Go 語言介紹

Go 語言歷史與設計哲學

Go（也稱為 Golang）是由 Google 的 Robert Griesemer、Rob Pike 和 Ken Thompson 設計的靜態類型編譯型程式語言。它創建於 2007 年，並於 2009 年正式發布。Go 的設計目的是解決現代軟體開發中的挑戰，特別是在大規模分散式系統和雲端運算環境中。

Go 的設計哲學強調：

簡潔性：乾淨、可讀的語法，關鍵字最少
並發性：內建對並發程式設計的支援，透過 goroutines 和 channels
效能：快速編譯和高效執行
安全性：強類型系統和記憶體安全，無需垃圾回收開銷
生產力：快速開發週期，內建工具和測試

與 JavaScript 的概覽對比

特性	JavaScript	Go
程式設計範式	多範式（函數式、物件導向、事件驅動）	多範式（程序式、並發、物件導向）
類型系統	動態類型，弱類型	靜態類型，強類型
執行方式	解釋執行（瀏覽器/Node.js 中 JIT 編譯）	編譯執行
記憶體管理	自動（垃圾回收）	自動（垃圾回收）
並發處理	事件驅動，async/await，Promises	內建 goroutines 和 channels
效能	相對較慢（解釋執行/GC）	快速（編譯執行，高效 GC）
應用場景	Web 開發、行動應用、桌面應用	系統程式設計、微服務、雲原生、Web 服務

編譯型 vs 解釋型語言

JavaScript（解釋型/JIT 編譯）： JavaScript 程式碼通常由解釋器執行（如瀏覽器的 JavaScript 引擎或 Node.js）。雖然現代 JavaScript 引擎使用即時（JIT）編譯在執行時將程式碼轉換為機器碼以提高效能，但其核心特徵是程式碼不會預先編譯成獨立的可執行檔案。

Go（編譯型）： Go 程式碼必須在執行前編譯成機器碼。這個過程包括：

解析：Go 編譯器將原始碼解析為抽象語法樹（AST）
類型檢查：靜態類型分析和語義驗證
編譯：將 Go 程式碼轉換為機器碼
連結：將編譯後的程式碼和依賴項組合成單個可執行檔案

Go 的編譯速度極快，即使對於大型專案也只需要幾秒鐘，這使得它在開發速度方面感覺更像解釋型語言。

Go 應用場景和優勢

應用場景：

微服務：高效能、可擴展的微服務架構
雲原生開發：Kubernetes、Docker 和雲端平台開發
Web 服務：RESTful API、GraphQL 服務和 Web 應用
系統程式設計：網路服務、系統工具和實用程式
DevOps 工具：CI/CD 流水線、監控工具和自動化腳本
高效能運算：並發資料處理和即時系統

優勢：

並發性：內建 goroutines 和 channels，便於並發程式設計
效能：快速編譯和高效執行
簡潔性：乾淨的語法和最小的學習曲線
標準庫：豐富的標準庫，包含網路、HTTP 和測試功能
跨平台：單一二進制檔案部署到不同平台
工具鏈：優秀的內建工具（go fmt、go test、go mod 等）
雲原生：專為現代雲端和容器環境設計

開發環境設定

要編寫和執行 Go 程式碼，你需要：

Go 安裝：從官方網站下載並安裝 Go
文字編輯器或 IDE：Visual Studio Code、GoLand、Vim 或任何支援 Go 的文字編輯器
Go 模組：現代依賴管理（Go 1.11+）

安裝說明：

# 從 https://golang.org/dl/ 下載 Go
# macOS（使用 Homebrew）
brew install go

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install golang-go

# Windows
# 從 golang.org/dl/ 下載 MSI 安裝程式

驗證安裝：

go version
# 應該輸出：go version go1.21.x darwin/amd64（或類似）

設定 Go 工作空間：

# 為你的 Go 專案建立目錄
mkdir ~/go
cd ~/go

# 初始化新模組
go mod init myproject

你的第一個 Go 程式

讓我們編寫一個簡單的 "Hello, World!" Go 程式。

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編譯和執行過程

要編譯和執行 Go "Hello, World!" 程式（假設你將其儲存為 hello.go）：

直接執行（開發推薦）：
```
go run hello.go
```
這一步編譯並執行程式，非常適合開發。
建置可執行檔案：
```
go build hello.go
```
這會建立一個名為 hello 的可執行檔案（Windows 上為 hello.exe）。

執行可執行檔案：

./hello  # Unix 類系統
hello.exe  # Windows

Go 模組系統

Go 使用模組進行依賴管理。以下是設定新專案的方法：

# 為你的專案建立新目錄
mkdir my-go-project
cd my-go-project

# 初始化新模組
go mod init my-go-project

# 這會建立一個追蹤依賴項的 go.mod 檔案

go.mod 檔案範例：

module my-go-project

go 1.21

require (
    github.com/gin-gonic/gin v1.9.1
    github.com/go-sql-driver/mysql v1.7.1
)

Go 工具鏈

Go 提供了優秀的內建工具：

go run：編譯並執行 Go 程式
go build：將 Go 程式編譯為可執行檔案
go test：執行測試
go fmt：格式化 Go 程式碼
go mod：管理依賴項
go get：下載並安裝包
go vet：分析程式碼中的潛在問題
go doc：產生文件

JavaScript 開發者需要了解的關鍵 Go 概念

1. 包和匯入：

package main // 宣告包

import (
    "fmt"     // 標準庫包
    "strings" // 另一個標準庫包
)

2. 函數：

func add(a, b int) int {
    return a + b
}

3. 變數和類型：

var name string = "Go"
age := 25 // 短變數宣告（類型推斷）

4. 並發（Go 的超能力）：

go func() {
    // 這會並發執行
    fmt.Println("在 goroutine 中執行")
}()

練習題：

Go 和 JavaScript 在執行模型方面的主要區別是什麼？
列出 Go 比 JavaScript 更優選的三個常見應用領域，並解釋原因。
描述設定 Go 開發環境涉及的步驟。
go run 和 go build 之間有什麼區別？

專案想法：

在 Go 中建立一個簡單的 HTTP 伺服器，提供 "Hello, World!" 訊息，並與 Node.js 等效版本進行比較。

下一步：

學習 Go 的語法以及它與 JavaScript 的比較
理解 Go 的類型系統和介面
探索 Go 強大的並發特性：goroutines 和 channels

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