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如何查看历史版本的Go文档?嘘!答案我只告诉你!

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Go语言自开源至今已经11个年头了!截至本文发稿时,目前最新的Go版本为1.15,Go核心开发团队正紧锣密鼓的进行着Go 1.16版本的开发(现阶段主要是修复bug),该版本将在2021年2月份正式发布。

Go以“自带电池(battery included)”而为人所知,除了Go标准库的全面和强大之外,Go工具链的丰富和易用在主流编程语言中也是位列“执牛耳者”之列的,而Go文档查看工具就在Go工具链之列中。

查看文档是Gopher们日常必不可少的开发活动之一。Go语言从诞生那天起就十分重视项目文档的建设,除了在Go官方网站(https://golang.org)可以查看到最新稳定发布版(当前是Go 1.15)的文档之外,在tip.golang.org上还可以查看到项目主线分支(master)上最新开发版本(非稳定版)的文档。

那么问题来了!如果想查看Go的某个历史版本(比如:Go 1.9)的文档,我应该如何做呢?别急!在这篇文章中,我将告诉你答案。

1. 利用go doc,可行,但非最优

从Go发布1.0版本开始,Go就将整个Go项目文档加入到Go发行版中,这样开发人员在本地安装Go的同时也拥有了一份完整的Go项目文档。

除了在发行版中集成所有文档,从1.5版本开始,Go还将文档查看工具集成到其工具链当中(即go doc),使之成为Go工具链不可分割的一部分,这也再次体现了文档在Go语言中的重要性。自go doc在1.5版本加入Go工具链之后,它就和go get、go build一样成为了Gopher们每日必用的go命令,也成为了Go包文档的“百科全书”

不过利用go doc,我们只能查看当前本地的go版本的文档。如果当前本地环境的Go版本为Go 1.14,那么所有go doc输出的文档内容均来自Go 1.14版本。如果我们要查看Go 1.9版本的文档,我们需要将本地环境的Go版本“切换”到Go 1.9才可以。

“切换”的方法有很多,笔者习惯通过重新设置\$GOROOT的方式在多个Go版本间切换:

$export GOROOT=~/.bin/go1.9.7
$export PATH=$GOROOT/bin:$GOPATH
$go version
go version go1.9.7 darwin/amd64
$go doc http.Request

我们看到:“切换”后再执行的go doc的输出结果均来自Go 1.9版本了。

不过这种方法比较繁琐,需要切换本地环境中的go版本,并且没法像官方站点那样通过图形化的方式查阅go文档,这显然不是最优方案,我们继续往下看。

2. 使用godoc建立历史版本的Web化文档中心

很多接触Go语言较早的gopher都知道,在go doc之前,还有一个像gofmt一样随着Go安装包一起发布的文档查看工具,它就是godoc,也就是说godoc在Go世界的存在历史比go doc还要悠久。在Go 1.5版本增加go doc工具后,godoc与go doc就一直并存在Go中。这种情况一直持续到Go 1.13版本。在Go 1.13版本中,godoc就不再和go、gofmt一起内置在Go安装包中发布了。godoc被挪到Go扩展工具链中,我们可以通过下面命令单独安装godoc:

$go get golang.org/x/tools/cmd/godoc

和命令行go doc工具不同的是,godoc实质上是一个web服务,它会在本地建立起一个web形式的Go文档中心,当我们执行下面命令时这个文档中心服务就启动了:

$godoc -http=localhost:6060

在浏览器地址栏输入http://localhost:6060,打开Go文档中心首页:

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我们看到godoc将\$GOROOT下面的内容以web页面的形似呈现给开发者,同时我们看到首页顶部的菜单与Go官方主页的菜单也基本如出一辙。点击“Packages”可以打开Go包参考文档页面:

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Go包参考文档页面将包分为几类:标准库包(Standard library)、第三方包(Third party)和其它包(Other packages),其中的第三方包就是本地\$GOPATH下面的各个包。

不过,默认情况下godoc建立的Go文档中心对应的文档版本也是本地环境当前的Go版本,即如果当前本地安装的Go版本为go 1.14,那么godoc所呈现的就是go 1.14稳定版对应的文档。 那么如果我想查看一下旧版本的文档,比如Go 1.9.7版本的文档,我该如何做呢?首先我们需要下载go 1.9.7版本的安装包(因为正如前面所说的,go文档是随着安装包一起发布的),将其解压到本地目录下,比如是/Users/tonybai/.bin/go1.9.7,接下来我们执行如下命令:

$godoc -goroot /Users/tonybai/.bin/go1.9.7 -http=localhost:6060

我们用-goroot命令行选项显式告诉godoc从哪个路径加载Go文档数据,这样godoc建立的文档中心中的文档版本就是Go 1.9.7的了。

我们看到,通过godoc,我们不仅无需切换本地环境中的go版本,我们还建立起了像golang.org那样的图形化的历史go版本的文档中心。这也是截至目前为止查看Go历史版本版本文档的最佳方法了!

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Go 1.16新功能特性不完全前瞻

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Go 1.16将于2021年2月发布。目前已经进入freeze状态,即不再接受新feature,仅fix bug、编写文档和接受安全更新等。

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目前Go 1.16的发布说明尚处于早期草稿阶段,但Go团队成员正在致力于编写发布说明。Go 1.16的完全特性列表说明还得等真正发布前才能得到。如今要了解Go 1.16功能特性都有哪些变化,只能结合现有的release note以及从Go 1.16里程碑中的issue列表中挖掘。

下面就“挖掘”到的Go 1.16重要功能特性变化做简要的且不完全的前瞻。

1. 支持Apple Silicon M1芯片

Apple Silicon M1芯片Macbook的发布让Go团队紧急为Go 1.16增加对M1的支持。如果要跨平台编译,只需设定GOOS=darwin, GOARCH=arm64即可构建出可以在搭载M1芯片的Macbook上运行的Go应用。

同时Go 1.16还增加了对ios/amd64的支持,主要是为了支持在amd64架构上的MacOS上运行ios模拟器。

2. RISC-V架构支持cgo和-buildmode=pie

RISC-V架构很可能是未来5-10年挑战ARM的最主要架构,Go语言持续加大对RISC-V架构的支持,在Go 1.16中对linux/riscv64又增加了cgo支持以及-buildmode=pie。不过目前对risc-v仍仅限于linux os。

3. 有关go module的变化

  • module-aware模式成为默认状态。如要回到gopath mode,将GO111MODULE设置为auto;
  • go build和go test不会修改go.mod和go.sum文件。能修改这两个文件的命令只有go get和go mod tidy;
  • go get之前的构建和安装go包的行为模式将被废弃。go get将专注于分析依赖,并获取go包/module,更新go.mod/go.sum;
  • go install将恢复自己构建和安装包的“角色”(在go module加入后,go install日益受到冷落,这次翻身了);
  • go.mod将支持retract指示符,包或module作者可以利用该指示符在自己module的go.mod中标记某些版本撤回(因不安全、不兼容或损坏等原因),不建议使用。
  • go.mod中的exclude指示符语义变更:Go 1.16中将忽略exclude指示的module/包依赖;而之前的版本go工具链仅仅是跳过exclude指示的版本,而使用该依赖包/module的下一个版本。
  • -i build flag废弃;
  • go get的-insecure命令行标志选项作废,可以用GOINSECURE环境变量指示go get是否通过不安全的http去获取包;

4. 支持在Go二进制文件中嵌入静态文件(文本、图片等)

Go 1.16新增go:embed指示符和embed标准库包,二者一起用于支持在在Go二进制文件中嵌入静态文件。下面是一个在Go应用中嵌入文本文件用于http应答内容的小例子:

// hello.txt
hello, go 1.16

// main.go
package main

import (
         _  "embed"
    "net/http"
)

//go:embed hello.txt
var s string

func main() {
    http.Handle("/", http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        w.Write([]byte(s))
    }))
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

上述源码中的go:embed指示符的含义是:将hello.txt内容存储在字符串变量s中。我们构建该源码,并验证一下s中存储的是否是hello.txt中的数据:

$ go build -o demo main.go
$ mv hello.txt hello.txt.bak // 将hello.txt改名,我们看看数据是否真的已经嵌入到二进制文件demo中了
$ ./demo

$curl localhost:8080
hello, go 1.16

5.GODEBUG环境变量支持跟踪

当GODEBUG环境变量包含inittrace=1时,Go运行时将会报告各个源代码文件中的init函数的执行时间和内存开辟消耗情况。比如对于上面的程序demo,我们按如下命令执行:

# GODEBUG=inittrace=1 ./demo
init internal/bytealg @0.014 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init runtime @0.033 ms, 0.015 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init errors @0.24 ms, 0.003 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init sync @0.47 ms, 0.001 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init io @0.66 ms, 0 ms clock, 144 bytes, 9 allocs
init internal/oserror @0.85 ms, 0 ms clock, 80 bytes, 5 allocs
init syscall @1.0 ms, 0.006 ms clock, 624 bytes, 2 allocs
init time @1.2 ms, 0.013 ms clock, 384 bytes, 8 allocs
init path @1.4 ms, 0.003 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init io/fs @1.6 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init context @2.3 ms, 0.002 ms clock, 128 bytes, 4 allocs
init math @2.5 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init strconv @2.7 ms, 0 ms clock, 32 bytes, 2 allocs
init unicode @2.9 ms, 0.065 ms clock, 23736 bytes, 26 allocs
init bytes @3.2 ms, 0 ms clock, 48 bytes, 3 allocs
init crypto @3.3 ms, 0.001 ms clock, 160 bytes, 1 allocs
init reflect @3.5 ms, 0.002 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init encoding/binary @3.7 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init crypto/cipher @3.8 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init crypto/aes @4.0 ms, 0.003 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init internal/poll @4.1 ms, 0 ms clock, 64 bytes, 4 allocs
init os @4.2 ms, 0.029 ms clock, 544 bytes, 13 allocs
init fmt @4.4 ms, 0.003 ms clock, 32 bytes, 2 allocs
init math/rand @4.5 ms, 0.023 ms clock, 5440 bytes, 3 allocs
init math/big @4.7 ms, 0.002 ms clock, 32 bytes, 2 allocs
init crypto/sha512 @4.8 ms, 0.004 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init encoding/asn1 @5.0 ms, 0.004 ms clock, 224 bytes, 7 allocs
init vendor/golang.org/x/crypto/cryptobyte @5.1 ms, 0 ms clock, 48 bytes, 2 allocs
init crypto/ecdsa @5.3 ms, 0 ms clock, 48 bytes, 3 allocs
init bufio @5.4 ms, 0.003 ms clock, 176 bytes, 11 allocs
init crypto/rand @5.6 ms, 0.001 ms clock, 120 bytes, 4 allocs
init crypto/rsa @5.7 ms, 0.007 ms clock, 648 bytes, 18 allocs
init crypto/sha1 @5.8 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init crypto/sha256 @5.9 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init encoding/base64 @5.9 ms, 0.006 ms clock, 1408 bytes, 4 allocs
init crypto/md5 @6.0 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init encoding/hex @6.1 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init crypto/x509/pkix @6.1 ms, 0.001 ms clock, 624 bytes, 2 allocs
init path/filepath @6.2 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/net/dns/dnsmessage @6.3 ms, 0.009 ms clock, 1616 bytes, 27 allocs
init net @6.3 ms, 0.029 ms clock, 2840 bytes, 74 allocs
init crypto/dsa @6.5 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init crypto/x509 @6.5 ms, 0.016 ms clock, 4768 bytes, 15 allocs
init io/ioutil @6.7 ms, 0.002 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/sys/cpu @6.7 ms, 0.009 ms clock, 1280 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/crypto/chacha20poly1305 @6.8 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/crypto/curve25519 @6.9 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init crypto/tls @7.0 ms, 0.007 ms clock, 1600 bytes, 11 allocs
init log @7.0 ms, 0 ms clock, 80 bytes, 1 allocs
init mime @7.1 ms, 0.008 ms clock, 1232 bytes, 4 allocs
init mime/multipart @7.2 ms, 0.001 ms clock, 192 bytes, 4 allocs
init compress/flate @7.3 ms, 0.012 ms clock, 4240 bytes, 7 allocs
init hash/crc32 @7.4 ms, 0.014 ms clock, 1024 bytes, 1 allocs
init compress/gzip @7.5 ms, 0 ms clock, 32 bytes, 2 allocs
init vendor/golang.org/x/text/transform @7.5 ms, 0 ms clock, 80 bytes, 5 allocs
init vendor/golang.org/x/text/unicode/bidi @7.6 ms, 0.005 ms clock, 272 bytes, 2 allocs
init vendor/golang.org/x/text/secure/bidirule @7.7 ms, 0.008 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/text/unicode/norm @7.8 ms, 0.002 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init vendor/golang.org/x/net/idna @7.8 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init vendor/golang.org/x/net/http/httpguts @7.9 ms, 0.002 ms clock, 848 bytes, 3 allocs
init vendor/golang.org/x/net/http2/hpack @7.9 ms, 0.063 ms clock, 22440 bytes, 32 allocs
init net/http/internal @8.1 ms, 0.005 ms clock, 1808 bytes, 3 allocs
init vendor/golang.org/x/net/http/httpproxy @8.2 ms, 0 ms clock, 336 bytes, 2 allocs
init net/http @8.3 ms, 0.026 ms clock, 10280 bytes, 113 allocs

我们看到各个依赖包中的init函数执行的消耗情况都被输出了出来,根据这些信息,我们可以很容易判断出init函数中可能存在的性能问题或瓶颈。

6. 链接器进一步优化

Go 1.15实现了go linker的第一阶段优化后,Go 1.16中继续实施了对linker的第二阶段优化。优化后的链接器要平均比Go 1.15的快20%-25%,消耗的内存却减少5%-15%。

7. struct field的tag中的多个key可以合并写

如果某个结构体支持多种编码格式的序列化和反序列化,比如:json、bson、xml,那么之前版本需要按如下书写该结构体的字段tag,冗长且重复:

type MyStruct struct {
  Field1 string `json:"field_1,omitempty" bson:"field_1,omitempty" xml:"field_1,omitempty" form:"field_1,omitempty" other:"value"`
}

Go 1.16支持将多个key进行合并,上面的tag可以写成如下形式:

type MyStruct struct {
  Field1 string `json bson xml form:"field_1,omitempty" other:"value"`
}

8. 其他改变

  • 新增runtime/metrics包,以替代runtime.ReadMemStats和debug.ReadGCStats输出runtime的各种度量数据,这个包更通用稳定,性能也更好;
  • 新增io/fs包,用于提供只读的操作os的文件树的高级接口;
  • 对Unicode标准的支持从12.0.0升级为13.0.0。

附录:安装go tip版本的两种方式

1) 从源码安装

$git clone https//github.com/golang/go.git
$cd go/src
$./all.bash

2) 使用gotip工具安装

$go get golang.org/dl/gotip
$gotip download

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