Go 语言一些最佳实践

Go 箴言
Go 之禅
代码
并发
性能
- 为了帮助编译器删除绑定检查，请参见此模式 _ = b [7]
模块
构建
测试
工具
其他

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Go-advice 中文版本

Go 箴言

不要通过共享内存进行通信，通过通信共享内存
并发不是并行
管道用于协调；互斥量（锁）用于同步
接口越大，抽象就越弱
利用好零值
空接口 interface{} 没有任何类型约束
Gofmt 的风格不是人们最喜欢的，但 gofmt 是每个人的最爱
允许一点点重复比引入一点点依赖更好
系统调用必须始终使用构建标记进行保护
必须始终使用构建标记保护 Cgo
Cgo 不是 Go
使用标准库的 unsafe 包，不能保证能如期运行
清晰比聪明更好
反射永远不清晰
错误是值
不要只检查错误，还要优雅地处理它们
设计架构，命名组件，（文档）记录细节
文档是供用户使用的
不要（在生产环境）使用 panic()

Author: Rob Pike See more: https://go-proverbs.github.io/

Go 之禅

每个 package 实现单一的目的
显式处理错误
尽早返回，而不是使用深嵌套
让调用者处理并发（带来的问题）
在启动一个 goroutine 时，需要知道何时它会停止
避免 package 级别的状态
简单很重要
编写测试以锁定 package API 的行为
如果你觉得慢，先编写 benchmark 来证明
适度是一种美德
可维护性

Author: Dave Cheney See more: https://the-zen-of-go.netlify.com/

代码

使用 `go fmt` 格式化

让团队一起使用官方的 Go 格式工具，不要重新发明轮子。尝试减少代码复杂度。这将帮助所有人使代码易于阅读。

多个 if 语句可以折叠成 switch

// NOT BAD
if foo() {
    // ...
} else if bar == baz {
    // ...
} else {
    // ...
}
// BETTER
switch {
case foo():
    // ...
case bar == baz:
    // ...
default:
    // ...
}

用 `chan struct{}` 来传递信号, `chan bool` 表达的不够清楚

当你在结构中看到 chan bool 的定义时，有时不容易理解如何使用该值，例如：

type Service struct {
    deleteCh chan bool // what does this bool mean? 
}

但是我们可以将其改为明确的 chan struct {} 来使其更清楚：我们不在乎值（它始终是 struct {}），我们关心可能发生的事件，例如：

type Service struct {
    deleteCh chan struct{} // ok, if event than delete something.
}

`30 * time.Second` 比 `time.Duration(30) * time.Second` 更好

你不需要将无类型的常量包装成类型，编译器会找出来。
另外最好将常量移到第一位：

// BAD
delay := time.Second * 60 * 24 * 60
// VERY BAD
delay := 60 * time.Second * 60 * 24
// GOOD
delay := 24 * 60 * 60 * time.Second

用 `time.Duration` 代替 `int64` + 变量名

// BAD
var delayMillis int64 = 15000
// GOOD
var delay time.Duration = 15 * time.Second

按类型分组 `const` 声明，按逻辑和 / 或类型分组 `var`

// BAD
const (
    foo = 1
    bar = 2
    message = "warn message"
)
// MOSTLY BAD
const foo = 1
const bar = 2
const message = "warn message"
// GOOD
const (
    foo = 1
    bar = 2
)
const message = "warn message"

这个模式也适用于 var。

每个阻塞或者 IO 函数操作应该是可取消的或者至少是可超时的
为整型常量值实现 Stringer 接口
- https://godoc.org/golang.org/x/tools/cmd/stringer
检查 defer 中的错误

  defer func() {
      err := ocp.Close()
      if err != nil {
          rerr = err
      }
  }()

不要在 checkErr 函数中使用 panic() 或 os.Exit()
仅仅在很特殊情况下才使用 panic, 你必须要去处理 error
不要给枚举使用别名，因为这打破了类型安全
- https://play.golang.org/p/MGbeDwtXN3

  package main
  type Status = int
  type Format = int // remove `=` to have type safety
  const A Status = 1
  const B Format = 1
  func main() {
      println(A == B)
  }

如果你想省略返回参数，你最好表示出来
- _ = f() 比 f() 更好
我们用 a := []T{} 来简单初始化 slice
用 range 循环来进行数组或 slice 的迭代
- for _, c := range a[3:7] {...} 比 for i := 3; i <7; i++ {...} 更好
多行字符串用反引号 (`)
用 _ 来跳过不用的参数

  func f(a int, _ string) {}

如果你要比较时间戳，请使用 time.Before 或 time.After ，不要使用 time.Sub 来获得 duration (持续时间)，然后检查它的值。
带有上下文的函数第一个参数名为 ctx，形如：func foo(ctx Context, ...)
几个相同类型的参数定义可以用简短的方式来进行

  func f(a int, b int, s string, p string)

  func f(a, b int, s, p string)

一个 slice 的零值是 nil
- https://play.golang.org/p/pNT0d_Bunq

  var s []int
  fmt.Println(s, len(s), cap(s))
  if s == nil {
    fmt.Println("nil!")
  }
  // Output:
  // [] 0 0
  // nil!

https://play.golang.org/p/meTInNyxtk

  var a []string
  b := []string{}
  fmt.Println(reflect.DeepEqual(a, []string{}))
  fmt.Println(reflect.DeepEqual(b, []string{}))
  // Output:
  // false
  // true

不要将枚举类型与 <, >, <= 和 >= 进行比较
- 使用确定的值，不要像下面这样做:

  value := reflect.ValueOf(object)
  kind := value.Kind()
  if kind >= reflect.Chan && kind <= reflect.Slice {
    // ...
  }

用 %+v 来打印数据的比较全的信息
注意空结构 struct{}, 看 issue: https://github.com/golang/go/issues/23440
- more: https://play.golang.org/p/9C0puRUstrP

  func f1() {
    var a, b struct{}
    print(&a, "\n", &b, "\n") // Prints same address
    fmt.Println(&a == &b)     // Comparison returns false
  }
  func f2() {
    var a, b struct{}
    fmt.Printf("%p\n%p\n", &a, &b) // Again, same address
    fmt.Println(&a == &b)          // ...but the comparison returns true
  }

包装错误： http://github.com/pkg/errors
- 例如: errors.Wrap(err, "additional message to a given error")
在 Go 里面要小心使用 range:
- for i := range a and for i, v := range &a ，都不是 a 的副本
- 但是 for i, v := range a 里面的就是 a 的副本
- 更多: https://play.golang.org/p/4b181zkB1O
从 map 读取一个不存在的 key 将不会 panic
- value := map["no_key"] 将得到一个 0 值
- value, ok := map["no_key"] 更好
不要使用原始参数进行文件操作
- 而不是一个八进制参数 os.MkdirAll(root, 0700)
- 使用此类型的预定义常量 os.FileMode
不要忘记为 iota 指定一种类型
- https://play.golang.org/p/mZZdMaI92cI

    const (
      _ = iota
      testvar         // testvar 将是 int 类型
    )

    type myType int
    const (
      _ myType = iota
      testvar         // testvar 将是 myType 类型
    )

不要在你不拥有的结构上使用 `encoding/gob`

在某些时候，结构可能会改变，而你可能会错过这一点。因此，这可能会导致很难找到 bug。

不要依赖于计算顺序，特别是在 return 语句中。

  // BAD
  return res, json.Unmarshal(b, &res)
  // GOOD
  err := json.Unmarshal(b, &res)
  return res, err

防止结构体字段用纯值方式初始化，添加 `_ struct {}` 字段：

type Point struct {
  X, Y float64
  _    struct{} // to prevent unkeyed literals
}

对于 Point {X：1，Y：1} 都可以，但是对于 Point {1,1} 则会出现编译错误：

./file.go:1:11: too few values in Point literal

当在你所有的结构体中添加了 _ struct{} 后，使用 go vet 命令进行检查，（原来声明的方式）就会提示没有足够的参数。

为了防止结构比较，添加 `func` 类型的空字段

  type Point struct {
    _ [0]func() // unexported, zero-width non-comparable field
    X, Y float64
  }

`http.HandlerFunc` 比 `http.Handler` 更好

用 http.HandlerFunc 你仅需要一个 func，http.Handler 需要一个类型。

移动 `defer` 到顶部

这可以提高代码可读性并明确函数结束时调用了什么。

JavaScript 解析整数为浮点数并且你的 int64 可能溢出

用 json:"id,string" 代替

type Request struct {
  ID int64 `json:"id,string"`
}

并发

以线程安全的方式创建单例（只创建一次）的最好选择是 sync.Once
- 不要用 flags, mutexes, channels or atomics
永远不要使用 select{}, 省略通道，等待信号
不要关闭一个发送（写入）管道，应该由创建者关闭
- 往一个关闭的 channel 写数据会引起 panic
math/rand 中的 func NewSource(seed int64) Source 不是并发安全的，默认的 lockedSource 是并发安全的, see issue: https://github.com/golang/go/issues/3611
- 更多: https://golang.org/pkg/math/rand/
当你需要一个自定义类型的 atomic 值时，可以使用 atomic.Value

性能

不要省略 defer
- 在大多数情况下 200ns 加速可以忽略不计
总是关闭 http body defer r.Body.Close()
- 除非你需要泄露 goroutine
过滤但不分配新内存

  b := a[:0]
  for _, x := range a {
      if f(x) {
        b = append(b, x)
      }
  }

为了帮助编译器删除绑定检查，请参见此模式 `_ = b [7]`

time.Time 有指针字段 time.Location 并且这对 go GC 不好
- 只有使用了大量的 time.Time 才（对性能）有意义，否则用 timestamp 代替
regexp.MustCompile 比 regexp.Compile 更好
- 在大多数情况下，你的正则表达式是不可变的，所以你最好在 func init 中初始化它
请勿在你的热点代码中过度使用 fmt.Sprintf. 由于维护接口的缓冲池和动态调度，它是很昂贵的。
- 如果你正在使用 fmt.Sprintf("%s%s", var1, var2), 考虑使用简单的字符串连接。
- 如果你正在使用 fmt.Sprintf("%x", var), 考虑使用 hex.EncodeToString or strconv.FormatInt(var, 16)
如果你不需要用它，可以考虑丢弃它，例如io.Copy(ioutil.Discard, resp.Body)
- HTTP 客户端的传输不会重用连接，直到 body 被读完和关闭。

  res, _ := client.Do(req)
  io.Copy(ioutil.Discard, res.Body)
  defer res.Body.Close()

不要在循环中使用 defer，否则会导致内存泄露
- 因为这些 defer 会不断地填满你的栈（内存）
不要忘记停止 ticker, 除非你需要泄露 channel

  ticker := time.NewTicker(1 * time.Second)
  defer ticker.Stop()

用自定义的 marshaler 去加速 marshaler 过程
- 但是在使用它之前要进行定制！例如：https://play.golang.org/p/SEm9Hvsi0r

  func (entry Entry) MarshalJSON() ([]byte, error) {
    buffer := bytes.NewBufferString("{")
    first := true
    for key, value := range entry {
        jsonValue, err := json.Marshal(value)
        if err != nil {
            return nil, err
        }
        if !first {
            buffer.WriteString(",")
        }
        first = false
        buffer.WriteString(key + ":" + string(jsonValue))
    }
    buffer.WriteString("}")
    return buffer.Bytes(), nil
  }

sync.Map 不是万能的，没有很强的理由就不要使用它。
- 了解更多: https://github.com/golang/go/blob/master/src/sync/map.go#L12
在 sync.Pool 中分配内存存储非指针数据
- 了解更多: https://github.com/dominikh/go-tools/blob/master/cmd/staticcheck/docs/checks/SA6002
为了隐藏逃生分析的指针，你可以小心使用这个函数：:
- 来源: https://go-review.googlesource.com/c/go/+/86976

  // noescape hides a pointer from escape analysis.  noescape is
  // the identity function but escape analysis doesn't think the
  // output depends on the input. noescape is inlined and currently
  // compiles down to zero instructions.
  //go:nosplit
  func noescape(p unsafe.Pointer) unsafe.Pointer {
    x := uintptr(p)
    return unsafe.Pointer(x ^ 0)
  }

对于最快的原子交换，你可以使用这个 m := (*map[int]int)(atomic.LoadPointer(&ptr))
如果执行许多顺序读取或写入操作，请使用缓冲 I/O
- 减少系统调用次数
有 2 种方法清空一个 map：
- 重用 map 内存（但是也要注意 m 的回收）

  for k := range m {
    delete(m, k)
  }

分配新的

模块

如果你想在 CI 中测试 go.mod （和 go.sum）是否是最新 https://blog.urth.org/2019/08/13/testing-go-mod-tidiness-in-ci/

构建

用这个命令 go build -ldflags="-s -w" ... 去掉你的二进制文件
拆分构建不同版本的简单方法
- 用 // +build integration 并且运行他们 go test -v --tags integration .
最小的 Go Docker 镜像
- https://twitter.com/bbrodriges/status/873414658178396160
- CGO_ENABLED=0 go build -ldflags="-s -w" app.go && tar C app | docker import - myimage:latest
run go format on CI and compare diff
- 这将确保一切都是生成的和承诺的
用最新的 Go 运行 Travis-CI，用 travis 1
- 了解更多：https://github.com/travis-ci/travis-build/blob/master/public/version-aliases/go.json
检查代码格式是否有错误 diff -u <(echo -n) <(gofmt -d .)

测试

测试名称 package_test 比 package 要好
go test -short 允许减少要运行的测试数

  func TestSomething(t *testing.T) {
    if testing.Short() {
      t.Skip("skipping test in short mode.")
    }
  }

根据系统架构跳过测试

  if runtime.GOARM == "arm" {
    t.Skip("this doesn't work under ARM")
  }

用 testing.AllocsPerRun 跟踪你的内存分配
- https://godoc.org/testing#AllocsPerRun
多次运行你的基准测试可以避免噪音。
- go test -test.bench=. -count=20

工具

快速替换 gofmt -w -l -r "panic(err) -> log.Error(err)" .
go list 允许找到所有直接和传递的依赖关系
- go list -f '{{.Imports}}' package
- go list -f '{{.Deps}}' package
对于快速基准比较，我们有一个 benchstat 工具。
- https://godoc.org/golang.org/x/perf/cmd/benchstat
go-critic linter 从这个文件中强制执行几条建议
go mod why -m <module> 告诉我们为什么特定的模块在 go.mod 文件中。
GOGC=off go build ... 应该会加快构建速度 source
内存分析器每 512KB 记录一次分配。你能通过 GODEBUG 环境变量增加比例，来查看你的文件的更多详细信息。
- 来源：https://twitter.com/bboreham/status/1105036740253937664
go mod why -m <module> 告诉我们为什么特定的模块是在 go.mod 文件中。

其他

dump goroutines https://stackoverflow.com/a/27398062/433041

  go func() {
    sigs := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(sigs, syscall.SIGQUIT)
    buf := make([]byte, 1<<20)
    for {
      <-sigs
      stacklen := runtime.Stack(buf, true)
      log.Printf("=== received SIGQUIT ===\n*** goroutine dump...\n%s\n*** end\n"  , buf[:stacklen])
    }
  }()

在编译期检查接口的实现go var _ io.Reader = (*MyFastReader)(nil)
len(nil) = 0
- https://golang.org/pkg/builtin/#len
匿名结构很酷

  var hits struct {
    sync.Mutex
    n int
  }
  hits.Lock()
  hits.n++
  hits.Unlock()

httputil.DumpRequest 是非常有用的东西，不要自己创建
- https://godoc.org/net/http/httputil#DumpRequest
获得调用堆栈，我们可以使用 runtime.Caller
- https://golang.org/pkg/runtime/#Caller
要 marshal 任意的 JSON，你可以 marshal 为 map[string]interface{}{}
配置你的 CDPATH 以便你能在任何目录执行 cd github.com/golang/go
- 添加这一行代码到 bashrc(或者其他类似的) export CDPATH=$CDPATH:$GOPATH/src
从一个 slice 生成简单的随机元素
- []string{"one", "two", "three"}[rand.Intn(3)]
  https://github.com/cristaloleg/go-advice/blob/master/README_ZH.md

Go 箴言

Go 之禅

代码

使用 go fmt 格式化

多个 if 语句可以折叠成 switch

用 chan struct{} 来传递信号, chan bool 表达的不够清楚

30 * time.Second 比 time.Duration(30) * time.Second 更好

用 time.Duration 代替 int64 + 变量名

按类型分组 const 声明，按逻辑和 / 或类型分组 var

不要在你不拥有的结构上使用 encoding/gob