1.golang源码系列---手把手带你看list实现
2.golang源码系列---手把手带你看heap实现
3.Golang sync.Cond 条件变量源码分析
4.让你的项目项目Golang项目在IDE里跑起来(Goland使用入门-GOROOT、GOPATH、源码src、大型 pkg、实战bin、项目项目import)
5.Golang源码分析Golang如何实现自举(一)
6.golang chan 最详细原理剖析,源码超级图文源码全面源码分析!大型看完不可能不懂的实战!
golang源码系列---手把手带你看list实现
本文提供Golang源码中双向链表实现的项目项目详细解析。
双向链表结构包含头节点对象root和链表长度,源码无需遍历获取长度,大型链表节点额外设指针指向链表,实战方便信息获取。项目项目
创建双向链表使用`list.New`函数,源码初始化链表。大型
`Init`方法可初始化或清空链表,链表结构内含占位头结点。
`Len`方法返回链表长度,由结构体字段存储,无需遍历。
`Front`与`Back`分别获取头结点和尾结点。
`InsertBefore`与`InsertAfter`方法在指定节点前后插入新节点,底层调用`insertValue`实现。
`PushFront`与`PushBack`方法分别在链表头部和尾部插入新节点。
`MoveToBack`与`MoveToFront`内部调用`move`方法,将节点移动至特定位置。
`MoveBefore`与`MoveAfter`将节点移动至指定节点前后。
`PushBackList`与`PushFrontList`方法分别在链表尾部或头部插入其他链表节点。
例如,原始链表A1 - A2 - A3与链表B1 - B2 - B3,`PushFrontList`结果为B1 - B2 - B3 - A1 - A2 - A3,`PushBackList`结果为A1 - A2 - A3 - B1 - B2 - B3。
golang源码系列---手把手带你看heap实现
heap包定义实现堆所需结构与操作方法,包含Interface接口,允许实现堆功能。Push和Pop方法分别用于添加元素与移除堆顶元素。
构建堆时需实现sort.Interface接口。Heap包内部仅包含两个非导出函数,作为堆导出方法的基础。
down函数将堆顶元素下沉,保持堆结构。up函数则将当前节点上浮,仿问卷星源码确保堆的性质。
Init函数初始化堆结构。Push与Pop方法用于添加与移除元素,底层依赖up和down函数。
Remove方法移除指定位置元素,类似Pop,通过上浮下沉操作恢复堆结构。
Fix函数在节点值变化后,用于修复堆结构。
使用案例:以学生信息为例,根据年龄排序,并按升序输出。
总结:heap包提供实现堆所需的接口与方法,通过非导出函数与导出方法的配合,完成堆的操作与构建。实例化堆后,可根据具体需求使用Push、Pop、Remove与Fix方法,实现元素的添加、删除与结构修复。
Golang sync.Cond 条件变量源码分析
sync.Cond 是 Golang 标准库 sync 包中一个关键的条件变量类型,用于在多个goroutine间协调等待特定条件。它常用于生产者-消费者模型等场景,确保在某些条件满足后才能继续执行。本文基于 go-1. 源码,深入解析 sync.Cond 的核心机制与用法。
sync.Cond 的基本用法包括创建条件变量、等待唤醒与发送信号。使用时,通常涉及到一个互斥锁(Locker)以确保并发安全性。首先,通过`sync.NewCond(l Locker)`创建条件变量。其次,`cond.Wait()`使当前执行的goroutine等待直到被唤醒,期间会释放锁并暂停执行。`cond.Signal()`和`Broadcast()`用于唤醒等待的goroutine,前者唤醒一个,后者唤醒所有。
在底层实现中,sync.Cond 采用了一种称为 notifyList 的红酒网站源码大全数据结构来管理等待和唤醒过程。notifyList 由一组元素构成,其中`wait`和`notify`表示当前最大ticket值和已唤醒的最大ticket值,而`head`和`tail`则分别代表等待的goroutine链表的头和尾。在`Wait`操作中,每次调用`runtime_notifyListAdd`生成唯一的ticket,并将当前goroutine添加到链表中。当调用`Signal`或`Broadcast`时,会查找并唤醒当前`notify`值对应的等待goroutine,并更新`notify`值。
信号唤醒过程确保了FIFO的顺序,即最早等待的goroutine会首先被唤醒。这种机制有效地防止了并发操作下列表的乱序,确保了正确的唤醒顺序,尽管在实际执行中,遍历整个列表的过程在大多数情况下效率较高。
在使用sync.Cond时,需注意避免潜在的死锁风险和错误的唤醒顺序。确保合理管理互斥锁的使用,以及在适当情况下使用`Signal`或`Broadcast`来唤醒等待的goroutine。正确理解和应用sync.Cond,能有效提升并发编程的效率与稳定性。
让你的Golang项目在IDE里跑起来(Goland使用入门-GOROOT、GOPATH、src、 pkg、bin、import)
启动你的Golang项目,避免反复配置的困扰,理解并掌握GOROOT、GOPATH、src、pkg和bin这几个关键目录至关重要。首先,一个基本的项目结构包括src目录存放源代码,bin存放编译后的可执行文件,而pkg则存放编译后的包文件。bin和pkg通常由go命令自动生成,你只需创建src来存放项目代码。
创建一个简单的项目,例如命名为main,包含main.go文件。开源中国 源码js内容如下:
创建好项目后,接下来就是在Goland中配置。你需要设置GOROOT,指向你的Go安装路径,这类似Java的JAVA_HOME。同时,配置GOPATH,指定你的项目源代码的根目录。
Goland中,有两种GOPATH配置:Project GOPATH针对每个项目独立,Global GOPATH则适用于共享第三方包。在ToolBar的配置中,选择运行文件时,指定main.go所在的文件夹,输出文件夹为src的同级bin目录,工作目录即设置的GOPATH。
注意,如果在多个项目中频繁切换,不要修改配置框中的目录,否则可能导致运行错误。例如,你可以这样配置:
点击保存并运行,成功后你会看到bin目录自动创建。若需自定义输出文件名,可使用-o参数。
在项目中引用其他模块或第三方包时,只需将相关代码放入src的子目录中,如添加一个calc文件夹下的add.go。注意,包名和文件夹名一致,函数名不因文件名改变而改变。
对于第三方包的引用,如common库,只需在main中导入并调用即可。更多关于vendor工具的使用,可以关注我的后续更新。
以上内容参考了《小议并实战go包------顺便说说go中的GOROOT,GOPATH和src,pkg,bin》一文,由OpenWrite博客发布。
Golang源码分析Golang如何实现自举(一)
本文旨在探索Golang如何实现自举这一复杂且关键的技术。在深入研究之前,让我们先回顾Golang的网站后台源码共享历史。Golang的开发始于年,其编译器在早期阶段是由C语言编写。直到Go 1.5版本,Golang才实现了自己的编译器。研究自举的最佳起点是理解从Go 1.2到Go 1.3的版本,这些版本对自举有重要影响,后续还将探讨Go 1.4。
接下来,我们来了解一下Golang的编译过程。Golang的编译主要涉及几个阶段:词法解析、语法解析、优化器和生成机器码。这一过程始于用户输入的“go build”等命令,这些命令实际上触发了其他内部命令的执行。这些命令被封装在环境变量GOTOOLDIR中,具体位置因系统而异。尽管编译过程看似简单,但实际上包含了多个复杂步骤,包括词法解析、语法解析、优化器、生成机器码以及连接器和buildid过程。
此外,本文还将介绍Golang的目录结构及其功能,包括API、文档、C头文件、依赖库、源代码、杂项脚本和测试目录。编译后生成的文件将被放置在bin和pkg目录中,其中bin目录包含go、godoc和gofmt等文件,pkg目录则包含动态链接库和工具命令。
在编译Golang时,首先需要了解如何安装GCC环境。为了确保兼容性,推荐使用GCC 4.7.0或4.7.1版本。通过使用Docker镜像简化了GCC的安装过程,使得编译变得更为便捷。编译Golang的命令相对简单,通过执行./all即可完成编译过程。
最后,本文对编译文件all.bash和make.bash进行了深入解析。all.bash脚本主要针对nix系统执行,而make.bash脚本则包含了编译过程的关键步骤,包括设置SELinux、编译dist文件、编译go_bootstrap文件,直至最终生成Golang可执行文件。通过分析这些脚本,我们可以深入了解Golang的自举过程,即如何通过go_bootstrap文件来编译生成最终的Golang。
总结而言,Golang的自举过程是一个复杂且多步骤的技术,包含了从早期C语言编译器到自动生成编译器的转变。通过系列文章的深入探讨,我们可以更全面地理解Golang自举的实现细节及其背后的逻辑。本文仅是这一过程的起点,后续将详细解析自举的关键组件和流程。
golang chan 最详细原理剖析,全面源码分析!看完不可能不懂的!
大纲
概述
chan 是 golang 的核心结构,是与其他高级语言区别的显著特色之一,也是 goroutine 通信的关键要素。尽管广泛使用,但对其深入理解的人却不多。本文将从源码编译器的视角,全面剖析 channel 的用法。
channel 的本质
从实现角度来看,golang 的 channel 实质上是环形队列(ringbuffer)的实现。我们将 chan 称为管理结构,channel 中可以放置任何类型的对象,称为元素。
channel 的使用方法
我们从 channel 的使用方式入手,详细介绍 channel 的使用方法。
channel 的创建
创建 channel 时,用户通常有两种选择:创建带有缓冲区和不带缓冲区的 channel。这对应于 runtime/chan.go 文件中的 makechan 函数。
channel 入队
用户使用姿势:对应函数实现为 chansend,位于 runtime/chan.go 文件。
channel 出队
用户使用姿势:对应函数分别是 chanrecv1 和 chanrecv2,位于 runtime/chan.go 文件。
结合 select 语句
用户使用姿势:对应函数实现为 selectnbsend,位于 runtime/chan.go 文件中。
结合 for-range 语句
用户使用姿势:对应使用函数 chanrecv2,位于 runtime/chan.go 文件中。
源码解析
以上,我们通过宏观的用户使用姿势,了解了不同使用姿势对应的不同实现函数,接下来将详细分析这些函数的实现。
makechan 函数
负责 channel 的创建。在 go 程序中,当我们写类似 v := make(chan int) 的初始化语句时,就会调用不同类型对应的初始化函数,其中 channel 的初始化函数就是 makechen。
runtime.makechan
定义原型:
通过这个,我们可以了解到,声明创建一个 channel 实际上是得到了一个 hchan 的指针,因此 channel 的核心结构就是基于 hchan 实现的。
其中,t 参数指定元素类型,size 指定 channel 缓冲区槽位数量。如果是带缓冲区的 channel,那么 size 就是槽位数;如果没有指定,那么就是 0。
makechan 函数执行了以下两件事:
1. 参数校验:主要是越界或 limit 的校验。
2. 初始化 hchan:分为三种情况:
所以,我们看到除了 hchan 结构体本身的内存分配,该结构体初始化的关键在于四个字段:
hchan 结构
makechan 函数负责创建了 chan 的核心结构-hchan,接下来我们将详细分析 hchan 结构体本身。
在 makechan 中,初始化时实际上只初始化了四个核心字段:
我们使用 channel 时知道,channel 常常会因为两种情况而阻塞:1)投递时没有空间;2)取出时还没有元素。
从以上描述来看,就涉及到 goroutine 阻塞和 goroutine 唤醒,这个功能与 recvq,sendq 这两个字段有关。
waitq 类型实际上是一个双向列表的实现,与 linux 中的 LIST 实现非常相似。
chansend 函数
chansend 函数是在编译器解析到 c <- x 这样的代码时插入的,本质上就是把一个用户元素投递到 hchan 的 ringbuffer 中。chansend 调用时,一般用户会遇到两种情况:
接下来,我们看看 chansend 究竟做了什么。
当我们在 golang 中执行 c <- x 这样的代码,意图将一个元素投递到 channel 时,实际上调用的是 chansend 函数。这个函数分几个场景来处理,总结来说:
关于返回值:chansend 返回值标明元素是否成功入队,成功则返回 true,否则 false。
select 的提前揭秘:
golang 源代码经过编译会变成类似如下:
而 selectnbasend 只是一个代理:
小结:没错,chansend 功能就是这么简单,本质上就是一句话:将元素投递到 channel 中。
chanrecv 函数
对应的 golang 语句是 <- c。该函数实现了 channel 的元素出队功能。举个例子,编译对应一般如下:
golang 语句:
对应:
golang 语句(这次的区别在于是否有返回值):
对应:
编译器在遇到 <- c 和 v, ok := <- c 的语句时,会换成对应的 chanrecv1,chanrecv2 函数,这两个函数本质上都是一个简单的封装,元素出队的实现函数是 chanrecv,我们详细分析这个函数。
chanrecv 函数的返回值有两个值,selected,received,其中 selected 一般作为 select 结合的函数返回值,指明是否要进入 select-case 的代码分支,received 表明是否从队列中成功获取到元素,有几种情况:
selectnbsend 函数
该函数是 c <- v 结合到 select 时的函数,我们使用 select 的 case 里面如果是一个 chan 的表达式,那么编译器会转换成对应的 selectnbsend 函数,如下:
对应编译函数逻辑如下:
selectnbsend 本质上也就是个 chansend 的封装:
chansend 的内部逻辑上面已经详细说明过,唯一不同的就是 block 参数被赋值为 false,也就是说,在 ringbuffer 没有空间的情况下也不会阻塞,直接返回。划重点:chan 在这里不会切走执行权限。
selectnbrecv 函数
该函数是 v := <- c 结合到 select 时的函数,我们使用 select 的 case 里面如果是一个 chan 的表达式,那么编译器会转换成对应的 selectnbsrecv 函数,如下:
对应编译函数逻辑如下:
selectnbrecv 本质上也就是个 chanrecv 的封装:
chanrecv 的内部逻辑上面已经详细说明过,在 ringbuffer 没有元素的情况下也不会阻塞,直接返回。这里不会因此而切走调度权限。
selectnbrecv2 函数
该函数是 v, ok = <- c 结合到 select 时的函数,我们使用 select 的 case 里面如果是一个 chan 的表达式,那么编译器会转换成对应的 selectnbrecv2 函数,如下:
对应编译函数逻辑如下:
selectnbrecv2 本质上是个 chanrecv 的封装,只不过返回值不一样而已:
chanrecv 的内部逻辑上面已经详细说明过,在 ringbuffer 没有元素的情况下也不会阻塞,直接返回。这里不会因此而切走调度权限。selectnbrecv2 与 selectnbrecv 函数的不同之处在于还有一个 ok 参数指明是否获取到了元素。
chanrecv2 函数
chan 可以与 for-range 结合使用,编译器会识别这种语法。如下:
这个本质上是个 for 循环,我们知道 for 循环关键是拆分成三个部分:初始化、条件判断、条件递进。
那么在我们 for-range 和 chan 结合起来之后,这三个关键因素又是怎么理解的呢?简述如下:
init 初始化:无
condition 条件判断:
increment 条件递进:无
当编译器遇到上面 chan 结合 for-range 写法时,会转换成 chanrecv2 的函数调用。目的是从 channel 中出队元素,返回值为 received。首先看下 chanrecv2 的实现:
chan 结合 for-range 编译之后的伪代码如下:
划重点:从这个实现中,我们可以获取一个非常重要的信息,for-range 和 chan 的结束条件只有这个 chan 被 close 了,否则一直会处于这个死循环内部。为什么?注意看 chanrecv 接收的参数是 block=true,并且这个 for-range 是一个死循环,除非 chanrecv2 返回值为 false,才有可能跳出循环,而 chanrecv2 在 block=true 场景下返回值为 false 的唯一原因只有:这个 chan 是 close 状态。
总结
golang 的 chan 使用非常简单,这些简单的语法糖背后其实都是对应了相应的函数实现,这个翻译由编译器来完成。深入理解这些函数的实现,对于彻底理解 chan 的使用和限制条件是必不可少的。深入理解原理,知其然知其所以然,你才能随心所欲地使用 golang。
基于 Golang 实现的 Shadowsocks 源码解析
本教程旨在解析基于Golang实现的Shadowsocks源码,帮助大家理解如何通过Golang实现一个隧道代理转发工具。首先,让我们从代理和隧道的概念入手。
代理(Proxy)是一种网络服务,允许客户端通过它与服务器进行非直接连接。代理服务器在客户端与服务器之间充当中转站,可以提供隐私保护或安全防护。隧道(Tunnel)则是一种网络通讯协议,允许在不兼容网络之间传输数据或在不安全网络上创建安全路径。
实验环境要求搭建从本地到远程服务器的隧道代理,实现客户端访问远程内容。基本开发环境需包括目标网络架构。实验目的为搭建隧道代理,使客户端能够访问到指定远程服务器的内容。
Shadowsocks通过TCP隧道代理实现,涉及客户端和服务端关键代码分析。
客户端处理数据流时,监听本地代理地址,接收数据流并根据配置文件获取目的端IP,将此IP写入数据流中供服务端识别。
服务端接收请求,向目的地址发送流量。目的端IP通过特定函数解析,实现数据流的接收与识别。
数据流转发利用io.Copy()函数实现,阻塞式读取源流数据并复制至目标流。此过程可能引入阻塞问题,通过使用协程解决。
解析源码可学习到以下技术点:
1. 目的端IP写入数据流机制。
2. Golang中io.Copy()函数实现数据流转发。
3. 使用协程避免阻塞式函数影响程序运行效率。
4. sync.WaitGroup优化并行任务执行。
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