深入理解Go语言

刘丹冰（ Aceld ) Zinx ( Golang 轻量级 TCP 服务器开源框架）作者，现就职于好未来集团，担任Golang 架构师、服务端高级专家。拥有多年互联网、网络安全、智能家居领域及分布式云服务研发经验，华为云 MVP 。曾就职于启明星辰，从事网络安全 IDS ( Intrusion Detection System ，入侵检测系统）、 IPS ( Intrusion Prevention System ，入侵防御系统）等研发工作。参与过国家互联网应急中心关口监测系统研发，并且担任重要岗位。曾任 Haier U + Smart Home 智能家居、智能电视服务研发工程师；传智教育科技 C / C ++、Golang 项目研究员，参与并创作过多部 C / C ++、Golang 研发课程及项目；Golang 、C / C +＋业务线教学科研...

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刘丹冰（ Aceld ) Zinx ( Golang 轻量级 TCP 服务器开源框架）作者，现就职于好未来集团，担任Golang 架构师、服务端高级专家。拥有多年互联网、网络安全、智能家居领域及分布式云服务研发经验，华为云 MVP 。曾就职于启明星辰，从事网络安全 IDS ( Intrusion Detection System ，入侵检测系统）、 IPS ( Intrusion Prevention System ，入侵防御系统）等研发工作。参与过国家互联网应急中心关口监测系统研发，并且担任重要岗位。曾任 Haier U + Smart Home 智能家居、智能电视服务研发工程师；传智教育科技 C / C ++、Golang 项目研究员，参与并创作过多部 C / C ++、Golang 研发课程及项目；Golang 、C / C +＋业务线教学科研负责人。

目录
第一篇 Go语言修炼必经之路
第1章 深入理解Go语言协程调度器GPM模型
1.1 Go语言“调度器”的由来
1.1.1 单进程时代不需要调度器
1.1.2 多进程/多线程时代的调度器需求
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目录
第一篇 Go语言修炼必经之路
第1章 深入理解Go语言协程调度器GPM模型
1.1 Go语言“调度器”的由来
1.1.1 单进程时代不需要调度器
1.1.2 多进程/多线程时代的调度器需求
1.1.3 协程提高CPU的利用率
1.1.4 Go语言的协程Goroutine
1.1.5 被废弃的Goroutine调度器
1.2 Go语言调度器GPM模型的设计思想
1.2.1 GPM模型
1.2.2 调度器的设计策略
1.2.3 go func()调度流程
1.2.4 调度器的生命周期
1.2.5 可视化GPM编程
1.3 Go调度器调度场景过程全解析
1.3.1 场景1：G1创建G2
1.3.2 场景2：G1执行完毕
1.3.3 场景3：G2开辟过多的G
1.3.4 场景4：G2本地满再创建G7
1.3.5 场景5：G2本地未满再创建G8
1.3.6 场景6：唤醒正在休眠的M
1.3.7 场景7：被唤醒的M2从全局队列批量取G
1.3.8 场景8：M2从M1中偷取
1.3.9 场景9：自旋线程的最大限制
1.3.10 场景10：G发生阻塞的系统调用
1.3.11 场景11：G发生非阻塞的系统调用
1.4 小结
第2章 Go语言混合写屏障的GC全场景分析
2.1Go V1.3标记-清除算法
2.1.1 标记清除（Mark and Sweep）算法的详细过程
2.1.2 标记清除算法的缺点
2.2Go V1.5的三色标记法
2.2.1 三色标记法的过程
2.2.2 没有STW的三色标记法
2.2.3 触发三色标记法不安全的必要条件
2.3Go V1.5的屏障机制
2.3.1 “强-弱”三色不变式
2.3.2 插入屏障
2.3.3 删除屏障
2.4Go V1.8的混合写屏障
2.4.1 混合写屏障（Hybrid Write Barrier）规则
2.4.2 场景1：堆删除引用，成为栈下游
2.4.3 场景2：栈删除引用，成为栈下游
2.4.4 场景3：堆删除引用，成为堆下游
2.4.5 场景4：栈删除引用，成为堆下游
2.5 小结
第3章 Go语言内存管理洗髓经
3.1 何为内存
3.2 内存为什么需要管理
3.3 操作系统是如何管理内存的
3.3.1 虚拟内存
3.3.2 MMU内存管理单元
3.3.3 虚拟内存本身怎么存放
3.3.4 CPU内存访问过程
3.3.5 内存的局部性
3.4 如何用Go语言实现内存管理和内存池设计
3.4.1 基于Cgo的内存C接口封装
3.4.2 基础内存缓冲Buf实现
3.4.3 内存池设计与实现
3.4.4 内存池的功能单元测试
3.4.5 内存管理应用接口
3.5 Go语言内存管理之魂TCMalloc
3.5.1 TCMalloc
3.5.2 TCMalloc模型相关基础结构
3.5.3 ThreadCache
3.5.4 CentralCache
3.5.5 PageHeap
3.5.6 TCMalloc的小对象分配
3.5.7 TCMalloc的中对象分配
3.5.8 TCMalloc的大对象分配
3.6 Go语言堆内存管理
3.6.1 Go语言内存模型层级结构
3.6.2 Go语言内存管理单元相关概念
3.6.3 MCache
3.6.4 MCentral
3.6.5 MHeap
3.6.6 Tiny对象分配流程
3.6.7 小对象分配流程
3.6.8 大对象分配流程
3.7 小结
第4章 深入理解Linux网络I/O复用并发模型
4.1 网络并发模型中的几个基本概念
4.1.1 流
4.1.2 I/O操作
4.1.3 阻塞等待
4.1.4 非阻塞忙轮询
4.1.5 阻塞与非阻塞对比
4.2 解决阻塞等待缺点的办法
4.2.1 阻塞死等待的缺点
4.2.2 解决阻塞等待的办法1: 多线程/多进程
4.2.3 解决阻塞等待的办法2：非阻塞忙轮询
4.2.4 解决阻塞等待的办法3：select
4.2.5 解决阻塞等待的办法4：epoll
4.3 什么是epoll
4.4 epoll的触发模式
4.4.1 水平触发
4.4.2 边缘触发
4.5 简单的epoll服务器
4.5.1 服务器端实现
4.5.2 客户端实现
4.6 Linux下常见的网络I/O复用并发模型
4.6.1 模型1：单线程Accept（无I/O复用）
4.6.2 模型2：单线程Accept+多线程读写业务（无I/O复用）
4.6.3 模型3：单线程多路I/O复用
4.6.4 模型4：单线程多路I/O复用+多线程读写业务（业务工作池）
4.6.5 模型5：单线程I/O复用+多线程I/O复用（连接线程池）
4.6.6 模型5（进程版）：单进程多路I/O复用+多进程I/O复用
4.6.7 模型6：单线程多路I/O复用+多线程I/O复用+多线程
4.7 小结
第二篇Go语言编程进阶之路
第5章 有关Goroutine无限创建的分析
5.1 从操作系统分析进程、线程、协程的区别
5.1.1 进程内存
5.1.2 线程内存
5.1.3 执行单元
5.2 协程的切换成本
5.2.1 协程切换成本
5.2.2 线程切换成本
5.2.3 内存占用
5.3 Go是否可以无限创建，如何限定数量
5.3.1 不控制Goroutine数量引发的问题
5.3.2 一些简单方法控制Goroutine的数量
5.4 动态保活Worker工作池设计
5.4.1 如何确定一个Goroutine已经死亡
5.4.2 Worker工作池的设计
5.4.3 测试Worker工作池
5.5 小结
第6章 Go语言中的逃逸现象，变量“何时在栈、何时在堆”
6.1 Go语言中的逃逸现象
6.1.1 Go语言中访问子函数的局部变量
6.1.2 C/C++中访问子函数的局部变量
6.2 逃逸分析过程示例
6.2.1 示例过程
6.2.2 new的变量在栈还是堆
6.3 普遍的逃逸规则
6.3.1 逃逸范例1
6.3.2 逃逸范例2
6.3.3 逃逸范例3
6.3.4 逃逸范例4
6.3.5 逃逸范例5
6.3.6 逃逸范例6
6.3.7 逃逸范例7
6.3.8 逃逸范例8
6.4 小结
第7章 interface剖析与Go语言中面向对象思想
7.1 interface的赋值问题
7.2 非空接口的interface内部构造
7.2.1 案例分析
7.2.2 空接口eface
7.2.3 非空接口iface
7.3 空接口的interface内部构造
7.4 interface{}与*interface{}
7.5 面向对象思维理解interface
7.5.1 平铺式的模块设计
7.5.2 面向对象中的开闭原则
7.5.3 接口的意义
7.5.4 耦合度极高的模块关系设计
7.5.5 面向抽象层依赖倒转设计
7.6 小结
第8章 defer践行中必备的要领
8.1 defer的执行顺序
8.2 defer与return谁先谁后
8.3 函数返回值的初始化
8.4 有名函数返回值遇见defer的情况
8.5 defer遇见panic
8.5.1 defer遇见panic，但是并不捕获异常的情况
8.5.2 defer遇见panic，并捕获异常
8.6 defer中包含panic
8.7 defer下的函数参数包含子函数
8.8 小结
第9章 Go语言中常用的问题及性能调试实践方法
9.1 如何分析程序的运行时间与CPU利用率
9.1.1 shell内置time指令
9.1.2 /usr/bin/time指令
9.2 如何分析Go语言程序的内存使用情况
9.2.1 占用内存情况查看
9.2.2 GODEBUG与gctrace
9.2.3 runtime.ReadMemStats
9.2.4 pprof工具
9.3 如何获取Go语言程序的CPU性能情况
9.3.1 通过Web界面查看且得到profile文件
9.3.2 使用pprof工具获取信息
9.3.3 profile文件获取信息
9.3.4 可视化图形查看及分析
9.4 小结
第10章 make和new的原理性区别
10.1 变量的声明
10.2 Go语言中make与new的区别
10.2.1 new
10.2.2 make
10.2.3 make与new的异同
10.3 slice与new关键字
10.4 小结
第11章 精通Go Modules项目依赖管理
11.1 GOPATH的工作模式
11.1.1 什么是GOPATH
11.1.2 GOPATH模式的弊端
11.2 Go Modules模式
11.2.1 go mod命令
11.2.2 go mod环境变量
11.2.3 GO111MODULE
11.2.4 GOPROXY
11.2.5 direct
11.2.6 GOSUMDB
11.2.7 GONOPROXY/GONOSUMDB/GOPRIVATE
11.3 使用Go Modules初始化项目
11.3.1 开启Go Modules
11.3.2 初始化项目
11.3.3 查看go.mod文件
11.3.4 查看go.sum文件
11.4 修改模块的版本依赖关系
11.5 小结
第12章 ACID、CAP、BASE的分布式理论推进
12.1 从本地事务到分布式理论
12.2 ACID理论
12.3 CAP理论
12.3.1 一致性
12.3.2 可用性
12.3.3 分区容错性
12.4 CAP的“3选2”证明
12.4.1 基本场景
12.4.2 CAP特性
12.4.3 分布式系统正常运行流程
12.4.4 分布式系统异常运行流程
12.4.5 “3选2”的必然性
12.5 分布式BASE理论
12.6 小结
第三篇Go语言框架设计之路
第13章 Zinx框架基础服务构建
13.1 初探Zinx架构
13.2 Zinx-V0.1 基础服务
13.2.1 Zinx-V0.1 代码实现
13.2.2 Zinx框架单元测试样例
13.2.3 使用Zinx-V0.1完成应用程序
13.3 Zinx-V0.2简单的连接封装与业务绑定
13.3.1 Zinx-V0.2代码实现
13.3.2 使用Zinx-V0.2完成应用程序
13.4 小结
第14章 Zinx框架路由模块设计与实现
14.1 IRequest消息请求抽象类
14.1.1 创建抽象IRequest层
14.1.2 实现Request类
14.2 IRouter路由配置抽象类
14.2.1 创建抽象的IRouter层
14.2.2 实现Router类
14.3 Zinx-V0.3集成简单路由功能
14.3.1 IServer增添路由添加功能
14.3.2 Server类增添Router成员
14.3.3 Connection类绑定一个Router成员
14.3.4 在Connection调用注册的Router处理业务
14.4 Server传递Router参数Connection
14.5 使用Zinx-V0.3完成应用程序
14.5.1 测试基于Zinx完成的服务器端应用
14.5.2 启动Server和Client
14.6 小结
第15章 Zinx全局配置
15.1 Zinx-V0.4增添全局配置代码实现
15.2 使用Zinx-V0.4完成应用程序
15.3 小结
第16章 Zinx消息封装模块设计与实现
16.1 创建消息封装类型
16.2 消息的封包与拆包
16.2.1 创建拆包封包抽象类
16.2.2 实现拆包封包类
16.2.3 测试拆包封包功能
16.3 Zinx-V0.5代码实现
16.3.1 Request字段修改
16.3.2 集成拆包过程
16.3.3 提供封包的发送方法
16.3.4 使用Zinx-V0.5完成应用程序
16.4 小结
第17章 Zinx多路由模式设计与实现
17.1 创建消息管理模块
17.1.1 创建消息管理模块抽象类
17.1.2 实现消息管理模块
17.2 Zinx-V0.6代码实现
17.3 使用Zinx-V0.6完成应用程序
17.4 小结
第18章 Zinx读写分离模型构建
18.1 Zinx-V0.7 代码实现
18.2 小结
第19章 Zinx消息队列和任务工作池设计与实现
19.1 创建消息队列
19.2 创建及启动Worker工作池
19.3 将消息发送给消息队列
19.4 Zinx-V0.8代码实现
19.5 使用Zinx-V0.8完成应用程序
19.6 小结
第20章 Zinx连接管理及属性设置
20.1 连接管理
20.1.1 创建连接管理模块
20.1.2 将连接管理模块集成到Zinx中
20.1.3 连接的带缓冲的发包方法
20.1.4 注册连接启动/停止自定义Hook方法功能
20.1.5 使用Zinx-V0.9完成应用程序
20.2 Zinx的连接属性设置
20.2.1 给连接添加连接配置接口
20.2.2 连接属性方法实现
20.2.3 连接属性Zinx-V0.10单元测试
20.3 小结
第21章 基于Zinx框架的应用项目案例
21.1 应用案例介绍
21.2 MMO多人在线游戏AOI算法
21.2.1 网络法实现AOI算法
21.2.2 实现AOI格子结构
21.2.3 实现AOI管理模块
21.2.4 求出九宫格
21.2.5 AOI管理区域格子添加删除操作
21.2.6 AOI模块单元测试
21.3 数据传输协议Protocol Buffer
21.3.1 Protocol Buffer简介
21.3.2 数据交换格式
21.3.3 ProtoBuf环境安装
21.3.4 ProtoBuf语法
21.3.5 编译ProtoBuf
21.3.6 基于ProtoBuf协议的Go语言编程
21.4 MMO游戏服务器应用协议
21.4.1 协议定义
21.4.2 Proto3协议定义
21.5 构建项目与用户上线
21.5.1 构建项目
21.5.2 用户上线流程
21.6 世界聊天系统实现
21.6.1 世界管理模块
21.6.2 世界聊天系统实现
21.7 上线位置信息同步
21.8 移动位置与未跨越格子的AOI广播
21.9 玩家下线
21.10 移动与跨越格子的AOI广播
21.11 小结
· · · · · · (收起)