1.【Golang源码分析】Golang如何实现自举(一)
2.golang源码系列---手把手带你看heap实现
3.Golang源码剖析panic与recover,修改看不懂你打我好了
4.golang源码系列---手把手带你看list实现
5.golang map 源码解读(8问)
6.基于 Golang 实现的源码源码 Shadowsocks 源码解析
【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,编译让我们先回顾Golang的修改历史。Golang的源码源码开发始于年,其编译器在早期阶段是编译疫情防控溯源码由C语言编写。直到Go 1.5版本,修改Golang才实现了自己的源码源码编译器。研究自举的编译最佳起点是理解从Go 1.2到Go 1.3的版本,这些版本对自举有重要影响,修改后续还将探讨Go 1.4。源码源码
接下来,编译我们来了解一下Golang的修改编译过程。Golang的源码源码编译主要涉及几个阶段:词法解析、语法解析、编译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,拉萨到新疆源码推荐使用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,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。贝贝易语言源码
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源码剖析panic与recover,看不懂你打我好了
哈喽,大家好,我是asong,今天与大家来聊一聊go语言中的"throw、try.....catch{ }"。如果你之前是一名java程序员,我相信你一定吐槽过go语言错误处理方式,但是这篇文章不是来讨论好坏的,我们本文的重点是带着大家看一看panic与recover是如何实现的。上一文我们讲解了defer是如何实现的,但是没有讲解与defer紧密相连的recover,想搞懂panic与recover的实现也没那么简单,就放到这一篇来讲解了。废话不多说,直接开整。
Go 语言中panic 关键字主要用于主动抛出异常,类似 java 等语言中的 throw 关键字。panic 能够改变程序的控制流,调用 panic 后会立刻停止执行当前函数的剩余代码,并在当前 Goroutine 中递归执行调用方的 defer;
Go 语言中recover 关键字主要用于捕获异常,让程序回到正常状态,类似 java 等语言中的 try ... catch 。recover 可以中止 panic 造成的程序崩溃。它是一个只能在 defer 中发挥作用的函数,在其他作用域中调用不会发挥作用;
recover只能在defer中使用这个在标准库的微笑的村庄源码注释中已经写明白了,我们可以看一下:
这里有一个要注意的点就是recover必须要要在defer函数中使用,否则无法阻止panic。最好的验证方法是先写两个例子:
运行我们会发现example2()方法的panic是没有被recover住的,导致整个程序直接crash了。这里大家肯定会有疑问,为什么直接写recover()就不能阻止panic了呢。我们在 详解defer实现机制(附上三道面试题,我不信你们都能做对)讲解了defer实现原理,一个重要的知识点**defer将语句放入到栈中时,也会将相关的值拷贝同时入栈。**所以defer recover()这种写法在放入defer栈中时就已经被执行过了,panic是发生在之后,所以根本无法阻止住panic。
通过运行结果可以看出panic不会影响defer函数的使用,所以他是安全的。
这里我开了两个协程,一个协程会发生panic,导致程序崩溃,但是只会执行自己所在Goroutine的延迟函数,所以正好验证了多个 Goroutine 之间没有太多的关联,一个 Goroutine 在 panic 时也不应该执行其他 Goroutine 的延迟函数。
其实我们在实际项目开发中,经常会遇到panic问题, Go 的 runtime 代码中很多地方都调用了 panic 函数,对于不了解 Go 底层实现的新人来说,这无疑是挖了一堆深坑。我们在实际生产环境中总会出现panic,但是我们的程序仍能正常运行,这是因为我们的框架已经做了recover,他已经为我们兜住底,比如gin,我们看一看他是怎么做的。
我们先来写个简单的代码,看看他的汇编调用:执行go tool compile -N -l -S main.go就可以看到对应的汇编码了,我们截取部分片段分析:
上面重点部分就是画红线的三处,第一步调用runtime.deferprocStack创建defer对象,这一步大家可能会有疑惑,我上一文忘记讲个这个了,这里先简单概括一下,defer总共有三种模型,语音直播源码github编译一个函数里只会有一种defer模式。在讲defer实现机制时,我们一起看过defer的结构,其中有一个字段就是_panic,是触发defer的作用,我们来看看的panic的结构:
简单介绍一下上面的字段:
上面的pc、sp、goexit我们单独讲一下,runtime包中有一个Goexit方法,Goext能够终止调用它的goroutine,其他的goroutine是不受影响的,goexit也会在终止goroutine之前运行所有延迟调用函数,Goexit不是一个panic,所以这些延迟函数中的任何recover调用都将返回nil。如果我们在主函数中调用了Goexit会终止该goroutine但不会返回func main。由于func main没有返回,因此程序将继续执行其他gorountine,直到所有其他goroutine退出,程序才会crash。
下面就开始我们的重点吧~。
在讲defer实现机制时,我们一起看过defer的结构,其中有一个字段就是_panic,是触发defer的作用,我们来看看的panic的结构:简单介绍一下上面的字段:上面的pc、sp、goexit我们单独讲一下,runtime包中有一个Goexit方法,Goext能够终止调用它的goroutine,其他的goroutine是不受影响的,goexit也会在终止goroutine之前运行所有延迟调用函数,Goexit不是一个panic,所以这些延迟函数中的任何recover调用都将返回nil。如果我们在主函数中调用了Goexit会终止该goroutine但不会返回func main。由于func main没有返回,因此程序将继续执行其他gorountine,直到所有其他goroutine退出,程序才会crash。写个简单的例子:运行上面的例子你就会发现,即使在主goroutine中调用了runtime.Goexit,其他goroutine是没有任何影响的。所以结构中的pc、sp、goexit三个字段都是为了修复runtime.Goexit,这三个字段就是为了保证该函数的一定会生效,因为如果在defer中发生panic,那么goexit函数就会被取消,所以才有了这三个字段做保护。看这个例子:
英语好的可以看一看这个: github.com/golang/go/is...,这就是上面的一个例子,这里就不过多解释了,了解就好。
接下来我们再来看一看gopanic方法。
gopanic的代码有点长,我们一点一点来分析:
根据不同的类型判断当前发生panic错误,这里没什么多说的,接着往下看。
上面的代码都是截段,这些部分都是为了判断当前defer是否可以使用开发编码模式,具体怎么操作的就不展开了。
在第三部分进行defer内联优化选择时会执行调用延迟函数(reflectcall就是这个作用),也就是会调用runtime.gorecover把recoverd = true,具体这个函数的操作留在下面讲,因为runtime.gorecover函数并不包含恢复程序的逻辑,程序的恢复是在gopanic中执行的。先看一下代码:
这段代码有点长,主要就是分为两部分:
第一部分主要是这个判断if gp._panic != nil && gp._panic.goexit && gp._panic.aborted { ... },正常recover是会绕过Goexit的,所以为了解决这个,添加了这个判断,这样就可以保证Goexit也会被recover住,这里是通过从runtime._panic中取出了程序计数器pc和栈指针sp并且调用runtime.recovery函数触发goroutine的调度,调度之前会准备好 sp、pc 以及函数的返回值。
第二部分主要是做panic的recover,这也与上面的流程基本差不多,他是从runtime._defer中取出了程序计数器pc和栈指针sp并调用recovery函数触发Goroutine,跳转到recovery函数是通过runtime.call进行的,我们看一下其源码(src/runtime/asm_amd.s 行):
因为go语言中的runtime环境是有自己的堆栈和goroutine,recovery函数也是在runtime环境执行的,所以要调度到m->g0来执行recovery函数,我们在看一下recovery函数:
在recovery 函数中,利用 g 中的两个状态码回溯栈指针 sp 并恢复程序计数器 pc 到调度器中,并调用 gogo 重新调度 g , goroutine 继续执行,recovery在调度过程中会将函数的返回值设置为1。这个有什么作用呢? 在deferproc函数中找到了答案:
当延迟函数中recover了一个panic时,就会返回1,当 runtime.deferproc 函数的返回值是 1 时,编译器生成的代码会直接跳转到调用方函数返回之前并执行 runtime.deferreturn,跳转到runtime.deferturn函数之后,程序就已经从panic恢复了正常的逻辑。
在这里runtime.fatalpanic实现了无法被恢复的程序崩溃,它在中止程序之前会通过 runtime.printpanics 打印出全部的 panic 消息以及调用时传入的参数。
这就是这个逻辑流程,累死我了。。。。
结尾给大家发一个小福利,哈哈,这个福利就是如果避免出现panic,要注意这些:这几个是比较典型的,还有很多会发生panic的地方,交给你们自行学习吧~。
好啦,这篇文章就到这里啦,素质三连(分享、点赞、在看)都是笔者持续创作更多优质内容的动力!
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详细解析。
双向链表结构包含头节点对象root和链表长度,无需遍历获取长度,链表节点额外设指针指向链表,方便信息获取。
创建双向链表使用`list.New`函数,初始化链表。
`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 map 源码解读(8问)
map底层数据结构为hmap,包含以下几个关键部分:
1. buckets - 指向桶数组的指针,存储键值对。
2. count - 记录key的数量。
3. B - 桶的数量的对数值,用于计算增量扩容。
4. noverflow - 溢出桶的数量,用于等量扩容。
5. hash0 - hash随机值,增加hash值的随机性,减少碰撞。
6. oldbuckets - 扩容过程中的旧桶指针,判断桶是否在扩容中。
7. nevacuate - 扩容进度值,小于此值的已经完成扩容。
8. flags - 标记位,用于迭代或写操作时检测并发场景。
每个桶数据结构bmap包含8个key和8个value,以及8个tophash值,用于第一次比对。
overflow指向下一个桶,桶与桶形成链表存储key-value。
结构示意图在此。
map的初始化分为3种,具体调用的函数根据map的初始长度确定:
1. makemap_small - 当长度不大于8时,只创建hmap,不初始化buckets。
2. makemap - 当长度参数为int时,底层调用makemap。
3. makemap - 初始化hash0,计算对数B,并初始化buckets。
map查询底层调用mapaccess1或mapaccess2,前者无key是否存在的bool值,后者有。
查询过程:计算key的hash值,与低B位取&确定桶位置,获取tophash值,比对tophash,相同则比对key,获得value,否则继续寻找,直至返回0值。
map新增调用mapassign,步骤包括计算hash值,确定桶位置,比对tophash和key值,插入元素。
map的扩容有两种情况:当count/B大于6.5时进行增量扩容,容量翻倍,渐进式完成,每次最多2个bucket;当count/B小于6.5且noverflow大于时进行等量扩容,容量不变,但分配新bucket数组。
map删除元素通过mapdelete实现,查找key,计算hash,找到桶,遍历元素比对tophash和key,找到后置key,value为nil,修改tophash为1。
map遍历是无序的,依赖mapiterinit和mapiternext,选择一个bucket和offset进行随机遍历。
在迭代过程中,可以通过修改元素的key,value为nil,设置tophash为1来删除元素,不会影响遍历的顺序。
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。
希望本文能为你的学习之旅提供指导,欢迎关注公众号获取更多技术分析内容。
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