• 输入与输出-fmt包
• 时间与日期-time包
• 命令行参数解析-flag包
• 日志-log包
• IO操作-os包
• IO操作-bufio包与ioutil包
• strconv包
• 模板-template包
• http包
• context
• json/xml
• reflect反射
• 官方标准库

输入与输出-fmt包

输入与输出

• 常用输出函数

  Print、Printf、Println：直接输出内容

  Sprint、Sprintf、Sprintln：生成内容并返回字符串

  Fprint：将内容输出到一个io.Writer接口类型的变量，经常用于写入文件

  Errorf：根据format参数生成格式化字符串并返回一个包含该字符串的错误

```go
fmt.Println("打开文件出错，err:", err)//输出带换行
s2 := fmt.Sprintf("name:%s,age:%d", name, age)//带格式生成并返回
fmt.Fprintf(fileObj, "往文件中写如信息：%s", name)//带格式写入文件
err := fmt.Errorf("这是一个错误")
```

• 常用占位符

  占位符	说明
  %v	值的默认格式表示
  %+v	类似%v，但输出结构体时会添加字段名
  %#v	值的golang语法表示
  %T	打印值的类型
  %%	百分号
  %d	表示10进制数
  %b	表示2进制数
  %f	浮点数，有小数
  %9.2f	宽度9，精度2
  %e	科学计数法
  %s	直接输出字符串或[]byte
  %q	该值对应的双引号括起来的go语法字符串字面值，必要时会采用安全的转义表示
  %p	指针，表示未16进制，并加上前缀0x

• 常用输入函数

  Scan、Scanf、Scanln：可以在程序运行过程中从标准输入获取用户的输入。

  Scanln比较常用：在终端扫描标准输入，以空格分隔，直到换行结束扫描

```go
fmt.Scanln(&name, &age, &married)
fmt.Printf("扫描结果 name:%s age:%d married:%t \n", name, age, married)
```bufio.NewReader：获取完整输入内容FScan、Fscanf、Fscanln：从文件中获取输入Sscan、Sscanf、Sscanln：从字符串获取输入

时间与日期-time包

• 时间与日期转换

  func timeDemo() {now := time.Now() //获取当前时间fmt.Printf("current time:%v\n", now)year := now.Year()     //年month := now.Month()   //月day := now.Day()       //日hour := now.Hour()     //小时minute := now.Minute() //分钟second := now.Second() //秒fmt.Printf("%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n", year, month, day, hour, minute, second)timestamp1 := now.Unix()     //时间戳timestamp2 := now.UnixNano() //纳秒时间戳fmt.Printf("current timestamp1:%v\n", timestamp1)fmt.Printf("current timestamp2:%v\n", timestamp2)   timeObj := time.Unix(timestamp1, 0)//时间戳转换成时间对象，再通过类似以上当前时间转换成时间格式}
  

• 时间间隔(单位)

  time包中时间间隔的定义：

  const (Nanosecond  Duration = 1Microsecond          = 1000 * NanosecondMillisecond          = 1000 * MicrosecondSecond               = 1000 * MillisecondMinute               = 60 * SecondHour                 = 60 * Minute
  )
  

  var _time = 10 * time.Second //10秒
  

  例如：time.Duration表示1纳秒，time.Second表示1秒。

• 时间格式化

  golang的常用时间格式化模板并不是常见的：Y-m-d H:i:s，而是2006-01-02 15:04 ，这是24小时制，2006-01-02 03:04 PM，则是12小时制

  fmt.Println(now.Format("2006-01-02 15:04:05.000 Mon Jan"))
  // 12小时制
  fmt.Println(now.Format("2006-01-02 03:04:05.000 PM Mon Jan"))
  fmt.Println(now.Format("2006/01/02 15:04"))
  fmt.Println(now.Format("15:04 2006/01/02"))
  fmt.Println(now.Format("2006/01/02"))
  

  golang大佬，何必呢，增加跨语言语法记忆难度，虽然只是一点点，但如果其他地方也这样有'意思'，累计下难度就不小了。

• 时间操作

  golang中的时间，并不是简单的数字加减，time包提供了实践操作的方法：

  • Add：时刻+时间段

    func main() {now := time.Now()later := now.Add(time.Hour) // 当前时间加1小时后的时间beforer := now.Add(-time.Hour) // 当前时间减1小时后的时间fmt.Println(later)
    }
    

  • Sub：时刻1 - 时刻2，求两个时间的差值，注意这里并不是（时刻-时间段）的实现，（时刻-时间段）仍然可以用Add(-时间段)来实现

  • Equal：判断时间是否相等，会考虑时区

  • Before：判断是否在某个时刻之前

  • After：判断是否在某个时刻之后

• 定时器

  定时器，本质上是一个channel，golang中使用time.Ticker(duration)来设置定时器

  • 一次性定时器（延时）

    package mainimport ("fmt""time"
    )func main() {/*用sleep实现定时器*/fmt.Println(time.Now())time.Sleep(time.Second)fmt.Println(time.Now())/*用timer实现定时器*/timer := time.NewTimer(time.Second)fmt.Println(<-timer.C)/*用after实现定时器*/fmt.Println(<-time.After(time.Second))}
    

  • 周期性定时器

    func tickDemo() {ticker := time.Tick(time.Second) //定义一个1秒间隔的定时器//ticker := time.NewTicker(time.Second)for i := range ticker {fmt.Println(i)//每秒都会执行的任务}
    }
    

命令行参数解析-flag包

flag包是的golang开发命令行工具更为简单。

看一个完整示例，我们就更清楚flag的用途了：

执行命令时要求输入4个参数，并指定了参数的类型与默认值

func main() {//定义命令行参数方式1var name stringvar age intvar married boolvar delay time.Durationflag.StringVar(&name, "name", "张三", "姓名")flag.IntVar(&age, "age", 18, "年龄")flag.BoolVar(&married, "married", false, "婚否")flag.DurationVar(&delay, "d", 0, "延迟的时间间隔")//解析命令行参数flag.Parse()fmt.Println(name, age, married, delay)//返回命令行参数后的其他参数fmt.Println(flag.Args())//返回命令行参数后的其他参数个数fmt.Println(flag.NArg())//返回使用的命令行参数个数fmt.Println(flag.NFlag())
}

首先flag提供了命令行help功能，执行命令行会给出相应提示：

    $ ./flag_demo -helpUsage of ./flag_demo:-age int年龄 (default 18)-d duration时间间隔-married婚否-name string姓名 (default "张三")

其次flag提供命令行参数parse解析能力：

注意：Args()\NArg()\NFlag()的含义

$ ./flag_demo -name pprof --age 28 -married=false -d=1h30m
pprof 28 false 1h30m0s
[]
0
4

当然如果我们仅仅只是需要简单命令行输入的参数，我们也可以简单的考虑os.Args来获取命令行参数。

os.Args是一个存储命令行参数的字符串切片，它的第一个元素是执行文件的名称，这和大部分语言命令行模式是类似的（python、php等）

日志-log包

官方标准简单log包，功能有限，更多可以实现流水账的日志记录，如果我们需要更多比如不同级别的日志记录，可以选择第三方日志库：logrus、zap等

//使用标准日志log，设置日志输出到xx.log文件，设置flags支持文件名、行号、日志前缀、时间格式
func main() {logFile, err := os.OpenFile("./xx.log", os.O_CREATE|os.O_WRONLY|os.O_APPEND, 0644)if err != nil {fmt.Println("open log file failed, err:", err)return}log.SetOutput(logFile)log.SetFlags(log.Llongfile | log.Lmicroseconds | log.Ldate)    log.SetPrefix("[JM]")log.Println("这里记录一条日志。")
}

[JM]2020/01/14 15:32:45.431506 .../log_demo/main.go:13: 这里记录一条日志。

IO操作-os包

os包提供了Create、NewFile、Open、OpenFile、Remove方法

返回的文件对象，提供了读写方法，比如Write、WriteAt、WriteString、Read、ReadAt方法

• 文件打开与关闭

  package mainimport ("fmt""os"
  )func main() {// 只读方式打开当前目录下的main.go文件file, err := os.Open("./main.go")if err != nil {fmt.Println("open file failed!, err:", err)return}// 关闭文件file.Close()
  }
  

  golang可以考虑再简化下文件的打开及异常的处理和关闭，python的with open简化了try异常和close的处理，让代码更简洁，编写者不用去关心异常处理和文件关闭处理代码，这本不属于业务逻辑代码，趋势应该是让语言或机器自动实现了

• 写文件

```go
file.WriteString("ab\n")
file.Write([]byte("cd\n"))
```我们会更新一篇关于byte与string区别的文章

• 读文件

  golang文件读取可以用file.Read()和file.ReadAt()，读到文件末尾会返回io.EOF的错误，EOF这是大部分语言读取结尾的标识符了

  golang的os包的读写还需要偏上层封装，不要让开发者去了解这么多读写的原理，比如读取一行、整个文件，这些是开发者更乐意用到的，不用关心读写的原理，至于性能开发者会认为是语言要解决的问题，当然当我们有足够经验以后，就可以使用更底层些的方法来实现，提高性能。如果硬件的发展更快，我们更希望大家都可以不关心底层实现的去使用更上层的方法

  package mainimport ("fmt""io""os"
  )func main() {// 打开文件file, err := os.Open("./xxx.txt")if err != nil {fmt.Println("open file err :", err)return}defer file.Close()// 定义接收文件读取的字节数组var buf [128]bytevar content []bytefor {n, err := file.Read(buf[:])if err == io.EOF {// 读取结束break}if err != nil {fmt.Println("read file err ", err)return}content = append(content, buf[:n]...)}fmt.Println(string(content))
  }
  

IO操作-bufio包与ioutil包

bufio包实现了带缓冲区的读写，是对文件读写的封装

前面说到开发者更喜欢使用更上层的读写方法，golang的bufio包除了实现带缓冲区的读写提高效率和稳定性外，还提供按行读方法，ioutil包提供了读取整个文件、写文件方法

bufio、ioutil包更多文件、目录读写详见官方标准库

strconv包

• Atoi

  string类型转换成int类型

• Itoa

  int转换成string

• ParaseType系列

  将string转换成指定Type类型

  b, err := strconv.ParseBool("true")
  f, err := strconv.ParseFloat("3.1415", 64)
  i, err := strconv.ParseInt("-2", 10, 64)
  u, err := strconv.ParseUint("2", 10, 64)
  

• FormatType系列

  将给定类型数据格式化为string类型数据的功能

  s1 := strconv.FormatBool(true)
  s2 := strconv.FormatFloat(3.1415, 'E', -1, 64)
  s3 := strconv.FormatInt(-2, 16)
  s4 := strconv.FormatUint(2, 16)
  

strconv包中还有Append系列、Quote系列等函数。详细见官方标准库

模板-template包

html/template包实现了数据驱动的模板，用于生成可对抗代码注入的安全HTML输出。

• 模板语法

  {{.}}
  

  模板语法都包含在{{和}}中间，其中{{.}}中的点表示当前对象。

  当我们传入一个结构体对象时，我们可以根据.来访问结构体的对应字段。例如：

  type UserInfo struct {
  Name   string
  Gender string
  Age    int
  }func sayHello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {// 解析指定文件生成模板对象tmpl, err := template.ParseFiles("./hello.html")if err != nil {fmt.Println("create template failed, err:", err)return}user := UserInfo{Name:   "枯藤",Gender: "男",Age:    18,}// 利用给定数据渲染模板，并将结果写入wtmpl.Execute(w, user)
  }
  

  .表示当前对象/结构体user（w只是服务端的一个变量，也保存了user这个结构体而已）

  <body>
  <p>Hello {{.Name}}</p>
  <p>性别：{{.Gender}}</p>
  <p>年龄：{{.Name}}</p>
  </body>
  

• 模板注释

  {{/* a comment */}}
  注释，执行时会忽略。可以多行。注释不能嵌套，并且必须紧贴分界符始止。
  

• 管道pipeline

  Go的模板语法中支持使用管道符号|链接多个命令，用法和unix下的管道类似：|前面的命令会将运算结果(或返回值)传递给后一个命令的最后一个位置。

• Actions

  以下这些动作基本包含golang模板中常用的动作与含义说明

  {{/* a comment */}}
  注释，执行时会忽略。可以多行。注释不能嵌套，并且必须紧贴分界符始止，就像这里表示的一样。
  {{pipeline}}pipeline的值的默认文本表示会被拷贝到输出里。
  {{if pipeline}} T1 {{end}}如果pipeline的值为empty，不产生输出，否则输出T1执行结果。不改变dot的值。Empty值包括false、0、任意nil指针或者nil接口，任意长度为0的数组、切片、字典。
  {{if pipeline}} T1 {{else}} T0 {{end}}如果pipeline的值为empty，输出T0执行结果，否则输出T1执行结果。不改变dot的值。
  {{if pipeline}} T1 {{else if pipeline}} T0 {{end}}用于简化if-else链条，else action可以直接包含另一个if；等价于：{{if pipeline}} T1 {{else}}{{if pipeline}} T0 {{end}}{{end}}
  {{range pipeline}} T1 {{end}}pipeline的值必须是数组、切片、字典或者通道。如果pipeline的值其长度为0，不会有任何输出；否则dot依次设为数组、切片、字典或者通道的每一个成员元素并执行T1；如果pipeline的值为字典，且键可排序的基本类型，元素也会按键的顺序排序。
  {{range pipeline}} T1 {{else}} T0 {{end}}pipeline的值必须是数组、切片、字典或者通道。如果pipeline的值其长度为0，不改变dot的值并执行T0；否则会修改dot并执行T1。
  {{template "name"}}执行名为name的模板，提供给模板的参数为nil，如模板不存在输出为""
  {{template "name" pipeline}}执行名为name的模板，提供给模板的参数为pipeline的值。
  {{with pipeline}} T1 {{end}}如果pipeline为empty不产生输出，否则将dot设为pipeline的值并执行T1。不修改外面的dot。
  {{with pipeline}} T1 {{else}} T0 {{end}}如果pipeline为empty，不改变dot并执行T0，否则dot设为pipeline的值并执行T1。
  

• 比较

  eq      如果arg1 == arg2则返回真
  ne      如果arg1 != arg2则返回真
  lt      如果arg1 < arg2则返回真
  le      如果arg1 <= arg2则返回真
  gt      如果arg1 > arg2则返回真
  ge      如果arg1 >= arg2则返回真
  

   {{eq arg1 arg2 arg3}}
  

• 嵌套模板

  <!DOCTYPE html>
  <html lang="en">
  <head><meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge"><title>tmpl test</title>
  </head>
  <body><h1>测试嵌套template语法</h1><hr>{{template "ul.html"}}<hr>{{template "ol.html"}}
  </body>
  </html>{{ define "ol.html"}}
  <h1>这是ol.html</h1>
  <ol><li>AA</li><li>BB</li><li>CC</li>
  </ol>
  {{end}}
  

  ul.html模板 不在当前html文档内，需要通过服务端template.ParseFiles指定加载的模板页，才能使用（有点耦合，要是都由前端模板文件去include包含模板可能会更自然些）

  func tmplDemo(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  tmpl, err := template.ParseFiles("./t.html", "./ul.html")
  if err != nil {fmt.Println("create template failed, err:", err)return
  }
  user := UserInfo{Name:   "枯藤",Gender: "男",Age:    18,
  }
  tmpl.Execute(w, user)
  

}
```

http包

Go语言内置的net/http包十分的优秀，提供了HTTP客户端和服务端的实现

• 客户端

  resp, err := http.Get("http://www.baidu.com/")resp, err := http.Post("http://www.9ong.com/post", "image/jpeg", &buf)resp, err := http.PostForm("http://www.9ong.com/form",url.Values{"key": {"Value"}, "id": {"123"}})if err != nil {// handle error
  }
  //使用完response后必须关闭回复的主体
  defer resp.Body.Close()
  body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
  

  使用完response后必须关闭回复的主体，总是会有不完美的地方存在哈，还需要自己关闭Body，从编码的角度看。

• 带参数的请求

  带参数get请求

  apiUrl := "http://127.0.0.1:9090/get"
  // URL param
  data := url.Values{}
  data.Set("name", "枯藤")
  data.Set("age", "18")
  u, err := url.ParseRequestURI(apiUrl)
  if err != nil {fmt.Printf("parse url requestUrl failed,err:%v\n", err)
  }
  u.RawQuery = data.Encode() // URL encode
  fmt.Println(u.String())
  resp, err := http.Get(u.String())
  if err != nil {fmt.Println("post failed, err:%v\n", err)return
  }
  

  带参数post请求

  // 表单数据
  //contentType := "application/x-www-form-urlencoded"
  //data := "name=jm&age=20"
  // json
  contentType := "application/json"
  data := `{"name":"jm","age":20}`
  resp, err := http.Post(url, contentType, strings.NewReader(data))
  

  看完以下的编写方式，我们觉得应该有更舒适第三方http库，只需要：

  http.Get(url,json对象参数|结构体参数)
  http.Post(url,options,data) //options负责设置http头等信息，data是参数json对象或结构体
  

• 服务端

```go
// http serverfunc sayHello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {fmt.Fprintln(w, "Hello world")
}func main() {http.HandleFunc("/", sayHello)err := http.ListenAndServe(":9527", nil)if err != nil {fmt.Printf("http server failed, err:%v\n", err)return}
}
```自定义server```go
s := &http.Server{Addr:           ":9527",Handler:        myHandler,ReadTimeout:    10 * time.Second,WriteTimeout:   10 * time.Second,MaxHeaderBytes: 1 << 20,
}
log.Fatal(s.ListenAndServe())
```

context

在 Go http包的Server中，每一个请求在都有一个对应的 goroutine 去处理。请求处理函数通常会启动额外的 goroutine 用来访问后端服务，比如数据库和RPC服务。用来处理一个请求的 goroutine 通常需要访问一些与请求特定的数据，比如终端用户的身份认证信息、验证相关的token、请求的截止时间。 当一个请求被取消或超时时，所有用来处理该请求的 goroutine 都应该迅速退出，然后系统才能释放这些 goroutine 占用的资源。

介绍goroutine时，我们看到范例并没有在main函数里使用context，goroutine也会自动退出。原因是只有一种情况正在运行的goroutine会因为其他goroutine的结束被终止，就是main函数的退出或程序停止执行.

sync.WaitGroup解决了协程协同同步完成问题，context主要为了解决协程协同取消问题

• Context接口

  context.Context是一个接口，该接口定义了四个需要实现的方法

  type Context interface {Deadline() (deadline time.Time, ok bool) //返回当前Context被取消的时间，也就是完成工作的截止时间Done() <-chan struct{} //返回一个Channel，这个Channel会在当前工作完成或者上下文被取消之后关闭，多次调用Done方法会返回同一个ChannelErr() error //返回当前Context结束的原因Value(key interface{}) interface{} //从Context中返回键对应的值，对于同一个上下文来说，多次调用Value 并传入相同的Key会返回相同的结果，该方法仅用于传递跨API和进程间跟请求域的数据
  }
  

注意：以下介绍的都是函数，并不是创建后context上下问对像的方法，而是context包的函数

• context.Background函数

• context.TODO函数

  Go内置两个函数：Background()和TODO()，这两个函数分别返回一个实现了Context接口的background和todo。我们代码中最开始都是以这两个内置的上下文对象作为最顶层的partent context，衍生出更多的子上下文对象。

  Background()主要用于main函数、初始化以及测试代码中，作为Context这个树结构的最顶层的Context，也就是根Context。

  TODO()，它目前还不知道具体的使用场景，如果我们不知道该使用什么Context的时候，可以使用这个。

  background和todo本质上都是emptyCtx结构体类型，是一个不可取消，没有设置截止时间，没有携带任何值的Context。

• context.withCancel函数

  WithCancel返回带有新Done通道的父节点的副本。当调用返回的cancel函数或当关闭父上下文的Done通道时，将关闭返回上下文的Done通道，无论先发生什么情况。

  func gen(ctx context.Context) <-chan int {dst := make(chan int)n := 1go func() {for {select {case <-ctx.Done():return // return结束该goroutine，防止泄露case dst <- n:n++}}}()return dst
  }
  func main() {ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())defer cancel() // 当我们取完需要的整数后调用cancelfor n := range gen(ctx) {fmt.Println(n)if n == 5 {break}}
  }
  

• context.withDeadline函数

  返回父上下文的副本，并将deadline调整为不迟于d。如果父上下文的deadline已经早于d，则WithDeadline(parent, d)在语义上等同于父上下文。当截止日过期时，当调用返回的cancel函数时，或者当父上下文的Done通道关闭时，返回上下文的Done通道将被关闭，以最先发生的情况为准。

  func main() {d := time.Now().Add(50 * time.Millisecond)ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), d)// 尽管ctx会过期，但在任何情况下调用它的cancel函数都是很好的实践。// 如果不这样做，可能会使上下文及其父类存活的时间超过必要的时间。defer cancel()select {case <-time.After(1 * time.Second):fmt.Println("overslept")case <-ctx.Done():fmt.Println(ctx.Err())}
  }
  

• context.WithTimeout函数

  func main() {// 设置一个50毫秒的超时ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Millisecond*50)wg.Add(1)go worker(ctx)time.Sleep(time.Second * 5)cancel() // 通知子goroutine结束wg.Wait()fmt.Println("over")
  }
  

• context.WithValue函数

  WithValue返回父节点的副本，其中与key关联的值为val。

  仅对API和进程间传递请求域的数据使用上下文值，而不是使用它来传递可选参数给函数。

  type TraceCode stringfunc worker(){...key := TraceCode("TRACE_CODE")traceCode, ok := ctx.Value(key).(string) // 在子goroutine中获取trace code        ...
  }
  func main(){...// 在系统的入口中设置trace code传递给后续启动的goroutine实现日志数据聚合ctx = context.WithValue(ctx, TraceCode("TRACE_CODE"), "2009")wg.Add(1)go worker(ctx)...
  }
  

• 关于cancel()函数

  以上范例中的cancel函数，是通过context.With*系列函数返回得到的第二个值，用于通知同一个context下的所有goroutine结束/取消。

golang的context设计，让我们明白一个道理，能简单处理好一个问题，就是好的解决方案，没有高贵之分。

json/xml

• json

  json可以和map、struct、interface相互转换

  // 将struct、map转换成json 字符串
  json.Marshal(struct|map)//将json字符串转换成Person结构体
  type Person struct{...
  }
  jsonStr := []byte(`{"age":"18","name":"5lmh.com","marry":false}`)
  var p Person
  json.Unmarshal(jsonStr,&p)
  

  弱类型的js、php可以随时动态自由的转换json字符串，这个确实舒服太多，怪不得php开发者总说数组强大。

• xml

  与json包的方法是一样，只是数据源不一样

  xml.Marshal(struct|map)
  xml.Unmarshal(xmlStr,&p)
  

• msgpack

MSGPack是二进制的json，性能更快，更省空间

需要安装第三方包：go get -u github.com/vmihailenco/msgpack

```go
msgpack.Marshal(struct|map)
msgpack.Unmarshal(msgpackbinary,&p)
```

reflect反射

反射是指在程序运行期对程序本身进行访问和修改的能力

reflect包封装了反射相关的方法：

获取类型信息：reflect.TypeOf，是静态的

获取值信息：reflect.ValueOf，是动态的

反射可以获取interface类型信息、获取值信息、修改值信息

反射可以查看结构体字段、类型、方法，修改结构体的值，调用方法

• 空接口结合反射

  可以通过 空接口 可以表示任何参数，利用反射判断参数类型

官方标准库

官方标准库

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