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Go语言之道[译]

本文永久链接 – https://tonybai.com/2022/09/25/the-tao-of-go

近期阅读了John Arundel的文章《The Tao of Go》,看完后我都有心去阅读一遍《道德经》了:)。作者将Go语言设计哲学与惯例与“道”学三宝有机的联系到一起,给了我不小的启发。这里译成中文,供大家参考。


你可以让水牛去任何地方,只要它们想去 – 杰拉尔德・温伯格 《咨询的奥秘》(译注:原文似乎将Gerald M. Weinberg 写成了Jerry Weinberg,应该是笔误)

“道”是指事物的内在本质或自然趋势。例如,水向低处流:这就是水的“道”。你可以筑坝、疏导、抽水,或以其他方式干扰它,但尽管你做了种种努力,它最终可能还是会流向它要去的地方。

你遵循“道”并将其作为你的处事原则,就是要对事物的自然趋势保持敏感,不浪费精力与之抗争,而是顺势而为,而非逆势而为

扩展一下水的比喻,一个泳技糟糕的游泳者在水中乱扑腾,制造了很多噪音和骚动,但却没有真正前进。而道家,则是在水中冲浪(译注:借助波浪,顺势而为)。

那么什么是Go语言之道呢?如果我们以一种敏感的、聪明的方式来进行Go的软件开发,遵循语言和问题的自然轮廓,而不是试图用推土机把它们推开,那会是什么样子呢?让我们试着建立一些一般原则

一. 仁慈(Kindness)

我有三宝,持而保之。一曰慈(kindness),二曰俭(simplicity),三曰不敢为天下先(humility,谦逊)。- 《道德经》

用仁慈(译注:最大程度的善意)和同情心编写程序是什么意思呢?它意味着我们为人而不是为计算机写代码。人容易犯错,没有耐心,缺乏经验,注意力不集中,而且在其他方面也不完美。我们可以通过在Go代码的设计和细节上花些心思,使大家的生活(和工作)变得更加轻松。

我们可以善待我们的用户:给我们的库起一个描述性的名字(译注:比如像net、os这样的名字),让它们容易导入,提供良好的文档,并为它们提供宽松的开源许可。我们可以设计深度抽象,让用户利用小而简单的API来访问强大而有用的行为。

我们可以善待那些运行我们程序的人,使他们易于安装和更新,要求最少的配置和依赖,捕捉最常见的使用错误和运行时的错误,给用户提供有用的、准确的和友好的信息,告诉他们出现了什么错误以及如何解决。

聪明是一种天赋,仁慈是一种选择。 – 杰夫・贝佐斯

我们可以通过尽可能的清晰(clear)、简单(simple)和明确(explicit)来善待那些不得不阅读我们代码的人。我们可以给类型和函数起一个在上下文中有意义的名字,让用户用我们的抽象概念在直接的、逻辑的组合中创建自己的程序。我们可以通过遵守惯例、实现标准接口和以明显的方式做明显的事情来消除认知上的障碍和速度上的障碍。

在代码审查中,我们保持温和并多用鼓励性的语言。我们在别人的工作中找到值得称赞的地方,我们不会因为别人犯错或忽略细节而把他们当成傻瓜。如果我们对自己坦诚,我们会承认我们也会犯同样的错误。我们也知道,接受批评对我们来说是痛苦和困难的,但我们可以用仁慈来调节以应对对自己的批评。

最后,我们也要对自己仁慈,通过编写优秀的测试,使我们的程序在未来容易理解、修正和改进,当我们发现错误或设计缺陷时,不要对自己生气。

一旦代码仓库变成了意大利面条,就几乎不可能修复。 – John Ousterhout, 《软件设计的哲学》

另一个对我们未来的自己和我们的继任者仁慈的方法是,对程序的结构和整体设计进行小的、持续的改进。好的程序能活很久(当然,有一些糟糕的程序也能活很久),许多小改动的累积效应通常会使代码库变得混乱、复杂和笨拙。我们可以花一点额外的时间来帮助避免这种情况的发生,每当我们为某些事情访问代码库时,我们就可以重构和清理它。因为我们很少有机会从头开始重写系统,所以长期投入少量时间进行微改进是保持系统健康的唯一实用方法。

二. 简单(Simplicity)

“道”教给我们的第二种美德是节俭(frugality)、谦虚(modesty)、简单(simplicity):以小博大,消除杂乱。Go本身就是一种“节俭”的语言,拥有较少的语法和表面积(译注:可能是较少的API的意思)。它并不试图做所有的事情,或者取悦所有人

我们的生活被琐碎的细节浪费掉了。简化,再简化”— 亨利・大卫・梭罗《瓦尔登湖》

我们也应该这样做,使我们的程序小而聚焦,不混乱,做好一件事。深度抽象为强大的机器提供了一个简单的接口。我们不会让用户为了获得调用我们库的特权而做大量的文书工作。只要我们能够为最常见的情况提供一个简单的API和合理的默认值,我们就会这么做。

灵活性是一件好事,但我们不应该试图处理每一种情况,或提供每一种功能。可扩展性是很好的,但我们不应该为了我们目前还不需要的东西做出妥协而损害一个简单的设计。事实上,一个简单的程序比一个复杂的程序更容易扩展。

我有最简单的口味。我总是对最好的东西感到满意。 – 奥斯卡-王尔德,引自Edgar Saltus,”奥斯卡-王尔德,一个闲人的印象”

我们不会用函数、类型、接口、回调、参数和功能选项(options)来压垮用户。最小的API是最好的,因为它需要最少的知识来使用。我们不会用几十个包和子文件夹的子文件夹来将我们的module复杂化。我们不会采用无休止的命令行标志或要求用户编写冗长的配置文件。

我们满足于重复大块的代码,而不是纯粹为了满足我们保持代码不重复的愿望而发明不必要的抽象概念。如果我们可以通过为几种不同的类型实现相同的函数来解决问题,我们就不写复杂的代码生成器或泛型函数(译注:Go 1.18泛型落地后,有些时候使用泛型函数感官上代码更为简洁)。如果一个方法自然有点长,我们会让它长,而不是积极地把它重构为不必要的子函数,只是为了让每个子函数都能有几行长。

如果一个就够了,我们就不写十个测试。如果只需要一个函数,我们就不创建一个接口。我们不要让用户实现我们的接口,而是要实现他们的接口。

谁能出不由户,何莫由斯道也? – 孔子

我们是明确的/显式的(explicit);我们避免魔法。我们不在没有帮助的地方使用并发性。我们让包自成一体,与其他包解耦,我们避免让一个包或API的类型泄漏到我们代码库的其他部分。我们设定明显的内部和外部界限,并加以执行。

我们节约资源;我们避免泄漏,并在必要时使用尽可能少的内存或CPU。我们高效地处理数据流,而不是将其放入大块的内存中。我们产生的垃圾越少,需要收集的就越少。我们不在不需要的地方传递Context。

我们不纠结于性能问题。Go是高性能的。但我们的代码可能不需要这么快;至少,不需要以牺牲简单性为代价来换取高性能。

正如Go谚语所说:我们接受接口值。这样我们就需要对它们是什么做出最少的假设,但我们会返回具体的值(结构),这样用户就不用为它们编写大量的类型断言。

三. 谦逊(Humility)

第三件宝物是谦逊。像水一样,道家寻求低调,不争,不比,不试图打动别人。Go本身是谦逊和务实的:它没有其他语言的所拥有高科技功能特性和理论优势。事实上,它故意忽略了许多其他语言的重要卖点。它的设计者对创造一种令人印象深刻的编程语言或在人气调查中名列前茅并不感兴趣,而是想为人们提供一种小型而简单的工具,以最实用和最直接的方式完成有用的工作。

Go认识到我们很容易犯错,因此它提供了很多方法来保护我们不犯错。它负责分配内存,清理我们已经用完的东西,并警告我们有未使用的包导入或变量。它是为那些知道自己不是什么都懂,并且了解自己的错误倾向的人(换句话说,是谦虚的人)设计的语言。

最危险的错误是没有认识到我们自己的错误倾向。 – 巴塞尔-利德尔-哈特

作为Go程序员,我们写代码不要显得过于聪明,我们通过这种方式来保持谦逊。我们写代码并不是为了给大家留下我们是多么了不起的程序员的印象:相反,我们满足于做明显的事情。我们清楚而直截了当地表达自己,而不觉得有必要把自己的个性强加在代码中。

当标准库能解决问题时,我们就使用它,而只有在它不能解决问题时才使用第三方库。如果有一个堪称事实标准的包,我们就使用它:如果它对别人足够好,对我们也足够好。

我们避免通过panic或调用os.Exit或log.Fatal来意外地终止用户的程序,因为我们认识到,我们没有足够的智慧来事先确定问题是否真的是致命的。相反,我们会在问题发生时处理一切可以处理的事情,而当我们不能处理时,我们会谦逊地返回一个错误,并提供有用的上下文信息,让我们的用户来决定如何处理。

我们可以认识到,我们并不了解所有的事情,我们也无法做出非常准确的预测(尤其是对未来的预测),所以我们不应该浪费时间和精力来预先设计我们可能永远不需要的东西。我们不认为我们最了解其他的软件是否会想和我们的软件一起使用,所以我们不会硬性规定对它的依赖。

我们假设我们写的任何东西都会包含bug,所以我们写了详尽的测试代码,试图引出意外的行为或不正确的结果。我们明白不可避免地会有一些我们不知道或无法正确预测的重要事情,所以我们不会为了现状而过多地优化代码,因为很多工作最终都会被浪费掉。

以学生的姿态(不断学习),永远不要觉得已经长大而不问问题,永远不要觉得知道得太多而拒绝学习新事物。- 奥格·曼狄诺, 《世界上最伟大的销售员》的作者

当我们审查别人的代码时,我们不会自动假设我们是最了解的:我们很乐意向任何有东西可以教我们的人学习。如果有些东西看起来很奇怪或不对,我们就会问:”从什么角度看这是有意义的?我没有什么信息可以解释为什么这是必要的?”

我们把我们的评论当作问题,以真诚而不是讽刺的方式提出:这有必要吗?如果……会怎样?你有没有考虑过……?如果……会不会更好?我们尊重别人的时间,就像尊重自己的时间一样,所以我们不要求他们提供不必要的信息,或者只为了符合我们喜欢的风格而做出微小的改变,或者坐在走形式的会议中浪费时间,或者写多余的状态报告。

我们知道我们并不总是正确的。明智的人可以以一种文明和建设性的方式对事情提出异议。如果我们把人们当做白痴,那么当他们反应不好的时候就不应该感到惊讶。相反,我们一开始就假设对方是理性的、体面的,并根据他们对情况的最佳理解,真诚地行事。有时情况并非如此,但这仍然是正确的默认假设,直到他们最终证明不是这样。

在要求别人审查自己的代码之前,我们会谦虚地审查自己的代码,因为如果我们这都懒得做,他们为什么要做?我们花时间逐行阅读,像一个新的用户或开发者那样阅读,遵循逻辑逐一论证:从哪里开始阅读是否很清楚?程序是否在一开始就引入了关键的类型或常量并说明它们是如何使用的?命名是否清楚并准确地指明了它们的作用,或者它们在十几次重构中是否变得混乱和过时了?程序是否整齐自然地融入了它的结构,或者它在某些部分过度堆砌,而在其他部分奇怪地留下了空白?

因为我们没有被自己的聪明和优雅所束缚,我们不需要把三四个不同的想法塞进一行代码中。相反,我们把逻辑清晰、简单、显式地列出,一步一步地,一个一个地陈述,一点一点地,以读者所期望的方式准确地做必要的事情。在无法做到这一点的地方,我们会不厌其烦地向读者解释他们需要知道什么才能理解发生了什么。

因为我们知道我们不是天才,我们不可能把程序写得那么出色,不言自明,所以我们在解释上花了一些功夫。我们为代码提供文档,不仅说明程序的作用,而且说明如何用它完成用户可能想要做的事情。文档还包含了详细的使用例子,准确地显示出需要做什么,从头开始,以执行现实的任务,当它完成时,用户应该期望看到什么,以及他们接下来应该做什么,并且我们严格地定期检查这些例子,以确保它们仍然有效。

四. 无为(Not Striving)

我们已经谈到了一些将仁慈、简单和谦逊这三件宝物应用于用Go编写软件的方法。这些品质已经存在于每个人身上,即使它们在一些人身上隐藏得很好。同样地,每个人都已经知道如何在编程和生活中遵循“道”。的确,他们不能不这样做。但是,一旦你理解了这个事实,并停止在所有事情上做这样的挣扎,生活就会变得更加有趣。

道给我们的最后一个教导是无为(not striving)。这有时会被误解为懒惰、退缩或被动;恰恰相反。努力工作并不总是意味着工作出色。我们都知道那些长期忙碌的人,总是匆匆忙忙,手忙脚乱,活动频繁,但他们似乎从未真正取得过什么成就。而且,他们过得很痛苦,因为他们也知道这一点。

相反,我们经常在别人看来我们什么都没做的时候以最佳状态完成我们的工作:在一个美丽的日子里在河边散步,或者坐在门廊上看蜘蛛结网。如果我们能聪明地从忙碌中停下来,只需一分钟,正确的想法往往就会直接出现在我们的头脑中。

与其把每个问题都当作要攻击的敌人、要攀登的山峰或要拆毁的墙壁,我们可以使用“无为”原则(有时“不强迫(not forcing)”会是更好的翻译)。我们可能都有过这样的尴尬经历:无果地推一扇顽固的门,最后才意识到这扇门对拉动的反应更好。在我们的日常工作中,我们忽略了哪些小迹象表明我们应该拉而不是推?

解决问题的心态是好的,但消除问题则更好。我们怎样才能重新规划这个问题,使其消失?对需求的重述会使解决方案变得微不足道,甚至显而易见?是否有一个简单而优雅的设计是我们没有看到的,因为我们专注于一些被证明是不相关的细节?我们是否可以不用尝试解决这个问题?最好的优化是根本不做这件事。

把编程和打字混为一谈是一个常见的错误。如果有人只是坐在那里盯着空间,那就不像是在做什么有用的事情。但是,如果他们在键盘上疯狂地敲击,我们就会认为他们在做什么。事实上,真正的编程发生在打字之前,有时甚至代替了打字。当我们构思了一段非常好的程序,我们唯一需要按的键往往是删除键。

真正有趣的是,你不需要相信我的话来证明道家原则在编程中的有效性,或者在生活的其他领域。世界本身会教你什么是有效的,什么是无效的,以及如何分辨它们。在行使你的仁慈、简单和谦逊方面做一些小实验,看看会发生什么,感觉如何。

你不必称它为“道”,如果这让你感到恼火。这只是一个人为编造的词。如果你一直知道做事情有正确的方法和错误的方法,而且你认为我只是用了一个花哨的中文名字而没有说什么新的或有价值的东西,你是对的。

下次你遇到问题时,试一次不努力或不强迫,看看是否可以温和地鼓励问题自己解决。如果你发现自己在努力把水牛送到你想去的地方,就不要再挣扎了。问问自己,你是否能找到水牛想去的地方,也许那可能不是它的最佳位置。


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GoCN社区Go读书会第二期:《Go语言精进之路》

本文永久链接 – https://tonybai.com/2022/07/07/gocn-community-go-book-club-issue2-go-programming-from-beginner-to-master

本文是2022年6月26日我在GoCN社区的Go读书会第二期《Go语言精进之路》直播的文字稿。本文对直播的内容做了重新整理与修订,供喜欢阅读文字的朋友们在收看直播后的揣摩和参考。视频控的童鞋可以关注GoCN公众号和视频号看剪辑后的视频,也可以在B站GopherChina专区下收看视频回放(https://www.bilibili.com/video/BV1p94y1R7jg)。


大家晚上好,我叫白明,是《Go语言精进之路》一书的作者,也是tonybai.com的博主,很荣幸今天参加GoCN社区Go读书会第二期,分享一下我个人在写书和读书方面的经验和体会。

今天的分享包括三方面内容:

  • 写书的历程。一些Gopher可能比较好奇,这么厚的一套书是怎么写出来的,今天就和大家聊一聊。
  • 《Go语言精进之路》导读。主要是把这本书的整体构思与大家聊聊,希望通过这个导读帮助读者更好地阅读和理解这套书。
  • 我个人的读书方法与经验的简要分享。

首先和大家分享一下写书的历程。

一. 写书的历程

1. 程序员的“小目标”与写书三要素

今天收看直播的童鞋都是有追求的技术人员,可能心底都有写一本属于自己的书的小目标。这样可以把自己学习到的知识、技能和经验以比较系统的方式输出给其他人,可以帮助其他人快速学习和掌握本领域的知识、技能和经验。

当然写书还有其他好处,比如:提升名气、更容易混技术圈子、可能给你带来更好的职业发展机会,当然也会给你带来一些额外的副业收入,至于多少,还要看书籍的口碑与销量。

那怎么才能写书呢?作为“过来人”,我总结了三个要素,也是三个条件。

第一个要素是能力

这个很容易理解。以Go为例,如果你没有在Go语言方面的知识、技能的沉淀,没有对Go语言方方面面的较为深入的理解,你很难写出一本口碑很好的书籍。尤其是那种有原创性、独到见解的著书。而不是对前人资料做系统整理摘抄的编书。编书更常见于教材、字典等。显然著书对作者水平的要求更高。

第二个要素是意愿

写过书的同学都有体会,写书是一件辛苦活。需要你在正式工作之余付出大量业余时间伏案创作。并且对于小众技术类书籍来说,写书能带来的金钱上的收益和你付出的时长和精力不成正比。就这个问题,我曾与机械工业出版社的营销编辑老师聊过,得到的信息是:Go技术书籍的市场与Java、Python还没法比,即便是像Go语言圣经《Go程序设计语言》的销量也没法与Java、Python的头部书籍销量相比。

第三个要素是机会

记得小时候十分羡慕那些能出书的人,觉得都是大神级的人物。不过那个时候出书的确很难,机会应该很少,你要不是在学术圈里混很难出书。如今就容易地多了,渠道也多了。每年出版社都有自己的出版计划,各个出版社的编辑老师也在根据计划在各种自媒体上、技术圈子中寻觅匹配的技术作者。

如果你有自己的思路,也可以整理出大纲,并通过某种方式联系到出版社老师,如果匹配就可以出。

另外国外流行电子自助出版,这也给很多技术作者很好的出版机会。比如国内作者老貘写的Go 101系列就是在亚马逊leanpub上做的自助出版,效果还不错。

以上就是我总结的出书的三个要素,一旦集齐这三个要素呢,出书实际就是自然而然的一件事了。以我为例。

从能力方面来说呢,我大约从2011年开始接触和学习Go语言,算是国内较早的一批Go语言接纳者。Go语言2012年才发布1.0版本,因此那时我接触的Go时还是r60版本,还不是正式的1.0版本。从那时起就一直在跟踪Go演化,日常写一些Go项目的小程序。

Go 1.5实现自举并大幅降低GC延迟,我于是开始在一些生产环境使用Go,并逐渐将知识和经验做了沉淀,在自己的博客上不断做着Go相关内容的输出,反响也不错。

随着输出Go内容的增多,我发现以博客的形式输出,内容组织零散,于是我第一次有了将自己的Go知识系统整理并输出的意愿和想法。

我在实践Go的过程中收到很多Go初学者的提问:Go入门容易,但精进难,怎么才能像Go开发团队那样写出符合Go思维和语言惯例的高质量代码呢?这个问题引发了我的思考。在2017年GopherChina大会我以《go coding in go way》为主题,以演讲的形式尝试回答这个问题,但鉴于演讲的时长有限,很多内容没能展开,效果不甚理想。这进一步增强了我通过书籍的形式系统解答这个问题的意愿。

而当时我家大宝已经长大了,我也希望通过写书这个行动身体力行地给孩子树立一个正面的榜样。中国古语有云:言传身教,我也想践行一下。

机会就这样自然而然的来了!2018年初,机械工业出版社副总编杨福川老师在微信联系到我,和我探讨一下是否可以写一本类似于“Effective Go”的书,当时机械工业出版社华章出版社策划了Effective XXX(编写高质量XXX)系列图书,当时已经出版了C、Python等语言版本的书籍,还差Go语言的。我的出书意愿与出版社的需求甚是匹配,于是我答应的杨老师的要求,成为了这套丛书的Go版本的作者。

2. 写书的过程

我是2018下旬开始真正动笔的。

真正开始码字的时候,我才意识到,写书真不容易,要写出高质量书稿,的确需付出大量时间和汗水。每天晚上、早上都在构思、码字、写代码示例、画插图,睡眠时间很少。记得当时每周末都在奋笔疾书,陪伴家人尤其是孩子的时间很少。

另外我这个人还习惯于把一个知识点讲细讲透,这样每一节的篇幅都不小。因此,写作进展是很缓慢的,就这样,进度一再延期。好在编辑老师比较nice,考虑到书稿质量,没有狠狠催进度。

2020年11月末,我正式向出版社交了初稿,记得初稿有66条,近40w字。

又经过一年的排期、编辑、修订、排版,2021年12月下旬正式出版。

2022年1月《Go语言精进之路》正式上架到各个渠道货架。

到今天为止,出版了近六个月,这本书收获了还不错的口碑,在各个平台上的口碑都在8分以上(注:口碑分数还在动态变化,下图仅为当时的快照,不代表如今的分数)。


能获得大家的认可,让我很是欣慰,觉得写书过程付出的辛苦没有白费。

以上就是我的写书历程。总的来说一句话:写书不易,写高质量的书更难

接下来我来进行一下《Go语言精进之路》一书的导读。

二. 《Go语言精进之路》导读

也许是“用力过猛”,《Go语言精进之路》一书写的太厚了,无法装订为一册。编辑老师建议装订为两册,即1、2册。很多同学好奇为什么不是上下册而是1、2册,这里是编辑老师的“高瞻远瞩”,目的是为后续可能的“续写”(比如第3册)留足空间,毕竟Go语言还在快速演进,目前的版本还不包含像泛型这样的新语法。不过,目前第3册还尚未列入计划。

本套书共分为10个部分,66个主题。第一册包含了前7个部分,后3部分在第二册中。

1. 整体写作思路

整套书围绕着两个前后关联的思路循序展开。

第一个思路我叫它:精进之路,思维先行

第二个思路称为:践行哲学,遵循惯例,认清本质,理解原理

我们先来看看第一个思路。

2. 精进之路,思维先行

收看直播的童鞋都不止学过一门编程语言。大家可能都有过这样的经历:你已经精通A语言,然后在学习B语言的时候用A语言的思维去写B代码,你会觉得写出的B代码很别扭,写出的代码总是感觉不是很地道,总觉得不是那种高质量的B语言代码。

其实,不仅学习编程语言是这样,学自然语言也是一样。最典型的一个例子,大家都学过十几年的英语,但毕业后能用地道的英语表达自己观点的人却不多,为什么呢?那就是我们总用中文的思维方式去组织英语的句子,去说英语,这样再怎么努力也很难上一个层次。

其实,很多语言大师早就意识到了这一点。下面是我收集的这些大师的关于语言与思维的论点,这里和大家分享一下:

“语言决定思维方式” – 萨丕尔假说

“我的语言之局限,即我的世界之局限” – 路德维希·维特根斯坦,语言哲学的奠基人

“不能改变你思维方式的语言,不值得学习” – Alan Perlis(首届ACM图灵奖得主)

我们看到:无论是自然语言界的大师,还是IT界的大佬,他们的观点异曲同工。总之一句话:语言要精进,思维要先行

3. Part1:进入Go语言编程思维导引

正是因为意识到语言与思维的紧密关系,我在书的第一部分就安排了Go语言编程思维导引,希望大家意识到Go编程思维在语言精进之路上的重要性。

一门编程语言的思维也不是与生俱来的,而是在演进中逐步形成的。所以在这一部分,我安排了Go诞生与演进、Go设计哲学:简单、组合、并发、面向工程。这样做的目的是让大家一起了解Go语言设计者在设计Go语言时的所思所想,让读者站在语言设计者的高度理解Go语言与众不同的设计,认同Go语言的设计理念。因为这些是Go编程语言思维形成的“土壤”

这一部分最后一节是Go编程思维举例导引,书中给出了C, Haskell和Go程序员在面对同一个问题时,首先考虑到的思维方式以及不同思维下代码设计方式的差异。

知道Go编程思维的重要性后,我们应该怎么做呢?

4. 怎么学习Go编程思维?

学习的本质是一种模仿。要学习Go思维,就要去模仿Go团队、Go社区的优秀项目和代码,看看他们怎么做的。这套书后面的部分讲的就是这个。而“践行哲学,遵循惯例,认清本质,理解原理”就是对后面内容的写作思路的概要性总结。

  • 践行哲学

把Go设计哲学用于自己的项目的设计实践中,而不是仅停留在口头知道上。

  • 遵循惯例

遵循Go团队的一些语言惯例,比如“comma,ok”、使用复合字面值初始化等,使用这些惯例你可以让你的代码显得很地道,别人一看就懂。

  • 认清本质

为了更高效地利用语言机制,我们要认清一些语言机制背后的本质,比如切片、字符串在运行时的表示,这样一来既能帮助开发人员正确使用这些语法元素,同时也能避免入坑。

  • 理解原理

Go带有运行时。运行时全程参与Go应用生命周期,因此,只有对Goroutine调度、GC等原理做适当了解,才能更好的发挥Go的威力。

这套书的part2-part10 就是基于对Go团队、Go社区优秀实践与惯例的梳理,用系统化的思路构建出来并循序渐进呈现给大家的。

5. Part2 – 项目基础:布局、代码风格与命名

这部门的内容是每个gopher在开启一个Go项目时都要考虑的事情。

  • 项目布局

我见过很多Gopher问项目布局的事情,因为Go官方没有给出标准布局。本书讲解了Go项目的结构布局的演进历程以及Go社区的事实标准,希望能给大家提供足够的参考信息。

  • 代码风格

针对Go代码风格,由于代码风格在Go中已经弱化,所以这里主要还是带大家理解gofmt存在的意义和使用方法。

  • 命名惯例

关于命名,我不知道大家是否觉得命名难,但对我来说是挺难的,我总是绞尽脑汁在想用啥名(手动允悲)。所以我的原则是“代码未动,命名先行”。 对于Go中变量、标识符等的命名惯例这样的“关键的问题”,我使用了“笨方法”:我统计了Go标准库、Docker库、k8s库的命名情况,并分门别类给出不同语法元素的命名惯例,具体内容大家可以看书了解 。

6. Part3 – 语法基础:声明、类型、语句与控制结构

第三部分讲的很基础,但内容还是要高于基础的。

  • 一致的变量声明

我们知道Go提供多种变量声明方式,但是在不同位置该用哪种声明方式可读性好又不容易造坑呢(尤其要注意短变量声明)?书中给出了系统阐述。

  • 无类型常量与iota

大家都用过常量,但很多人对于无类型常量与有类型常量区别不了解,书中帮你做了总结。还有,很多人用过iota,但却不理解iota的真正含义以及它能帮你做啥。书中对iota的语义做了说明,对常见用途做了梳理。

  • 零值可用

Go提倡零值可用,也内置了有很多零值可用类型,用起来很爽,比如:切片(不全是,仅在append时是零值可用,当用下标访问时,不具备零值可用)、sync包中的Mutex、RDMutex等

其实类比于线程(thread),goroutine也是一种零值可用的“类型”,只是Go没有goroutine这个类型罢了。

如果我们是包的设计者,如果提供零值可用的类型,可以提升包的使用者的体验。

  • 复合字面值来初始化

使用复合字面值对相应的变量进行初始化是一个Go语言的惯例, Go虽然提供了new和make,但日常很少用,尤其是new。

  • 切片、字符串、map的原理、惯用法与坑

Go是带有runtime的语言,语法层面展示的很多语法元素和runtime层真实的表示并不一致。要想高效利用这些类型,如果不了解runtime层表示还真不行。有时候还有很严重的“坑”。懂了,自然就能绕过坑。

  • 包导入

Go源文件的import语句后面跟着的是包名还是包路径?Go编译是不是必须要有依赖项的源码才可以,只有.a是否可以?这些问题书中都有系统说明

  • 代码块与作用域

代码块与作用域是Go语言的基础概念,虽然基础,如果理解不好,也是有“坑”的,比如最常见的变量遮蔽等。一旦理解透了,还可以帮你解决意想不到的语法问题和执行语义错误问题。

  • 控制语句

Go倡导“一个问题只有一种解决方法”。Go针对每种控制语句仅提供一种语法形式。虽然仅有一种形式,用不好,一样容器掉坑。本套书总结了Go控制语句的惯用法与使用注意事项。

7. Part4 – 语法基础:函数与方法

我们日常编写的Go代码逻辑都在函数或方法中,函数/方法是Go程序逻辑的基本承载单元。

  • init函数

init函数是包初始化过程中执行的函数,它有很多特殊用途。并且其初始化顺序对程序执行语义也有影响,这方面要搞清楚。书中对init函数的常见用途做了梳理,比如database/sql包的驱动自注册模式等。

  • 成为“一等公民”

在Go中,函数成为了“一等公民”。函数成为一等公民后可以像变量一样,被作为参数传递到函数中、作为返回值从函数中返回、作为右值赋值给其他变量等,书中系统讲解了这个特性都有哪些性质和特殊应用,比如函数式编程等。

  • defer语句的惯用法与坑

defer就是帮你简化代码逻辑的,书中总结了defer语句的应用模式。以及使用defer的注意事项,比如函数求值时机、使用开销等。

  • 变长参数函数

Go支持变长参数函数。大家可以没有意识到:变长参数函数是我们日常用的最多的一类函数,比如append函数、fmt.Printf系列、log包中提供的按日志严重级别输出日志的函数等。

但变长参数函数可能也是我们自己设计与实现较少的一类函数形式。 变长参数函数能帮我们做什么呢?书中讲解了变长参数函数的常见用途,比如实现功能选项模式等。

  • 方法的本质、receiver参数类型选择、方法集合

方法的本质其实是函数,弄清楚方法的本质可以帮助我们解决很多难题,书中以实例方式帮助大家理解这一点。

方法receiver参数类型的选择也是Go初学者的常见困惑,这里书中给出三个原则,参照这三个原则,receiver类型选择就不是问题了。

怎么确定一个类型是否实现接口?我们需要看类型的方法集合。那么确定一个类型方法集合就十分重要,尤其是那些包括类型嵌入的类型的方法集合,书中对这块内容做了系统的讲解。

8. Part5 – 语法核心:接口

  • 接口的内部表示

接口是Go语言中的重要语法。Russ Cox曾说过:“如果要从Go语言中挑选出一个特性放入其他语言,我会选择接口”。可见接口的重要性。不过,用好接口类型的前提是理解接口在runtime层的表示,这一节会详细说明空接口与非空接口的内部表示。

  • 接口的设计惯例

我们应该设计什么样的接口呢? 大接口有何弊端?小接口有何优势?多小的接口算是合理的呢?这些在本节都有说明。

  • 接口与组合

组合是Go的设计哲学,Go是关于组合的语言。接口在面向组合编程时将发挥重要作用。这里我将提到Go的两种组合方式:垂直组合和水平组合。其中接口类型在水平组合中起到的关键性的作用。书中还讲解了通过接口进行水平组合的几种模式:包裹模式、适配器函数、中间件等。

很多初学者告诉我,他们做了一段时间Go编码了,但还没有自己设计过接口,我建议这样的同学好好读读这一部分。

9. Part6 – 语法核心:并发编程

  • 并发设计vs并行设计

学习并发编程首先要搞懂并发与并行的概念,书中用了一个很形象的机场安检的例子,来告诉大家并发与并行的区别。并发关乎结构,并行关注执行

  • 并发原语的原理与应用模式

Go实现了csp模型,提供了goroutine、channel、select并发原语。

理解go并发编程。首先要深入理解基于goroutine的并发模型与调度方式。书中对这方面做了深入浅出的讲解,不涉及太多代码,相信大家都能看懂。

书中还对比了go并发模型,一种是csp,一种是传统的基于共享内存方式,并列举了Go并发的常见模式,比如创建、取消、超时、管道模式等。

另外,channel作为goroutine间通信的标准原语,有很多玩法,这里列举了常见的模式和使用注意事项。

  • 低级同步原语(sync和atomic)

虽然有了CSP模型的并发原语,极大简化并发编程,但是sync包和原子操作也不能忘记,很多性能敏感的临界区还需要sync包/atomic这样的低级同步原语来同步。

10. Part7 – 错误处理

单独将错误处理拎出来,是因为很多人尤其是来自java的童鞋,习惯了try-catch-finally的结构化错误处理,看到go的错误处理就让其头疼。

Go语言十分重视错误处理,但它也的确有着相对保守的设计和显式处理错误的惯例。

本部分涵盖常见Go错误处理的策略、避免if err != nil写太多的方案,更为重要的是panic与错误处理的差别。我见过太多将panic用作正常处理的同学了。尤其是来自java阵营的童鞋。

11. Part8 – 编程实践:测试、调试与性能剖析

本部分聚焦编码之外的Go工具链工程实践。

  • Go测试惯例与组织形式

这部分首先和大家聊聊go test包的组织形式,包括是选择包内测试还是包外测试?何时采用符合go惯例的表驱动的测试用例组织形式?如何管理测试依赖的外部数据文件等。

  • 模糊测试(fuzzing test)。

这里的模糊测试并非基于go 1.18的原生fuzzing test进行,写书的时候go 1.18版本尚未发布,而是基于德米特里-维尤科夫的go-fuzz工具

  • 性能基准测试、度量数据与pprof性能剖析

Go原生提供性能基准测试。这一节讲解了如何做性能基准测试、如何编写串行与并行的测试、性能基准测试结果比较工具以及如何排除额外干扰,让结果更准确等方面内容。在讲解pprof性能剖析工具时,我使用一个实例进行剖析讲解,这样理解起来更为直观。

  • Go调试

说到Go调试,我们日常使用最多的估计还是print大法。但在print大法之外,其实有一个事实标准的Go调试工具,它就是delve。在这一节中,我讲解了delve的工作原理以及使用delve如何实现并发调试、coredump调试以及在线挂接(attach)进程的调试。

12. Part9 – 标准库、反射与cgo

go是自带电池,开箱即用的语言,拥有高质量的标准库。在国外有些Gopher甚至倡导仅依赖标准库实现go应用。

  • 高频使用的标准库包(net、http、strings、time、crypto等)

在这一节,我对高频使用的标准库包的原理和使用进行拆解分析,net、http、标准库io模型、strings、time、crypto等以帮助大家更高效的运用标准库。

  • reflect包使用的三大法则

reflect包为go提供了反射能力,书中对反射的实现原理做了讲解,重点是reflect使用的三大法则。

  • cgo使用

cgo不是go,但是cgo机制是使用go与c交互的唯一手段。书中对cgo的用法与约束做了详细讲解,尤其是在cgo开启的情况下如何做静态编译值得大家细读。

  • unsafe包的安全使用法则

事实证明unsafe包很有用,但要做到安全使用unsafe包,尤其是unsafe.Pointer,需要遵循一定的安全使用法则。书中对此做了举例详细说明。

反射、cgo、unsafe算是高级话题,要透彻理解,需要多阅读几遍书中内容并结合实践。

13. Part10 – 工程实践

  • go module

go module在go 1.11版本中引入go,在go 1.16版本中成为go官方默认构建模式。go程序员入门go,精进go都跨不过go module这道坎儿。书中对go module构建模式做了超级系统的讲解:从go构建模式演进历史、go module的概念、原理、惯例、升降级major版本的操作,到使用注意事项等。不过这里还有有一些瑕疵,那就是go module这一节放置的位置太靠后了,应该往往前面提提。如果后面有修订版,可以考虑这么做。

  • 自定义go包导入路径

书中还给出了一个自定义go包导入路径的一种实现方案,十分适合组织内部的私有仓库,有兴趣的同学可以重点看看。

  • go命令的使用模式详解

这一节将go命令分门别类地进行详细说明。包括:

- 获取与安装的go get/go install
- go包检视的go list
- go包构建的go build
- 运行与诊断的GODEBUG、GOGC等环境变量的功用
- 代码静态检查与重构
- 文档查看
- go代码生成go generate
  • Go常见的“坑”

这一节将Go常见的“坑”进行了一次检阅。我这里将坑分为“语法类”和“标准库类”,并借鉴了央视五套天下足球top10节目,对每个坑的“遇坑指数”与“坑害指数”做了点评。

14. 具备完整的示例代码与勘误表

这套书拥有具备完整的示例代码与勘误表,它们都被持续维护,让大家没有读书的后顾之忧。

三. 读书的实践与体会

下面我再分享一下我个人是怎么读书的,包括go技术书籍的读书历程,以及关于读书的一些实践体会。

读书是千人千面的事,没有固定标准的。我的读书方法也不见得适合诸位。大家听听即可,觉得还不错,能借鉴上就最好了。

今天收看直播估计以gopher为主,所以首先说说Go语言书籍的阅读历程

1. Go语言书籍阅读历程:先外后内

对于IT技术类图书,初期还是要看原版的。这个没办法,因为it编程技术绝大多数来自国外。

我读的第一本Go技术书就是《the way to go》,至今这本书也没有引入国内。这是一本Go语言百科全书,大多数内容如今仍适用。唯一不足是该书成书于Go 1.0发布之前,使用的好像是r60版本,有少部分内容已经不适用。

后来Go 1.0发布后,我还陆续读过Addison-Wesley出版的《programming in go》和《The Go Programming Language Phrasebook》,两本书都还不错。

2015年末的布莱恩.克尼根和go核心团队的多诺万联合编写的《The Go Programming Language》,国内称之为Go圣经的书出版了,这让外文go技术书籍达到了巅峰,后来虽然也有go书籍书籍陆续出版,但都无法触及go圣经的地位。

说完外文图书,我再来说说中文Go图书的阅读历程。

我读过的第一本中文Go书籍是2012年许式伟老师的《Go语言编程》,很佩服许老师的眼光和魄力,七牛云很早就在生产用go。

第二本中文Go书籍是雨痕老师的《go学习笔记》,这也是国内第一本深入到go底层原理的书籍(后半部分),遗憾的是书籍停留在go 1.5(还是go 1.6)的实现上,没有随Go版本演进而持续更新。

柴大和曹大合著的《go高级编程》也是一本不错的go技术书籍,如果你要深入学习cgo和go汇编,建议阅读此书。

后面的《Go语言底层原理剖析》和《Go语言设计与实现》也都是以深入了解Go运行机制为目标的书籍,口碑都很好,对这方面内容感兴趣的gopher,可以任意挑一本学习。

2. 自己的读书方法

我的读书方法其实不复杂,主要分为精读和泛读。

  • 阅读方式:好书精读,闲书泛读

好书,集中一大段时间内进行阅读。 闲书(不烧脑),通常是 碎片化阅读。

  • 精读方法:摘录+脑图+行动清单

摘录就是将书中的观点和细节摘录出来,放到读书笔记,最好能用自己的语言重新描述出来,这样印象深刻,理解更为透彻。

脑图,概括书的思维脉络,防止读完就忘记。 通过脑图,我至少看着脉络能想起来。

行动清单:如果没有能输出行动清单,那这本书对你来说意义就不大。 什么是好书,好书就是那种看完后很迫切的想基于书中的观点做点什么。行动清单将有助于我在后续的行动中反复理解书中内容,提高知识的消化率和理解深度。

  • 泛读方法:碎片化+听书

泛读主要是碎片化快读或听书,主要是坐地铁,坐公交,散步时。开车时在保证安全的前提下,可以用听书的方式。

四. 小结

本次分享了三块内容,这里小结一下:

  • 写书历程和写书三要素:能力 + 意愿 + 机会;
  • Go精进之路导读:思维先行,践行哲学,遵循惯例,认清本质,理解原理;
  • 读书方法:选高质量图书精读(脑图+细节摘录+行动清单)。

五. Q&A

  • 在实际开发中有没有什么优雅的处理error的方法?

建议看《Go语言精进之路》第一册第七部分中关于error处理的内容。

  • 是否在工作中使用过六边形架构以及依赖注入的处理经验?

暂没有使用过六边形架构,生产中没有使用过Go第三方依赖注入的方案。

  • 后面会有泛型和模糊测试的补充么?

从书籍内容覆盖全面性的角度而言,我个人有补充上述内容的想法,但还要看现在这套书的销售情况以及出版社的计划。目前还没列入个人工作计划。

  • 作者总结一系列go方法论、惯例等很实用,这种有逻辑的思考和见解是怎么形成的?

没有特意考虑过是怎么形成的。个人平时喜欢多问自己几个为什么,形成让自己信服的工作和学习逻辑。(文字稿补充:同理心、多总结、多复盘、多输出)。

学习Go惯例、方法论,可以多多看Go语言开源项目自身的代码评审,看看Go contributor写代码的思路和如何评审其他贡献者的代码的。(文字稿补充:在这一过程中,潜移默化的感受Go编程思维)。

  • 如何阅读大型go项目的源码?

我个人的方法就是自上而下。先拆分结构,然后找入口。如果是一个可执行的go程序,还是从入口层层的向后看。然后通过一些工具,比如我个人之前开发的函数调用跟踪工具,查看程序执行过程中的函数调用次序。

更细节的内容,还是要深入到代码中去查看。

  • 对Go项目中的一些设计模式的看法?如何使用设计模式,使用时注意哪些事项?

设计模式在go语言中并不是一个经常拿出来提的东西。我之前的一个观点:在其他语言中,需要大家通过一些额外细心的设计构建出来的设计模式,在Go语言中是自然而然就有的东西。

我在自己的日常编码过程中,不会太多从如何应用设计模式的角度思考,而是按照go设计哲学,去考虑并发设计、组合的设计,而不是非要套用那23个经典设计模式。


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