Go語言將支持Android
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概述
我們建議將Go語言引入Android平臺，重點(diǎn)是用Go語言編寫游戲程序，API將在Android
NDK中定義。
背景
Android平臺被設(shè)定為一個(gè)多應(yīng)用操作系統(tǒng)，一個(gè)相對于傳統(tǒng)UNIX系統(tǒng)來說更依賴于網(wǎng)絡(luò)庫和服務(wù)的操作系統(tǒng)，這意味著我們將為Go運(yùn)行時(shí)開放更多的API。
將Golang帶入Android平臺是一件非常糟糕的事情，因?yàn)锳ndroid本身是Java構(gòu)建的并且擁有巨量的API，任何試圖將這些API用Go替代的結(jié)果將會導(dǎo)致一個(gè)非常糟糕的結(jié)果。無論是手工建立包裝類還是自動建立都會導(dǎo)致程序運(yùn)行非常緩慢。
然而如果使用基于C的API，通過AndroidNDK來編寫一些游戲類程序可能會帶來意想不到的收獲。
提議
在Golang
1.4周期中，Android平臺的編譯將納入Go的源，并且包含Android支持的cgo（由Elias
Naur貢獻(xiàn)）。Dalvik-loadable
.so外部連接文件的支持也會由Android
NDK提供。
在發(fā)布上我們?nèi)匀惶峁┙徊嫫脚_編譯，并且支持在Linux主機(jī)上adb工具在Android設(shè)備上測試程序。
我們將會提供一個(gè)名叫g(shù)o.mobile的子版本，包含：
1、通過Android
NDK對OpenGL,OpenSL和OpenMAX的支持。
2、一個(gè)Java-Go的工具，支持通過Java調(diào)用Go的Package，所以許多游戲的菜單UI可以通過標(biāo)準(zhǔn)SDK構(gòu)建。（有可能會支持通過其他語言調(diào)用Go，比如Objective-C。）
3、集成AndroidStudio
新特性將會在Go1.4穩(wěn)定版中提供。
按值傳遞函數(shù)參數(shù)，是拷貝參數(shù)的實(shí)際值到函數(shù)的形式參數(shù)的方法調(diào)用。在這種情況下，參數(shù)在函數(shù)內(nèi)變化對參數(shù)不會有影響。
默認(rèn)情況下，Go編程語言使用調(diào)用通過值的方法來傳遞參數(shù)。在一般情況下，這意味著，在函數(shù)內(nèi)碼不能改變用來調(diào)用所述函數(shù)的參數(shù)?？紤]函數(shù)swap()的定義如下。
代碼如下:
/* function definition to swap the values */
func swap(int x, int y) int {
var temp int
temp = x /* save the value of x */
x = y /* put y into x */
y = temp /* put temp into y */
return temp;
}
現(xiàn)在，讓我們通過使實(shí)際值作為在以下示例調(diào)用函數(shù)swap()：
代碼如下:
package main
import "fmt"
func main() {
/* local variable definition */
var a int = 100
var b int = 200
fmt.Printf("Before swap, value of a : %d\n", a )
fmt.Printf("Before swap, value of b : %d\n", b )
/* calling a function to swap the values */
swap(a, b)
fmt.Printf("After swap, value of a : %d\n", a )
fmt.Printf("After swap, value of b : %d\n", b )
}
func swap(x, y int) int {
var temp int
temp = x /* save the value of x */
x = y /* put y into x */
y = temp /* put temp into y */
return temp;
}
讓我們把上面的代碼放在一個(gè)C文件，編譯并執(zhí)行它，它會產(chǎn)生以下結(jié)果：
Before swap, value of a :100
Before swap, value of b :200
After swap, value of a :100
After swap, value of b :200
這表明，參數(shù)值沒有被改變，雖然它們已經(jīng)在函數(shù)內(nèi)部改變。
通過傳遞函數(shù)參數(shù)，即是拷貝參數(shù)的地址到形式參數(shù)的參考方法調(diào)用。在函數(shù)內(nèi)部，地址是訪問調(diào)用中使用的實(shí)際參數(shù)。這意味著，對參數(shù)的更改會影響傳遞的參數(shù)。
要通過引用傳遞的值，參數(shù)的指針被傳遞給函數(shù)就像任何其他的值。所以，相應(yīng)的，需要聲明函數(shù)的參數(shù)為指針類型如下面的函數(shù)swap()，它的交換兩個(gè)整型變量的值指向它的參數(shù)。
代碼如下:
/* function definition to swap the values */
func swap(x *int, y *int) {
var temp int
temp = *x /* save the value at address x */
*x = *y /* put y into x */
*y = temp /* put temp into y */
}
現(xiàn)在，讓我們調(diào)用函數(shù)swap()通過引用作為在下面的示例中傳遞數(shù)值：
代碼如下:
package main
import "fmt"
func main() {
/* local variable definition */
var a int = 100
var b int= 200
fmt.Printf("Before swap, value of a : %d\n", a )
fmt.Printf("Before swap, value of b : %d\n", b )
/* calling a function to swap the values.
* a indicates pointer to a ie. address of variable a and
* b indicates pointer to b ie. address of variable b.
*/
swap(a, b)
fmt.Printf("After swap, value of a : %d\n", a )
fmt.Printf("After swap, value of b : %d\n", b )
}
func swap(x *int, y *int) {
var temp int
temp = *x /* save the value at address x */
*x = *y /* put y into x */
*y = temp /* put temp into y */
}
讓我們把上面的代碼放在一個(gè)C文件，編譯并執(zhí)行它，它會產(chǎn)生以下結(jié)果：
Before swap, value of a :100
Before swap, value of b :200
After swap, value of a :200
After swap, value of b :100
這表明變化的功能以及不同于通過值調(diào)用的外部體現(xiàn)的改變不能反映函數(shù)之外。
智能合約調(diào)用是實(shí)現(xiàn)一個(gè) DApp 的關(guān)鍵，一個(gè)完整的 DApp 包括前端、后端、智能合約及區(qū)塊 鏈系統(tǒng)，智能合約的調(diào)用是連接區(qū)塊鏈與前后端的關(guān)鍵。
我們先來了解一下智能合約調(diào)用的基礎(chǔ)原理。智能合約運(yùn)行在以太坊節(jié)點(diǎn)的 EVM 中。因此要 想調(diào)用合約必須要訪問某個(gè)節(jié)點(diǎn)。
以后端程序?yàn)槔?，后端服?wù)若想連接節(jié)點(diǎn)有兩種可能，一種是雙 方在同一主機(jī)，此時(shí)后端連接節(jié)點(diǎn)可以采用 本地 IPC(Inter-Process Communication，進(jìn) 程間通信)機(jī)制，也可以采用 RPC(Remote Procedure Call，遠(yuǎn)程過程調(diào)用)機(jī)制;另 一種情況是雙方不在同一臺主機(jī)，此時(shí)只能采用 RPC 機(jī)制進(jìn)行通信。
提到 RPC， 讀者應(yīng)該對 Geth 啟動參數(shù)有點(diǎn)印象，Geth 啟動時(shí)可以選擇開啟 RPC 服務(wù)，對應(yīng)的 默認(rèn)服務(wù)端口是 8545。。
接著，我們來了解一下智能合約運(yùn)行的過程。
智能合約的運(yùn)行過程是后端服務(wù)連接某節(jié)點(diǎn)，將 智能合約的調(diào)用(交易)發(fā)送給節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)在驗(yàn)證了交易的合法性后進(jìn)行全網(wǎng)廣播，被礦工打包到 區(qū)塊中代表此交易得到確認(rèn)，至此交易才算完成。
就像數(shù)據(jù)庫一樣，每個(gè)區(qū)塊鏈平臺都會提供主流 開發(fā)語言的 SDK(Software Development Kit，軟件開發(fā)工具包)，由于 Geth 本身就是用 Go 語言 編寫的，因此若想使用 Go 語言連接節(jié)點(diǎn)、發(fā)交易，直接在工程內(nèi)導(dǎo)入 go-ethereum(Geth 源碼) 包就可以了，剩下的問題就是流程和 API 的事情了。
總結(jié)一下，智能合約被調(diào)用的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)和 SDK。
由于 IPC 要求后端與節(jié)點(diǎn)必須在同一主機(jī)，所以很多時(shí)候開發(fā)者都會采用 RPC 模式。除了 RPC，以太坊也為開發(fā)者提供了 json- rpc 接口，本文就不展開討論了。
接下來介紹如何使用 Go 語言，借助 go-ethereum 源碼庫來實(shí)現(xiàn)智能合約的調(diào)用。這是有固定 步驟的，我們先來說一下總體步驟，以下面的合約為例。
步驟 01:編譯合約，獲取合約 ABI(Application Binary Interface，應(yīng)用二進(jìn)制接口)。 單擊【ABI】按鈕拷貝合約 ABI 信息，將其粘貼到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 語言IDE 創(chuàng)建該文件，文件名可自定義，后綴最好使用 abi)。
最好能將 calldemo.abi 單獨(dú)保存在一個(gè)目錄下，輸入“l(fā)s”命令只能看到 calldemo.abi 文件，參 考效果如下:
步驟 02:獲得合約地址。注意要將合約部署到 Geth 節(jié)點(diǎn)。因此 Environment 選擇為 Web3 Provider。
在【Environment】選項(xiàng)框中選擇“Web3 Provider”，然后單擊【Deploy】按鈕。
部署后，獲得合約地址為:0xa09209c28AEf59a4653b905792a9a910E78E7407。
步驟 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包內(nèi)的可執(zhí)行程序)編譯智能合約為 Go 代碼。abigen 工具的作用是將 abi 文件轉(zhuǎn)換為 Go 代碼，命令如下:
其中各參數(shù)的含義如下。 (1)abi:是指定傳入的 abi 文件。 (2)type:是指定輸出文件中的基本結(jié)構(gòu)類型。 (3)pkg:指定輸出文件 package 名稱。 (4)out:指定輸出文件名。 執(zhí)行后，將在代碼目錄下看到 funcdemo.go 文件，讀者可以打開該文件欣賞一下，注意不要修改它。
步驟 04:創(chuàng)建 main.go，填入如下代碼。 注意代碼中 HexToAddress 函數(shù)內(nèi)要傳入該合約部署后的地址，此地址在步驟 01 中獲得。
步驟 04:設(shè)置 go mod，以便工程自動識別。
前面有所提及，若要使用 Go 語言調(diào)用智能合約，需要下載 go-ethereum 工程，可以使用下面 的指令:
該指令會自動將 go-ethereum 下載到“$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum”，這樣還算 不錯。不過，Go 語言自 1.11 版本后，增加了 module 管理工程的模式。只要設(shè)置好了 go mod，下載 依賴工程的事情就不必關(guān)心了。
接下來設(shè)置 module 生效和 GOPROXY，命令如下:
在項(xiàng)目工程內(nèi)，執(zhí)行初始化，calldemo 可以自定義名稱。
步驟 05:運(yùn)行代碼。執(zhí)行代碼，將看到下面的效果，以及最終輸出的 2020。
上述輸出信息中，可以看到 Go 語言會自動下載依賴文件，這就是 go mod 的神奇之處?？吹?2020，相信讀者也知道運(yùn)行結(jié)果是正確的了。
直接調(diào)用so的函數(shù)cgo應(yīng)該繞不開吧，我寫過一個(gè)銀行的應(yīng)用程序調(diào)用其特色業(yè)務(wù)接口，因?yàn)榻涌谥恢С謈和java，我就封裝了一個(gè)c的so，然后用cgo調(diào)用后寫了一個(gè)RPC供遠(yuǎn)程的go語言調(diào)用，因?yàn)镽PC只負(fù)責(zé)信息交互不負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯，所以寫了不到百行，以后基本不用再改。記住雖然go語言自帶gc，但cgo還是要手工釋放內(nèi)存哦。
直接嵌入c源代碼到go代碼里面
package main
/*
#include stdio.h
void myhello(int i) {
printf("Hello C: %d\n", i);
}
*/
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.myhello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
需要注意的是C代碼必須放在注釋里面
import "C"語句和前面的C代碼之間不能有空行
運(yùn)行結(jié)果
$ go build main.go ./main
Hello C: 12
Hello Go
分開c代碼到單獨(dú)文件
嵌在一起代碼結(jié)構(gòu)不是很好看，很多人包括我，還是喜歡把兩個(gè)分開，放在不同的文件里面，顯得干凈，go源文件里面是go的源代碼，c源文件里面是c的源代碼。
$ ls
hello.c hello.h main.go
$ cat hello.h
void hello(int);
$ cat hello.c
#include stdio.h
void hello(int i) {
printf("Hello C: %d\n", i);
}
$ cat main.go
package main
// #include "hello.h"
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.hello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
編譯運(yùn)行
$ go build ./main
Hello C: 12
Hello Go
編譯成庫文件
如果c文件比較多，最好還是能夠編譯成一個(gè)獨(dú)立的庫文件，然后go來調(diào)用庫。
$ find mylib main
mylib
mylib/hello.h
mylib/hello.c
main
main/main.go
編譯庫文件
$ cd mylib
# gcc -fPIC -shared -o libhello.so hello.c
編譯go程序
$ cd main
$ cat main.go
package main
// #cgo CFLAGS: -I../mylib
// #cgo LDFLAGS: -L../mylib -lhello
// #include "hello.h"
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.hello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
$ go build main.go
運(yùn)行
$ export LD_LIBRARY_PATH=../mylib
$ ./main
Hello C: 12
Hello Go
在我們的例子中，庫文件是編譯成動態(tài)庫的，main程序鏈接的時(shí)候也是采用的動態(tài)庫
$ ldd main
linux-vdso.so.1 = (0x00007fffc7968000)
libhello.so = ../mylib/libhello.so (0x00007f513684c000)
libpthread.so.0 = /lib64/libpthread.so.0 (0x00007f5136614000)
libc.so.6 = /lib64/libc.so.6 (0x00007f5136253000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000055d819227000)
理論上講也是可以編譯成整個(gè)一靜態(tài)鏈接的可執(zhí)行程序，由于我的機(jī)器上缺少靜態(tài)鏈接的系統(tǒng)庫，比如libc.a，所以只能編譯成動態(tài)鏈接。
Go語言作為出現(xiàn)比較晚的一門編程語言，在其原生支持高并發(fā)、云原生等領(lǐng)域的優(yōu)秀表現(xiàn)，像目前比較流行的容器編排技術(shù)Kubernetes、容器技術(shù)Docker都是用Go語言寫的，像Java等其他面向?qū)ο蟮恼Z言，雖然也能做云原生相關(guān)的開發(fā)，但是支持的程度遠(yuǎn)沒有Go語言高，憑借其語言特性和簡單的編程方式，彌補(bǔ)了其他編程語言一定程度上的不足，一度成為一個(gè)熱門的編程語言。
最近在學(xué)習(xí)Go語言，我之前使用過C#、Java等面向?qū)ο缶幊痰恼Z言，發(fā)現(xiàn)其中有很多的編程方式和其他語言有區(qū)別的地方，好記性不如爛筆頭，總結(jié)一下，和其他語言做個(gè)對比。這里只總結(jié)差異的地方，具體的語法不做詳細(xì)的介紹。
種一棵樹最好的時(shí)間是十年前，其次是現(xiàn)在。
3)變量初始化時(shí)候可以和其他語言一樣直接在變量后面加等號，等號后面為要初始化的值，也可以使用變量名：=變量值的簡單方式
3）變量賦值 Go語言的變量賦值和多數(shù)語言一致，但是Go語言提供了多重賦值的功能，比如下面這個(gè)交換i、j變量的語句：
在不支持多重賦值的語言中，交換兩個(gè)變量的值需要引入一個(gè)中間變量：
4)匿名變量
在使用其他語言時(shí)，有時(shí)候要獲取一個(gè)值，卻因?yàn)樵摵瘮?shù)返回多個(gè)值而不得不定義很多沒有的變量，Go語言可以借助多重返回值和匿名變量來避免這種寫法，使代碼看起來更優(yōu)雅。
假如GetName()函數(shù)返回3個(gè)值，分別是firstName,lastName和nickName
若指向獲得nickName，則函數(shù)調(diào)用可以這樣寫
這種寫法可以讓代碼更清晰，從而大幅降低溝通的復(fù)雜度和維護(hù)的難度。
1）基本常量
常量使用關(guān)鍵字const 定義，可以限定常量類型，但不是必須的，如果沒有定義常量的類型，是無類型常量
2）預(yù)定義常量
Go語言預(yù)定義了這些常量 true、false和iota
iota比較特殊，可以被任務(wù)是一個(gè)可被編譯器修改的常量，在每個(gè)const關(guān)鍵字出現(xiàn)時(shí)被重置為0，然后在下一個(gè)const出現(xiàn)之前每出現(xiàn)一個(gè)iota，其所代表的數(shù)字會自動加1.
3)枚舉
1）int 和int32在Go語言中被認(rèn)為是兩種不同類型的類型
2）Go語言定義了兩個(gè)浮點(diǎn)型float32和float64，其中前者等價(jià)于C語言的float類型，后者等價(jià)于C語言的double類型
3）go語言支持復(fù)數(shù)類型
復(fù)數(shù)實(shí)際上是由兩個(gè)實(shí)數(shù)（在計(jì)算機(jī)中使用浮點(diǎn)數(shù)表示）構(gòu)成，一個(gè)表示實(shí)部（real）、一個(gè)表示虛部（imag）。也就是數(shù)學(xué)上的那個(gè)復(fù)數(shù)
復(fù)數(shù)的表示
實(shí)部與虛部
對于一個(gè)復(fù)數(shù)z=complex(x,y),就可以通過Go語言內(nèi)置函數(shù)real(z)獲得該復(fù)數(shù)的實(shí)部，也就是x，通過imag(z)獲得該復(fù)數(shù)的虛部，也就是y
4）數(shù)組(值類型，長度在定義后無法再次修改，每次傳遞都將產(chǎn)生一個(gè)副本。)
5）數(shù)組切片（slice）
數(shù)組切片（slice）彌補(bǔ)了數(shù)組的不足，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以抽象為以下三個(gè)變量：
6）Map 在go語言中Map不需要引入任何庫，使用很方便
Go循環(huán)語句只支持for關(guān)鍵字，不支持while和do-while
goto語句的語義非常簡單，就是跳轉(zhuǎn)到本函數(shù)內(nèi)的某個(gè)標(biāo)簽
今天就介紹到這里，以后我會在總結(jié)Go語言在其他方面比如并發(fā)編程、面向?qū)ο蟆⒕W(wǎng)絡(luò)編程等方面的不同及使用方法。希望對大家有所幫助。
重慶分公司
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