序攻略。
　　訓(xùn)練場和綜述的主要缺點(diǎn)在于它只允許導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)庫，還有很多庫特性（比如網(wǎng)絡(luò)庫）都出于可操作性或安全原因加以限制了。而要編譯和運(yùn)行每個(gè)程序，都要求Internet連接。所以，欲進(jìn)行更詳盡的實(shí)驗(yàn)，需要在本機(jī)上運(yùn)行Go程序。幸運(yùn)的是，下載過程相當(dāng)直截了當(dāng)，從golang.org獲取Go的分發(fā)程序并開始撰寫和運(yùn)行你自己的Go程序，用不了幾分鐘。
　　由于Go是個(gè)開源項(xiàng)目，你可以從https://golang.org/pkg上在線讀取標(biāo)準(zhǔn)庫中的任何類型或函數(shù)的代碼，每個(gè)供下載的分發(fā)都同樣包含這些代碼。請(qǐng)使用這些代碼來弄明白某些程序的運(yùn)行原理、回答關(guān)于程序細(xì)節(jié)的問題，也可以用它們來學(xué)一學(xué)專家是如何寫出一流的Go代碼的。
　　致謝來自Go團(tuán)隊(duì)的核心成員Rob Pike和Russ Cox仔細(xì)通讀了初稿數(shù)次，他們對(duì)于從詞句的斟酌到整體結(jié)構(gòu)和組織的建議都極富價(jià)值。在準(zhǔn)備本書的日語版時(shí)，柴田芳樹所做的貢獻(xiàn)大大超過了他負(fù)擔(dān)的義務(wù)，他的火眼金睛發(fā)現(xiàn)了大量英語文本中的不一致性，以及代碼中的錯(cuò)誤。我們向Brian Goetz、Corey Kosak、Arnold Robbins、Josh Bleecher Snyder以及Peter Weinberger對(duì)全書初稿所進(jìn)行的徹底審查和批評(píng)建議深表敬意。
　　我們感激Sameer Ajmani、Ittai Balaban、David Crawshaw、Billy Donohue、Jonathan Feinberg、Andrew Gerrand、Robert Griesemer、John Linderman、Minux Ma、Bryan Mills、Bala Natarajan、Cosmos Nicolaou、Paul Staniforth、Nigel Tao以及Howard Trickey提供的諸多有用建議。 我們也感謝David Brailsford和Raph Levien的排版建議。
　　我們的Addison-Wesley編輯Greg Doench最初催生了本書，而且一直不斷地給予幫助。Addison-Wesley的制作團(tuán)隊(duì)—John Fuller、Dayna Isley、Julie Nahil、Chuti Prasertsith以及Barbara Wood—非常杰出，作者得到了一流的支持。
　　Alan Donovan想要感謝Google的Sameer Ajmani、Chris Demetriou、Walt Drummond以及Reid Tatge讓他有時(shí)間來寫作這本書，還有Stephen Donovan的建議和及時(shí)的鼓勵(lì)。最重要的是他的妻子Leila Kazemi，她為寫作項(xiàng)目提供了毫不猶豫的熱情和毫不動(dòng)搖的支持，即使寫作造成了很多家庭生活的分心和缺席。
　　Brian Kernighan對(duì)他的朋友和同事深表謝意，他們對(duì)Kernighan花費(fèi)了很長時(shí)間才達(dá)成對(duì)語言的理解表示了耐心和理解。尤其是他的妻子Meg，她為Kernighan的寫作以及太多的其他事務(wù)提供了不間斷的支持。
　　紐約2015年10月


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