前言

部分Go語言基礎

第1章Go語言程序基礎 2

1.1Hello，World！ 2

1.2變量、指針及賦值 5

1.2.1變量和常量 5

1.2.2指針 8

1.2.3賦值 9

1.3包及作用域 10

1.4選擇和循環 12

1.5垃圾回收 13

1.6小結 15

第2章基本數據類型 16

2.1整型 17

2.1.1整型取值範圍 17

2.1.2運算符 18

2.2浮點型 19

2.3復數和布爾類型 21

2.4格式化說明符 22

2.5小結 22

第3章字符串與復合數據類型 23

3.1字符串和數組 23

3.1.1字符串 24

3.1.2數組 26

3.2slice 27

3.2.1結構定義 27

3.2.2基本操作 28

3.2.3append 30

3.2.4copy 31

3.2.5其他 32

3.3map 33

3.3.1定義 33

3.3.2基本操作 33

3.4struct 35

3.4.1結構定義 36

3.4.2基本操作 37

3.4.3組合 38

3.5JSON 40

3.6小結 40

第4章函數、方法、接口和反射 41

4.1函數 41

4.1.1函數的定義 41

4.1.2閉包 42

4.1.3作用域 43

4.1.4多返回值及變長參數 45

4.1.5defer關鍵字 46

4.2方法 46

4.3接口 50

4.4反射 54

4.5小結 57

第5章並發編程 59

5.1協程 59

5.1.1核心概念 60

5.1.2goroutine的基本使用 60

5.1.3sync.WaitGroup 62

5.2通道 64

5.2.1channel寫入數據 64

5.2.2channel接收數據 65

5.2.3以channel作為函數參數 66

5.2.4緩存channel 67

5.2.5select 70

5.2.6超時檢查 71

5.3pipeline 74

5.4小結 76

第6章包和代碼測試 77

6.1包及Go工具 77

6.1.1包導入 78

6.1.2Go工具 79

6.2代碼優化 84

6.2.1Go代碼的優化 84

6.2.2性能分析 84

6.3測試 90

6.3.1功能測試函數 91

6.3.2基準測試函數 93

6.3.3示例函數 96

6.4小結 98

第7章綜合實戰案例 99

7.1案例需求 99

7.2通信協議 100

7.3服務器端 104

7.4客戶端 109

7.5小結 116

第二部分Go語言進階

第8章並發編程進階 118

8.1競態與並發模式 118

8.1.1數據競態 118

8.1.2並發原理 123

8.2sync包 126

8.2.1sync.Mutex互斥鎖 126

8.2.2sync.RWMutex多讀寫鎖 128

8.2.3sync.Once 130

8.2.4sync.Cond 131

8.2.5sync.Pool 134

8.2.6sync.Map 136

8.3context包 138

8.3.1應用場景 138

8.3.2定義 139

8.3.3繼承 141

8.3.4示例 142

8.4工作池 145

8.5小結 151

第9章Go Web編程 152

9.1net/http包 152

9.1.1Go Web工作的基本原理 152

9.1.2http詳解 156

9.2Web框架 162

9.2.1選擇框架 162

9.2.2httprouter框架 163

9.3Web底層服務 165

9.3.1Scoket簡介 165

9.3.2TCP Socket 166

9.3.3UDP Socket 169

9.3.4WebSocket 171

9.4中間件 174

9.4.1基本用法 174

9.4.2進階用法 176

9.5數據庫訪問 179

9.5.1database/sql接口 180

9.5.2sqlx 182

9.6小結 183

第10章綜合案例 184

10.1案例需求 184

10.2項目代碼布局 186

10.3配置和日志 187

10.3.1配置 188

10.3.2日志 190

10.4模型 191

10.5gin框架 193

10.6小結 196

第三部分微服務理論

第11章微服務 198

11.1微服務簡介 198

11.1.1什麼是微服務 198

11.1.2微服務的由來 198

11.1.3微服務與微服務架構 199

11.2繫統架構的演進 199

11.2.1單體架構 200

11.2.2垂直架構 201

11.2.3SOA 201

11.2.4微服務架構 202

11.3小結 205

第12章微服務化策略 206

12.1微服務架構風格 206

12.1.1每個服務都擁有獨立的數據庫 206

12.1.2基於API的模塊化 207

12.2微服務化進程中的重點問題 207

12.2.1微服務的通信 207

12.2.2事務管理的一致性 208

12.2.3微服務數據查詢 208

12.2.4微服務部署 208

12.2.5微服務生產環境監控 209

12.2.6微服務的自動化測試 209

12.3微服務的拆分 209

12.3.1拆分的指導原則 210

12.3.2依據業務能力拆分 210

12.3.3依據領域驅動設計拆分 211

12.3.4服務API的定義 213

12.4小結 214

第13章微服務中的進程間通信 215

13.1微服務中的進程間通信概述 215

13.1.1交互模式 215

13.1.2API定義 217

13.2protobuf格式 217

13.2.1protobuf簡介 217

13.2.2protobuf的簡單使用 217

13.3gRPC包 219

13.3.1net/rpc包 219

13.3.2gRPC簡介 221

13.3.3Go語言實現gRPC調用 222

13.4微服務發現：consul 224

13.5小結 226

第14章微服務中的分布式事務管理 227

14.1微服務下的事務管理 227

14.1.1面臨的難題 227

14.1.2SRP的折衷 228

14.2微服務中處理事務的幾種方式 229

14.2.1避免跨微服務的事務 229

14.2.2基於XA協議的兩階段提交協議 229

14.2.3終一致性和補償 231

14.3Saga模式 234

14.3.1Saga模式介紹 234

14.3.2編排模式 235

14.3.3編配模式 237

14.4Saga模式的Go語言示例 238

14.4.1Saga對像的Go語言實現 238

14.4.2中央協調器的Go語言實現 239

14.5小結 243

第15章領域驅動設計的Go語言實現 244

15.1聚合模式介紹 244

15.2使用聚合模式 247

15.2.1聚合擁有明確的邊界 247

15.2.2聚合的規則 248

15.2.3聚合顆粒度 250

15.2.4使用聚合設計業務邏輯 250

15.3領域事件 251

15.4Go語言領域模型的模擬實現 252

15.4.1聚合 253

15.4.2實體和值對像 253

15.4.3服務 255

15.5小結 257

第16章微服務中的測試 258

16.1測試金字塔 258

16.測試 260

16.3依賴注入和mock測試 263

16.4行為驅動開發 266

16.5使用Docker Compose測試 272

16.6小結 275

第17章微服務運行環境：Docker 276

17.1Docker介紹 276

17.1.1Docker引擎 276

17.1.2守護進程 277

17.1.3鏡像及容器 277

17.1.4倉庫 278

17.1.5數據卷 278

17.2運行個Docker容器 279

17.2.1Docker安裝 279

17.2.2HelloWorld程序示例 279

17.2.3運行復雜一點的容器 280

17.3Docker數據持久化 282

17.3.1數據卷 282

17.3.2bind mount 284

17.4Docker網絡 285

17.4.1橋接驅動及自定義bridge 285

17.4.2Host模式、Overlay模式及None模式 288

17.5小結 289

第18章Go語言基於ES-CQRS的微服務實踐 290

18.1理論介紹 290

18.1.1事件溯源 290

18.1.2命令查詢職責分離 291

18.2ES-CQRS在Go語言中的實現示例 292

18.2.1需求 293

18.2.2分析與設計 293

18.2.3核心實現 296

18.3小結 299

第四部分微服務實戰

第19章生產環境的微服務安全 302

19.1加密和簽名 302

19.1.1對稱密鑰加密 302

19.1.2公鑰密碼 303

19.1.3X.509數字證書 303

19.1.4TLS/SSL 304

19.2外部安全 304

19.2.1防火牆 304

19.2.2頁面應用的防火牆 305

19.2.3API網關 305

19.2.4DDoS保護 306

19.3應用安全 307

19.3.1攻擊者如何繞過防火牆 308

19.3.2輸入校驗 308

19.3.3TLS 310

19.3.4在rest中進行數據保護 313

19.3.5JWT 314

19.3.6大消息的非對稱加密 315

19.4運維安全 316

19.4.1修補容器 316

19.4.2軟件更新 317

19.4.3修補應用程序代碼 317

19.4.4日志 317

19.5小結 317

第20章日志和監控 318

20.1日志實踐 319

20.2指標 319

20.2.1指標數據類型 320

20.2.2命名約定 320

20.2.3存儲和查詢 322

20.2.4Grafana 323

20.3日志記錄 326

20.3.1具有關聯ID的分布式跟蹤 326

20.3.2ElasticSearch、Logstash和Kibana 327

20.3.3Kibana 328

20.4異常 330

20.5小結 332

第21章持續交付 333

21.1持續交付簡介 333

21.1.1手動部署 334

21.1.2持續交付的好處 334

21.1.3持續交付面面觀 335

21.1.4持續交付的過程 337

21.2容器編排的選項和基礎架構 338

21.3Terraform 339

21.3.1提供者 340

21.3.2Terraform配置入口點 341

21.3.3VPC模塊 342

21.3.4輸出變量 346

21.3.5創建基礎架構 348

21.4應用範例 348

21.4.1持續部署的工作流程 349

21.4.2構建 352

21.4.3測試 353

21.4.4基準測試 354

21.4.5靜態代碼測試 354

21.4.6集成測試 355

21.4.7部署 356

21.4.8冒煙測試 357

21.4.9監控和預警 357

21.5小結 359

第22章使用Go kit框架構建微服務 360

22.1創建服務 361

22.1.1測試 361

22.1.2Go語言中的構造函數 362

22.1.3使用bcrypt進行Hash處理並驗證密碼 363

22.2使用請求和響應對方法調用進行建模 364

22.2.1Go kit中的端點 365

22.2.2為服務方法設定終點 366

22.2.3不同級別的錯誤 366

22.2.4將端點包裝到服務實現中 367

22.3使用Go kit實現一個HTTP服務器 368

22.4Go kit中的gRPC服務器 368

22.5創建服務器命令 371

22.5.1使用Go kit端點 373

22.5.2運行HTTP服務器 373

22.5.3運行gRPC服務器 373

22.5.4防止main函數突然終止 374

22.5.5通過HTTP使用服務 374

22.6構建一個gRPC客戶端 375

22.6.1使用服務的命令行工具 376

22.6.2在CLI中解析參數 377

22.7服務中間件的速率限制 378

22.7.1Go kit中的中間件 378

22.7.2速率限制 380

22.8小結 380

附錄Go語言中的關鍵字 381

當今世界，軟件的規模越來越大、功能越來越復雜，研發團隊的規模也變得越來越大，運維人員和研發人員之間的工作交集越來越多。在這個大前提下，微服務模式在大型項目中開始風靡。

本書對使用Go語言進行微服務開發做了全面細致的介紹，包括微服務的基礎知識、微服務的拆分、微服務進程間通信（IPC）、微服務的分布式事務管理、領域驅動設計（DDD）、微服務中的測試、基於ES-CQRS的微服務實踐、微服務生產環境和持續交付等。本書比較全面地對微服務進行了介紹，而且對於每個知識點都給出了技術實現和實例代碼，比如微服務進程間通信部分重點介紹了gRPC，ES-CQRS部分則給出了Go語言的具體實現。在介紹完知識點之後，本書給出了一些綜合性的案例，比如第10章、第22章等，並通過GitHub提供了完整的可運行的代碼，可幫助有基本Go語言語法知識的讀者盡快了解、掌握微服務模式。

不同的語言對於微服務的實現都不相同。為了讓讀者更深入地了解Go語言的微服務實現模式，本書前6章深入介紹了Go語言的語法知識，包括Go語言程序基礎，基本數據類型，字符串與復合數據類型，函數、方法、接口和反射，並發編程，包和代碼測試等。對於已經熟練掌握Go語言的讀者來說，前6章可以略過，或者快速瀏覽一遍。

【本書目的】

本書是為Go語言開發者和希望進入Go微服務開發領域的讀者準備的，它不是一本僅介紹微服務的書，有一半的篇幅是在介紹Go語言的知識，所以特別適合有Java、Python等其他編程基礎而希望轉到Go語言編程的讀者閱讀。

本書除了詳細地介紹相應的理論知識以外，還配備了示例代碼，所有代碼均已在GitHub上開源，讀者可以邊讀書邊實踐。希望通過這種方式讓更多的工程師受益，幫助他們將所學知識盡快轉化為生產力。

【本書內容】

本書分為四個部分，完整涵蓋了從Go語言到微服務的各個方面。每一部分都提供了示例代碼或實戰項目，讀者可以邊學習邊動手練習。

部分是Go語言基礎（第1～7章），包括Go語言的基礎語法、Go語言的基本特性和Go語言的實戰項目。Go語言的基礎語法部分包括變量、基本數據類型、垃圾回收機制、字符串和復合類型等。對於字符串的介紹，重點講解了Go語言字符串的特點及存儲方式。另外，部分還介紹了Go語言裡的slice如何存儲、如何操作。Go語言對slice的使用非常頻繁，而struct是在Go語言沒有類的情況下對封裝的具體體現，struct是數據類型的核心。Go語言的基本特性部分包括Go語言的基本函數、方法、接口、反射及並發等內容。Go語言沒有類，它如何實現面向對像的諸多特性呢？比如封裝、多態等。函數和goroutine相結合又會出現什麼情況？讀者學習本部分內容後對Go語言的靈活性會有所理解。Go語言的並發通過goroutine和channel實現，語法很簡單，但理論知識需要清楚理解。Go語言的實戰項目部分主要介紹了Go語言自帶的測試工具和一個實戰項目。這個模擬項目對本部分前面的知識進行了總結和復習。

第二部分是Go語言進階（第8～10章），主要內容是Go語言的並發編程進階、Go語言的Web編程以及綜合實戰。並發編程進階及Web編程部分分別介紹了可以承擔高負載的線程池實現以及Go語言裡的Web編程。Go語言的並發性能非常強，隻要把goroutine用好，結合設計模式，就可以設計出優秀的高並發服務。而Go語言的Web編程就更為方便，甚至隻使用標準模塊就可以寫出Web程序。另外，本部分還會介紹一個綜合案例，不僅對部分及第二部分所學的知識進行總結和復習，同時還介紹了Web編程常用的gin框架。

第三部分是微服務理論（第11～18章），主要內容包括微服務模式的理論基礎、微服務的進程間通信、微服務的分布式事務管理、領域驅動設計（DDD）、微服務測試、Docker及ES-CQRS策略。在微服務模式的理論基礎部分，詳細介紹了各種模式的演變，並且給出了具體的示例代碼。進程間通信部分主要介紹了Go語言中的常用進程通信方式—protobuf、gRPC和consul，是微服務的技術入門。在微服務的分布式事務管理部分對分布式事務管理的方式進行了探討，對不同拆分方式的優缺點進行了對比，其中重點介紹了Saga，並且給出了代碼實現。領域驅動設計（DDD）部分介紹了其在Go語言中的實現，並給出了相關的概念，比如聚合、聚合的模式，此外，還展示了一個模擬實現。微服務測試部分介紹了測試的基本方法，建議結合部分中Go代碼測試進行閱讀。Docker部分重點介紹了Docker的基本原理及使用方法。Docker一般是由運維人員操作的，不過工程師也需要對Docker有一定的了解，以便於開發微服務。後，本部分介紹了微服務中的知名策略—ES-CQRS在Go語言中的實現。

第四部分是微服務實戰（第19～22章），包括微服務的生產環境、日志和監控、持續交付、實戰項目。生產環境部分重點介紹了生產環境的安全，以及應用、運維和外部安全等內容，這是工程師在實戰中必須了解的知識。日志和監控是微服務開發必須關注的內容，一旦微服務處於運行狀態，工程師就可以通過日志和監控工具來診斷服務。持續交付，或者說DevOps，是微服務開發和部署過程中必不可少的知識領域，它是一個非常大的話題，本書站在Go語言的角度對其進行了介紹，並給出了實踐案例，目的是讓開發人員更好地理解持續交付。實戰項目使用Go kit框架進行模擬。Go kit框架是Go語言領域非常著名的框架，所以本書選擇結合此框架對前面介紹的知識進行實戰應用。

【本書適合的讀者】

本書適合有其他語言編程經驗或者Go編程基礎的讀者閱讀，如果完全沒有編程基礎，建議首先閱讀D&K的The Go Programming Language（《Go程序設計語言》）。

本書有助於有其他語言編程基礎（比如Java、Python、C ）的工程師轉到Go語言的微服務實現項目中。

此外，對於對Go語言和微服務感興趣的在讀大學生來說，本書也是不錯的選擇，書中豐富的案例不僅能幫助學生學習知識，也能讓學生提前了解工程項目的代碼架構、測試工具等。