八 错误机制
Go中，使用error类型来表示错误，不过不再是一个整数类型，而是一个接口类型
type error interface {
Error() string
}
最常用的是errors.New() 函数，代码示例如下
func sqrt(f float64) (float64,error) {
if f <0 {
return 0,errors.New("param error")
}
}
通常更规范的使用方法如下
err:= errors.New("error example")
fmt.Printf("error is %s\n",err)
Go语言的多返回值使得返回错误异常简单，一般的错误使用error，对于真正的异常，Go提供panic-recover机制
十 反射
反射是指程序在运行时可以访问 ，检测和修改它本身状态或行为的一种能力，在运行的时候能够观察并且纠正自己的行为；
Go语言提供了一种机制在运行时更新变量和检查它们的值，调用它们的方法，但是在编译时并不知道这些变量的具体类型，称为反射机制
使用场景
(1) 不能明确接口调用哪个函数，需要根据传入的参数在运行时决定
(2) 不能明确传入函数的参数类型，需要在运行时处理任意对象
反射缺点 ：
(1) 可读性差 ：反射相关的代码，难以阅读
(2) Go作为一门静态语言，编译器能提前发现一些类型错误，但是对于反射代码是无能为力的。所以包含反射相关的代码，很可能运行很久才出错，会直接panic
(3) 反射性能差 ： 比正常代码运行速度慢一到两个数量级
反射通过接口的类型信息实现，建立在类型的基础上；Go语言在reflect包里定义了各种类型，实现了反射的各种函数，通过它们可以在运行时检测类型的信息，改变类型的值。
iface描述的是非空接口，eface描述的是空接口，不包含任何方法。Go语言的所有类型都“实现了“空接口
type iface struct {
tab *itab
data unsafe.Pointer
}
type itab struct {
inter *interfacetype
_type *_type
link *itab
hash unit32
fun [1] unitptr
}
type eface struct {
_type *_type
data unsafe.Pointer
}
eface只维护了一个_type字段，表示空接口所承载的具体的实体类型，data指向了具体的值
reflect包里定义了一个接口和一个结构体，即reflect.Type和reflect.Value
前者主要提供关于类型相关的信息，所以它和_type关联比较紧密，后者则结合_type和data两者，因此程序员可以获取甚至改变类型的值
TypeOf函数用来 提取一个接口中值的类型信息，由于它的输入参数是一个空的interface{} ,调用此函数时，实参会先被转化为interface{}类型。这样，实参的类型信息，方法集，值信息都存储到interface{}变量里了，看源码
func TypeOf(i interface{})Type {
eface := *(*emptyInterface)(unsafe.Pointer(&i))
return toType(eface.typ)
}
// 类型转换
func toType(t *rtype) Type {
if t == nil {
return nil
}
return t
}
Type定义非常多的方法，通过它们可以获取类型的一切信息；所有的类型都会包含rtype这个字段，表示各种类型的公共信息；另外，不同类型包含自己的一些独特的部分
Type接口实现了String()函数，满足fmt.Stringer接口，因此使用fmt.Println打印的时候，输出的是String()的结果
TypeOf函数举例 使用 reflect.TypeOf() 函数可以获得任意值的类型对象
/**
* 反射测试代码
*/
func main() {
var a int
var b string
typeOfA := reflect.TypeOf(a)
typeOfB := reflect.TypeOf(b)
fmt.Println(typeOfA.Name(), typeOfA.Kind())
fmt.Println(typeOfB.Name(), typeOfB.Kind())
}
对于结构体类型，可以进一步获取结构体成员的类型信息
func main() {
// 声明一个空结构体
type cat struct {
Name string
// 带有结构体tag的字段
Type int `json:"type" id:"100"`
}
// 创建cat的实例
ins := cat{Name: "mimi", Type: 1}
// 获取结构体实例的反射类型对象
typeOfCat := reflect.TypeOf(ins)
// 遍历结构体所有成员
for i := 0; i < typeOfCat.NumField(); i++ {
// 获取每个成员的结构体字段类型
fieldType := typeOfCat.Field(i)
// 输出成员名和tag
fmt.Printf("name: %v tag: '%v'\n", fieldType.Name, fieldType.Tag)
}
// 通过字段名, 找到字段类型信息
if catType, ok := typeOfCat.FieldByName("Type"); ok {
// 从tag中取出需要的tag
fmt.Println(catType.Tag.Get("json"), catType.Tag.Get("id"))
}
}
反射原理图示
ValueOf函数，返回值reflect.Value表示interface{}里存储的实际变量，能提供实际变量的各种信息
总结 ： TypeOf()函数返回一个接口，这个接口定义了一系列方法，利用这些方法可以获取关于类型的所有信息；ValueOf()函数返回一个结构体变量，包含类型信息以及实际值
1、golang中反射最常见的使用场景是做对象的序列化（serialization，有时候也叫Marshal & Unmarshal） 例如，Go语言标准库的encoding/json、encoding/xml、encoding/gob、encoding/binary等包就大量依赖于反射功能来实现。
2、但是有时你希望在运行时使用变量的在编写程序时还不存在的信息。比如你正在尝试将文件或网络请求中的数据映射到变量中。或者你想构建一个适用于不同类型的工具。在这种情况下，你需要使用反射。反射使您能够在运行时检查类型。它还允许您在运行时检查，修改和创建变量，函数和结构体。
十一 同步模式
Sync.WaitGroup 同步屏障
可以达到并发goroutine的执行屏障的效果，提供了用于创建等待多个并发执行的代码块在达到WaitGroup显式指定的同步条件后，才可继续执行wait调用后的后续代码能力
Add和Wait之间必须有严格的happens before关系
(1) 对于整个代码块中所创建的全部Add操作，可被严格分割为不交的两个组别A和B，若设置A happens before B
(2) 存在一个Wait操作 W，使得A happens before B
(3) 并且该 W happens before B
Sync.Pool 缓存池
大量重复地创建许多对象，GC工作量飙升，CPU频繁掉底，产生CPU毛刺。这时可以用sync.Pool来缓存对象，减轻对GC的消耗
调用Get方法时，如果池子Pool缓存了对象，就直接返回缓存的对象，如果没有，就New函数创建一个新的对象
Get方法取出来的对象和上次Put进去的对象实际上是同一个，Pool没有做任何“清空”的处理，所以需要在Put之前，把对象清空
gin框架，对context的取用，也使用了sync.Pool
go vet工具可以检测到用户代码是否复制了Pool，是go1.7引入的一个静态检查机制，不仅仅工作在运行时或者标准库，同时也对用户代码有效
PoolDeque 是一个队列的接口，poolDequeue是一个具体的实现者，实现为单生产者，多消费者的固定大小的无锁Ring 式队列，生产者可以从head插入，head删除，而消费者仅可以从tail删除
关键函数
Pool.pin() 将当前goroutine和P绑定在一起，禁止抢占，并且返回对应的poolLocal以及p的id
popHead() 会从头删掉，并且返回queue的头结点，queue为空，返回false
getSlow() 如果在shared里没有获取到缓存对象，则继续调用Pool.getSlow()，尝试从其他P的poolLocal偷取
popTail()从尾部移除一个元素
victim
victim在poolCleanup的时候被赋值，而poolCLeanup在GC的时候被调用
先把victim和victimsize情空，再把local和localsize的数据全放过来 ；下一次GC来临之前，如果有Get调用则会从p.victim取，获取后也不放回victim，这样在一定程度上也减小了下一次GC的开销，原来1次GC的开销拉长到2次，减小了GC的抖动
Sync.Map
Go 1.9引入，线程安全的，读取，插入，删除也都保持着常数级别的时间复杂度，sync.Map的零值是有效的，并且零值是一个空的map
使用read和dirty两个map来进行读写分离，降低锁冲突来提高效率
Store方法
1.如果m.read存在这个key, 并且对应的entry没有标记为expunged(删除)，就直接更新read中的entry；如果没有成功，代表read没有key或者标记为删除，就加锁，再进行后续操作
2.再次在read查找这个key，如果存在key但是标记为expunged(删除),此时更改expunged为nil (不删除)，并且dirtyMap没有这个key，代表用到了这个key数据，这时候需要在dirty map插入key，然后直接更新对应的value
3.如果此时read还是没有这个key，就查看dirty是否有这个key，有就直接更新dirty中这个key的value
4.read和dirty都没有，就把read未删除的数据，增加到dirty中；同时把这个
key-value数据，写入到dirtyMap中
Load方法
read主要用于读取，每次Load都先从read读取，当read中不存在且amended为true，就从dirty读取数据
无论dirty是否存在该key，都会执行missLocked函数，该函数将misses+1，当misses等于dirty的大小时，便会将dirty复制到read，此时再将dirty置为nil
Delete方法
1.先从read中查是否有这个key，有就执行entry.delete, 把p置为nil，这样dirty和read都能看到这个变化
2.如果read中没有这个key，并且dirty不为空，先上锁，double check，仍然在read没有这个key，先调用missLocked判断是否提升dirty到read。如果最终发现dirty有这个key，那就从dirty删除这个key对应的value，通过更改entry状态实现。
十二 调度机制
Go程序的执行 有两个层面 ： Go Program和Runtime，即用户程序和运行时，通过函数来实现内存管理，channel通信，goroutine创建等功能。用户程序进行的系统调用都会被Runtime拦截，以此来帮助它进行调度以及垃圾回收相关的工作。
Runtime维护所有的goroutine，并通过scheduler进行调度，goroutine需要依赖thread才能执行
GMP 需要P的原因是 ： 当一个线程阻塞的时候，将和它绑定的P上的goroutine转移到其他线程。当线程进行阻塞系统调用的时候，这时候无法执行其他代码，因此可以将与其相关联的P上的goroutine分配给其他线程运行。
Go scheduler 会启动一个后台线程sysmon，用来检测长时间(10ms) 运行的goroutine，将其停靠到global runqueues， 这是一个全局的runqueue，优先级较低，以示惩罚。
Go scheduler在支持抢占式调度的同时，还支持协作式调度，意味着抢占这一过程会通常被动地进行。在go 表现为 ： 编译器会在每个函数的执行代码前插入一小段检测代码，一旦判断成立，则调度器会转去执行其他的goroutine，而原goroutine将被放回调度队列，等待后续的调度
Go scheduler默认状态下启用了抢占式调度，同时给予了用户禁用抢占式调度的权利。显然，抢占式调度的支持需要确保代码执行到了可被安全抢占的位置，因此抢占式调度比协作式调度实现上更加复杂。
Go scheduler每一轮调度要做的工作，就是找到处于runnable的goroutine，并执行它，顺序如下
(1) 从本地可运行队列里找
(2) 从全局可运行队列里找
(3) 从netpoll里找
(4) 从其他P偷取goroutine
goroutine
(1) 尝试将g放到本地可执行队列
(2) 本地可执行队列runqueue满了，runnext将g放到全局队列里，如果添加失败，说明本地队列发生了变化，又有位置了，就重试retry放到本地队列中
Go sysmon后台监控线程
不依赖P直接执行，通过newm函数创建一个工作线程
sysmon 会进行netpool（获取fd事件）、retake抢占，forcegc(按时间强制执行GC),scavenge heap(释放闲置内存减少内存占用) 等处理
1.抢占处于系统调用的P，让其他M接管它，以运行其他的goroutine
2. 对于长时间运行的P，或者说绑定在P上的长时间运行的goroutine，sysmon会检测这种情况，然后设置一些标志，表明goroutine自己cpu的执行权，给其他goroutine一些执行机会
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