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# Go 语言万字教程

Go（又称 Golang）是 Google 于 2009 年发布的开源编程语言，由 Robert Griesemer、Rob Pike 和 Ken Thompson 设计。Go 语言以其简洁的语法、出色的并发支持和高效的编译速度而闻名，特别适合构建网络服务、分布式系统和云原生应用。

## 第一章：环境搭建与基础概念

Go 语言的安装非常简单。在官网 golang.org 下载对应操作系统的安装包后，按照提示完成安装即可。安装完成后，打开终端输入 `go version` 验证安装是否成功。Go 语言需要设置工作空间，传统上使用 GOPATH 环境变量指定，但从 Go 1.11 开始引入了 Go Modules，使得项目可以放在任意位置。

一个标准的 Go 程序由包（package）组成。每个 Go 源文件都必须在开头声明它属于哪个包。`main` 包是一个特殊的包，它定义了一个独立的可执行程序而非库。`main` 包中必须包含一个 `main` 函数，这是程序执行的入口点。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("你好，Go语言！")
}
```

这个最简单的程序展示了 Go 的基本结构。`package main` 声明这是主程序包，`import "fmt"` 导入了格式化输入输出的标准库，`func main()` 定义了程序入口函数。使用 `go run main.go` 可以直接运行程序，使用 `go build main.go` 可以编译生成可执行文件。

## 第二章：变量与数据类型

Go 是静态类型语言，每个变量在编译时都有确定的类型。Go 提供了多种声明变量的方式，可以根据场景选择最合适的写法。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    // 完整声明方式
    var name string = "张三"
    
    // 类型推断（编译器自动推断类型）
    var age = 25
    
    // 短变量声明（只能在函数内部使用）
    city := "北京"
    
    // 多变量声明
    var x, y, z int = 1, 2, 3
    
    // 批量声明
    var (
        isStudent bool   = true
        score     float64 = 95.5
    )
    
    fmt.Println(name, age, city, x, y, z, isStudent, score)
}
```

Go 的基本数据类型包括布尔型、数值型和字符串型。布尔型只有 `true` 和 `false` 两个值。数值型包括多种整数类型如 int8、int16、int32、int64 及其无符号版本 uint8 等，还有浮点数 float32 和 float64，以及复数 complex64 和 complex128。`int` 和 `uint` 的大小取决于平台，在 64 位系统上是 64 位。`byte` 是 `uint8` 的别名，`rune` 是 `int32` 的别名，用于表示 Unicode 码点。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    // 整数类型
    var i int = 42
    var u uint = 42
    var i64 int64 = 9223372036854775807
    
    // 浮点数类型
    var f32 float32 = 3.14
    var f64 float64 = 3.141592653589793
    
    // 布尔类型
    var b bool = true
    
    // 字符串类型
    var s string = "Go语言"
    
    // byte 和 rune
    var ch byte = 'A'        // ASCII 字符
    var r rune = '中'        // Unicode 字符
    
    fmt.Printf("int: %d, uint: %d, int64: %d\n", i, u, i64)
    fmt.Printf("float32: %f, float64: %.15f\n", f32, f64)
    fmt.Printf("bool: %t\n", b)
    fmt.Printf("string: %s, 长度: %d\n", s, len(s))
    fmt.Printf("byte: %c, rune: %c\n", ch, r)
}
```

常量使用 `const` 关键字声明，必须在编译时确定值。Go 还提供了特殊的常量生成器 `iota`，它在 `const` 块中从 0 开始，每行自动递增 1，非常适合定义枚举。

```go
package main

import "fmt"

const Pi = 3.14159265358979323846

const (
    StatusPending = iota  // 0
    StatusRunning         // 1
    StatusCompleted       // 2
    StatusFailed          // 3
)

const (
    _  = iota             // 忽略第一个值
    KB = 1 << (10 * iota) // 1 << 10 = 1024
    MB                    // 1 << 20
    GB                    // 1 << 30
    TB                    // 1 << 40
)

func main() {
    fmt.Printf("Pi = %.20f\n", Pi)
    fmt.Printf("状态值: %d, %d, %d, %d\n", StatusPending, StatusRunning, StatusCompleted, StatusFailed)
    fmt.Printf("KB=%d, MB=%d, GB=%d, TB=%d\n", KB, MB, GB, TB)
}
```

零值是 Go 的一个重要概念。当变量声明但未初始化时，Go 会自动赋予该类型的零值。数值类型的零值是 0，布尔型是 false，字符串是空字符串 ""，指针、切片、映射、通道、函数和接口的零值是 nil。

## 第三章：复合数据类型

数组是固定长度的同类型元素序列。数组的长度是类型的一部分，因此 `[3]int` 和 `[4]int` 是不同的类型。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    // 声明数组
    var arr1 [5]int                      // 默认零值
    arr2 := [3]string{"Go", "Python", "Java"}
    arr3 := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}      // 编译器推断长度
    arr4 := [5]int{1: 10, 3: 30}         // 指定索引初始化
    
    fmt.Println("arr1:", arr1)
    fmt.Println("arr2:", arr2)
    fmt.Println("arr3:", arr3, "长度:", len(arr3))
    fmt.Println("arr4:", arr4)
    
    // 访问和修改元素
    arr1[0] = 100
    fmt.Println("修改后的arr1:", arr1)
    
    // 遍历数组
    for i, v := range arr2 {
        fmt.Printf("索引 %d: %s\n", i, v)
    }
}
```

切片是 Go 中最常用的数据结构，它是对数组的抽象，提供了动态大小的灵活序列。切片由三部分组成：指向底层数组的指针、长度和容量。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建切片的多种方式
    var s1 []int                         // nil 切片
    s2 := []int{1, 2, 3, 4, 5}          // 字面量创建
    s3 := make([]int, 5)                 // make 创建，长度 5，容量 5
    s4 := make([]int, 3, 10)             // 长度 3，容量 10
    
    fmt.Printf("s1: %v, len=%d, cap=%d, nil=%t\n", s1, len(s1), cap(s1), s1 == nil)
    fmt.Printf("s2: %v, len=%d, cap=%d\n", s2, len(s2), cap(s2))
    fmt.Printf("s3: %v, len=%d, cap=%d\n", s3, len(s3), cap(s3))
    fmt.Printf("s4: %v, len=%d, cap=%d\n", s4, len(s4), cap(s4))
    
    // 从数组创建切片
    arr := [5]int{10, 20, 30, 40, 50}
    slice := arr[1:4]  // 包含索引 1、2、3
    fmt.Println("从数组切片:", slice)
    
    // append 添加元素
    s2 = append(s2, 6, 7, 8)
    fmt.Println("append后:", s2)
    
    // 合并切片
    s5 := []int{100, 200}
    s2 = append(s2, s5...)  // 使用 ... 展开切片
    fmt.Println("合并后:", s2)
    
    // copy 复制切片
    src := []int{1, 2, 3}
    dst := make([]int, len(src))
    copied := copy(dst, src)
    fmt.Printf("复制了 %d 个元素: %v\n", copied, dst)
}
```

映射（Map）是键值对的无序集合，类似于其他语言中的字典或哈希表。映射的键必须是可比较的类型，如数字、字符串、布尔值等。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建映射
    var m1 map[string]int                // nil 映射，不能直接写入
    m2 := map[string]int{}               // 空映射，可以写入
    m3 := make(map[string]int)           // make 创建
    m4 := map[string]int{                // 字面量初始化
        "apple":  5,
        "banana": 3,
        "orange": 8,
    }
    
    fmt.Println("m1 == nil:", m1 == nil)
    fmt.Println("m2:", m2)
    fmt.Println("m3:", m3)
    fmt.Println("m4:", m4)
    
    // 添加和修改
    m3["go"] = 100
    m3["python"] = 90
    m3["go"] = 95  // 修改已存在的键
    fmt.Println("m3:", m3)
    
    // 访问元素
    value := m4["apple"]
    fmt.Println("apple:", value)
    
    // 检查键是否存在
    if v, ok := m4["grape"]; ok {
        fmt.Println("grape:", v)
    } else {
        fmt.Println("grape 不存在")
    }
    
    // 删除元素
    delete(m4, "banana")
    fmt.Println("删除后:", m4)
    
    // 遍历映射
    for key, value := range m4 {
        fmt.Printf("%s: %d\n", key, value)
    }
    
    fmt.Println("映射长度:", len(m4))
}
```

结构体是将多个不同类型的字段组合在一起的复合类型，类似于其他语言中的类。

```go
package main

import "fmt"

// 定义结构体
type Person struct {
    Name    string
    Age     int
    Email   string
    Address Address  // 嵌套结构体
}

type Address struct {
    City    string
    Street  string
    ZipCode string
}

// 带标签的结构体（常用于 JSON 序列化）
type User struct {
    ID       int    `json:"id"`
    Username string `json:"username"`
    Password string `json:"-"`  // 忽略此字段
}

func main() {
    // 创建结构体实例
    var p1 Person                         // 零值初始化
    p2 := Person{Name: "张三", Age: 25}   // 指定字段初始化
    p3 := Person{                         // 完整初始化
        Name:  "李四",
        Age:   30,
        Email: "lisi@example.com",
        Address: Address{
            City:    "北京",
            Street:  "长安街1号",
            ZipCode: "100000",
        },
    }
    
    fmt.Printf("p1: %+v\n", p1)
    fmt.Printf("p2: %+v\n", p2)
    fmt.Printf("p3: %+v\n", p3)
    
    // 访问和修改字段
    p1.Name = "王五"
    p1.Age = 28
    fmt.Println("p1.Name:", p1.Name)
    
    // 访问嵌套结构体
    fmt.Println("p3 的城市:", p3.Address.City)
    
    // 结构体指针
    p4 := &Person{Name: "赵六", Age: 35}
    fmt.Println("p4.Name:", p4.Name)  // 自动解引用
    
    // 匿名结构体
    point := struct {
        X, Y int
    }{10, 20}
    fmt.Printf("point: %+v\n", point)
}
```

## 第四章：流程控制

Go 的流程控制语句简洁而强大。if 语句可以在条件前包含一个简短的初始化语句。

```go
package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
    
    // 基本 if-else
    x := 10
    if x > 5 {
        fmt.Println("x 大于 5")
    } else if x < 5 {
        fmt.Println("x 小于 5")
    } else {
        fmt.Println("x 等于 5")
    }
    
    // if 带初始化语句
    if num := rand.Intn(100); num > 50 {
        fmt.Printf("随机数 %d 大于 50\n", num)
    } else {
        fmt.Printf("随机数 %d 不大于 50\n", num)
    }
    // num 的作用域仅限于 if-else 块内
}
```

for 是 Go 中唯一的循环结构，但它可以模拟其他语言中的 while 和 do-while 循环。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    // 标准 for 循环
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Printf("%d ", i)
    }
    fmt.Println()
    
    // 类似 while 循环
    j := 0
    for j < 5 {
        fmt.Printf("%d ", j)
        j++
    }
    fmt.Println()
    
    // 无限循环
    k := 0
    for {
        if k >= 5 {
            break
        }
        fmt.Printf("%d ", k)
        k++
    }
    fmt.Println()
    
    // range 遍历
    nums := []int{10, 20, 30, 40, 50}
    for index, value := range nums {
        fmt.Printf("索引 %d: %d\n", index, value)
    }
    
    // 只需要值时忽略索引
    for _, value := range nums {
        fmt.Printf("值: %d\n", value)
    }
    
    // 遍历字符串
    for i, ch := range "Go语言" {
        fmt.Printf("位置 %d: %c\n", i, ch)
    }
    
    // continue 跳过当前迭代
    for i := 0; i < 10; i++ {
        if i%2 == 0 {
            continue
        }
        fmt.Printf("%d ", i)
    }
    fmt.Println()
}
```

switch 语句在 Go 中更加灵活，不需要 break（默认不会贯穿），可以使用 fallthrough 明确贯穿。

```go
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    // 基本 switch
    day := 3
    switch day {
    case 1:
        fmt.Println("星期一")
    case 2:
        fmt.Println("星期二")
    case 3:
        fmt.Println("星期三")
    case 4, 5:  // 多值匹配
        fmt.Println("星期四或星期五")
    default:
        fmt.Println("周末")
    }
    
    // switch 带初始化语句
    switch today := time.Now().Weekday(); today {
    case time.Saturday, time.Sunday:
        fmt.Println("周末休息")
    default:
        fmt.Println("工作日")
    }
    
    // 无表达式 switch（类似 if-else 链）
    score := 85
    switch {
    case score >= 90:
        fmt.Println("优秀")
    case score >= 80:
        fmt.Println("良好")
    case score >= 60:
        fmt.Println("及格")
    default:
        fmt.Println("不及格")
    }
    
    // fallthrough 贯穿
    num := 1
    switch num {
    case 1:
        fmt.Println("一")
        fallthrough
    case 2:
        fmt.Println("二")
    case 3:
        fmt.Println("三")
    }
    
    // 类型 switch
    var i interface{} = "hello"
    switch v := i.(type) {
    case int:
        fmt.Printf("整数: %d\n", v)
    case string:
        fmt.Printf("字符串: %s\n", v)
    case bool:
        fmt.Printf("布尔值: %t\n", v)
    default:
        fmt.Printf("未知类型: %T\n", v)
    }
}
```

## 第五章：函数

函数是 Go 程序的基本构建块。Go 函数可以返回多个值，这是处理错误的常见模式。

```go
package main

import (
    "errors"
    "fmt"
)

// 基本函数
func add(a, b int) int {
    return a + b
}

// 多返回值
func divide(a, b float64) (float64, error) {
    if b == 0 {
        return 0, errors.New("除数不能为零")
    }
    return a / b, nil
}

// 命名返回值
func rectangle(width, height float64) (area, perimeter float64) {
    area = width * height
    perimeter = 2 * (width + height)
    return  // 裸返回
}

// 可变参数
func sum(nums ...int) int {
    total := 0
    for _, num := range nums {
        total += num
    }
    return total
}

// 函数作为参数
func apply(nums []int, f func(int) int) []int {
    result := make([]int, len(nums))
    for i, v := range nums {
        result[i] = f(v)
    }
    return result
}

// 返回函数（闭包）
func multiplier(factor int) func(int) int {
    return func(x int) int {
        return x * factor
    }
}

func main() {
    // 调用基本函数
    fmt.Println("3 + 5 =", add(3, 5))
    
    // 多返回值
    result, err := divide(10, 3)
    if err != nil {
        fmt.Println("错误:", err)
    } else {
        fmt.Printf("10 / 3 = %.2f\n", result)
    }
    
    _, err = divide(10, 0)
    if err != nil {
        fmt.Println("错误:", err)
    }
    
    // 命名返回值
    area, perimeter := rectangle(5, 3)
    fmt.Printf("面积: %.2f, 周长: %.2f\n", area, perimeter)
    
    // 可变参数
    fmt.Println("求和:", sum(1, 2, 3, 4, 5))
    nums := []int{10, 20, 30}
    fmt.Println("切片求和:", sum(nums...))  // 展开切片
    
    // 函数作为参数
    double := func(x int) int { return x * 2 }
    fmt.Println("加倍:", apply([]int{1, 2, 3}, double))
    
    // 闭包
    triple := multiplier(3)
    fmt.Println("三倍 5:", triple(5))
    fmt.Println("三倍 10:", triple(10))
    
    // 匿名函数
    func(msg string) {
        fmt.Println("匿名函数:", msg)
    }("Hello")
}
```

defer 语句将函数调用推迟到外层函数返回时执行。defer 常用于资源清理、解锁、关闭文件等操作。多个 defer 按照后进先出（LIFO）的顺序执行。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    // 基本 defer
    defer fmt.Println("第一个 defer")
    defer fmt.Println("第二个 defer")
    defer fmt.Println("第三个 defer")
    
    fmt.Println("主函数执行")
    
    // defer 的参数在声明时求值
    x := 10
    defer fmt.Println("defer 中的 x:", x)
    x = 20
    fmt.Println("当前 x:", x)
    
    // defer 与闭包
    y := 100
    defer func() {
        fmt.Println("闭包中的 y:", y)  // 捕获变量的最终值
    }()
    y = 200
    
    // 常见用法：确保资源释放
    demoFileOperation()
}

func demoFileOperation() {
    fmt.Println("\n=== 模拟文件操作 ===")
    fmt.Println("打开文件")
    defer fmt.Println("关闭文件")  // 确保文件被关闭
    
    fmt.Println("读取文件内容")
    fmt.Println("处理文件内容")
}
```

panic 和 recover 用于处理程序中的异常情况。panic 会导致程序崩溃，但可以被 recover 捕获。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("程序开始")
    
    safeCall()
    
    fmt.Println("程序继续执行")
}

func safeCall() {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("捕获到 panic:", r)
        }
    }()
    
    dangerousOperation()
    
    fmt.Println("这行不会执行")
}

func dangerousOperation() {
    fmt.Println("执行危险操作")
    panic("出错了！")
}
```

## 第六章：方法与接口

方法是绑定到特定类型的函数。Go 没有类，但可以为任何类型定义方法。

```go
package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

// 定义类型
type Circle struct {
    Radius float64
}

type Rectangle struct {
    Width, Height float64
}

// 值接收者方法
func (c Circle) Area() float64 {
    return math.Pi * c.Radius * c.Radius
}

func (c Circle) Perimeter() float64 {
    return 2 * math.Pi * c.Radius
}

// 指针接收者方法（可以修改接收者）
func (c *Circle) Scale(factor float64) {
    c.Radius *= factor
}

func (r Rectangle) Area() float64 {
    return r.Width * r.Height
}

func (r Rectangle) Perimeter() float64 {
    return 2 * (r.Width + r.Height)
}

func main() {
    c := Circle{Radius: 5}
    fmt.Printf("圆形 - 面积: %.2f, 周长: %.2f\n", c.Area(), c.Perimeter())
    
    c.Scale(2)
    fmt.Printf("放大后 - 面积: %.2f, 周长: %.2f\n", c.Area(), c.Perimeter())
    
    r := Rectangle{Width: 4, Height: 3}
    fmt.Printf("矩形 - 面积: %.2f, 周长: %.2f\n", r.Area(), r.Perimeter())
}
```

接口是方法签名的集合。任何实现了这些方法的类型都隐式地实现了该接口。

```go
package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

// 定义接口
type Shape interface {
    Area() float64
    Perimeter() float64
}

// 更小的接口
type Areaer interface {
    Area() float64
}

type Circle struct {
    Radius float64
}

func (c Circle) Area() float64 {
    return math.Pi * c.Radius * c.Radius
}

func (c Circle) Perimeter() float64 {
    return 2 * math.Pi * c.Radius
}

type Rectangle struct {
    Width, Height float64
}

func (r Rectangle) Area() float64 {
    return r.Width * r.Height
}

func (r Rectangle) Perimeter() float64 {
    return 2 * (r.Width + r.Height)
}

// 使用接口作为参数
func printShapeInfo(s Shape) {
    fmt.Printf("类型: %T, 面积: %.2f, 周长: %.2f\n", s, s.Area(), s.Perimeter())
}

// 计算总面积
func totalArea(shapes []Shape) float64 {
    total := 0.0
    for _, s := range shapes {
        total += s.Area()
    }
    return total
}

func main() {
    c := Circle{Radius: 5}
    r := Rectangle{Width: 4, Height: 3}
    
    // 接口变量可以持有任何实现了该接口的值
    var s Shape
    s = c
    printShapeInfo(s)
    s = r
    printShapeInfo(s)
    
    // 接口切片
    shapes := []Shape{
        Circle{Radius: 2},
        Rectangle{Width: 3, Height: 4},
        Circle{Radius: 3},
    }
    
    for _, shape := range shapes {
        printShapeInfo(shape)
    }
    
    fmt.Printf("总面积: %.2f\n", totalArea(shapes))
    
    // 类型断言
    if circle, ok := s.(Circle); ok {
        fmt.Printf("这是圆形，半径: %.2f\n", circle.Radius)
    } else {
        fmt.Println("不是圆形")
    }
    
    // 类型 switch
    for _, shape := range shapes {
        switch v := shape.(type) {
        case Circle:
            fmt.Printf("圆形，半径: %.2f\n", v.Radius)
        case Rectangle:
            fmt.Printf("矩形，宽: %.2f, 高: %.2f\n", v.Width, v.Height)
        }
    }
}
```

空接口 `interface{}` 可以持有任何类型的值。从 Go 1.18 开始，`any` 是 `interface{}` 的别名。

```go
package main

import "fmt"

func describe(i interface{}) {
    fmt.Printf("值: %v, 类型: %T\n", i, i)
}

func main() {
    describe(42)
    describe("hello")
    describe(true)
    describe([]int{1, 2, 3})
    describe(map[string]int{"a": 1})
    
    // 空接口切片可以存储任意类型
    var items []interface{}
    items = append(items, 1, "two", 3.0, true)
    
    for _, item := range items {
        describe(item)
    }
}
```

## 第七章：并发编程

并发是 Go 语言最强大的特性之一。Go 使用 goroutine 和 channel 来实现并发。goroutine 是由 Go 运行时管理的轻量级线程。

```go
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func sayHello(name string) {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        fmt.Printf("Hello, %s! (%d)\n", name, i)
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
    }
}

func main() {
    // 启动 goroutine
    go sayHello("Alice")
    go sayHello("Bob")
    
    // 主函数中的代码
    sayHello("Main")
    
    // 匿名函数作为 goroutine
    go func(msg string) {
        fmt.Println("匿名 goroutine:", msg)
    }("异步消息")
    
    time.Sleep(500 * time.Millisecond)
    fmt.Println("程序结束")
}
```

Channel 是 goroutine 之间通信的管道。channel 是类型化的，确保发送和接收的数据类型一致。

```go
package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建无缓冲 channel
    ch := make(chan int)
    
    // 在 goroutine 中发送数据
    go func() {
        ch <- 42
        fmt.Println("数据已发送")
    }()
    
    // 接收数据
    value := <-ch
    fmt.Println("收到:", value)
    
    // 带缓冲的 channel
    bufferedCh := make(chan string, 3)
    bufferedCh <- "第一条"
    bufferedCh <- "第二条"
    bufferedCh <- "第三条"
    // bufferedCh <- "第四条"  // 会阻塞，因为缓冲区已满
    
    fmt.Println(<-bufferedCh)
    fmt.Println(<-bufferedCh)
    fmt.Println(<-bufferedCh)
    
    // 关闭 channel
    dataCh := make(chan int, 5)
    go func() {
        for i := 0; i < 5; i++ {
            dataCh <- i
        }
        close(dataCh)  // 发送完毕后关闭
    }()
    
    // range 遍历 channel（直到 channel 关闭）
    for v := range dataCh {
        fmt.Println("接收:", v)
    }
    
    // 检查 channel 是否关闭
    closedCh := make(chan int)
    close(closedCh)
    v, ok := <-closedCh
    fmt.Printf("值: %d, channel 打开: %t\n", v, ok)
}
```

select 语句用于在多个 channel 操作中进行选择。

```go
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch1 := make(chan string)
    ch2 := make(chan string)
    
    go func() {
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        ch1 <- "来自 channel 1"
    }()
    
    go func() {
        time.Sleep(200 * time.Millisecond)
        ch2 <- "来自 channel 2"
    }()
    
    // 接收两次
    for i := 0; i < 2; i++ {
        select {
        case msg1 := <-ch1:
            fmt.Println(msg1)
        case msg2 := <-ch2:
            fmt.Println(msg2)
        }
    }
    
    // 带超时的 select
    ch3 := make(chan string)
    
    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        ch3 <- "延迟消息"
    }()
    
    select {
    case msg := <-ch3:
        fmt.Println(msg)
    case <-time.After(1 * time.Second):
        fmt.Println("超时！")
    }
    
    // 非阻塞操作
    ch4 := make(chan int, 1)
    
    select {
    case ch4 <- 100:
        fmt.Println("发送成功")
    default:
        fmt.Println("channel 满或不可用")
    }
    
    select {
    case v := <-ch4:
        fmt.Println("接收到:", v)
    default:
        fmt.Println("没有数据可接收")
    }
}
```

sync 包提供了更底层的同步原语，如互斥锁和等待组。

```go
package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

func main() {
    // WaitGroup 等待一组 goroutine 完成
    var wg sync.WaitGroup
    
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(id int) {
            defer wg.Done()
            fmt.Printf("Goroutine %d 完成\n", id)
        }(i)
    }
    
    wg.Wait()
    fmt.Println("所有 goroutine 已完成")
    
    // Mutex 互斥锁
    var mu sync.Mutex
    counter := 0
    
    var wg2 sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg2.Add(1)
        go func() {
            defer wg2.Done()
            mu.Lock()
            counter++
            mu.Unlock()
        }()
    }
    wg2.Wait()
    fmt.Println("计数器（互斥锁）:", counter)
    
    // RWMutex 读写锁
    var rwMu sync.RWMutex
    data := make(map[string]int)
    
    // 写操作需要写锁
    rwMu.Lock()
    data["key"] = 100
    rwMu.Unlock()
    
    // 读操作只需读锁（允许并发读）
    rwMu.RLock()
    _ = data["key"]
    rwMu.RUnlock()
    
    // 原子操作
    var atomicCounter int64 = 0
    
    var wg3 sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg3.Add(1)
        go func() {
            defer wg3.Done()
            atomic.AddInt64(&atomicCounter, 1)
        }()
    }
    wg3.Wait()
    fmt.Println("计数器（原子操作）:", atomicCounter)
    
    // Once 确保函数只执行一次
    var once sync.Once
    initialize := func() {
        fmt.Println("初始化只执行一次")
    }
    
    for i := 0; i < 5; i++ {
        once.Do(initialize)
    }
}
```

## 第八章：错误处理

Go 使用显式的错误返回值而非异常来处理错误。error 是一个内置接口，任何实现了 `Error() string` 方法的类型都可以作为错误。

```go
package main

import (
    "errors"
    "fmt"
    "os"
)

// 自定义错误类型
type ValidationError struct {
    Field   string
    Message string
}

func (e *ValidationError) Error() string {
    return fmt.Sprintf("验证错误 - 字段 %s: %s", e.Field, e.Message)
}

// 哨兵错误（用于比较）
var ErrNotFound = errors.New("未找到")
var ErrPermissionDenied = errors.New("权限拒绝")

func findUser(id int) (string, error) {
    if id <= 0 {
        return "", ErrNotFound
    }
    if id == 999 {
        return "", ErrPermissionDenied
    }
    return fmt.Sprintf("用户%d", id), nil
}

func validateAge(age int) error {
    if age < 0 {
        return &ValidationError{Field: "age", Message: "年龄不能为负"}
    }
    if age > 150 {
        return &ValidationError{Field: "age", Message: "年龄不能超过150"}
    }
    return nil
}

// 错误包装（Go 1.13+）
func readConfig(filename string) ([]byte, error) {
    data, err := os.ReadFile(filename)
    if err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("读取配置文件失败: %w", err)
    }
    return data, nil
}

func main() {
    // 基本错误处理
    user, err := findUser(1)
    if err != nil {
        fmt.Println("错误:", err)
    } else {
        fmt.Println("找到用户:", user)
    }
    
    // 错误比较
    _, err = findUser(0)
    if errors.Is(err, ErrNotFound) {
        fmt.Println("用户未找到")
    }
    
    // 自定义错误类型
    err = validateAge(-5)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        
        // 类型断言获取详细信息
        var validErr *ValidationError
        if errors.As(err, &validErr) {
            fmt.Printf("字段: %s, 消息: %s\n", validErr.Field, validErr.Message)
        }
    }
    
    // 错误包装和解包
    _, err = readConfig("不存在的文件.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("包装后的错误:", err)
        
        // 检查底层错误
        if errors.Is(err, os.ErrNotExist) {
            fmt.Println("文件不存在")
        }
        
        // 解包错误
        unwrapped := errors.Unwrap(err)
        if unwrapped != nil {
            fmt.Println("原始错误:", unwrapped)
        }
    }
}
```

## 第九章：标准库概览

Go 的标准库非常丰富，涵盖了字符串处理、I/O、网络、编码、测试等众多领域。

```go
package main

import (
    "bufio"
    "bytes"
    "encoding/json"
    "fmt"
    "io"
    "os"
    "path/filepath"
    "regexp"
    "sort"
    "strconv"
    "strings"
    "time"
)

func main() {
    // === strings 包 ===
    fmt.Println("=== strings 包 ===")
    s := "Hello, Go World!"
    fmt.Println("包含 Go:", strings.Contains(s, "Go"))
    fmt.Println("以 Hello 开头:", strings.HasPrefix(s, "Hello"))
    fmt.Println("Go 的位置:", strings.Index(s, "Go"))
    fmt.Println("替换:", strings.Replace(s, "World", "语言", 1))
    fmt.Println("分割:", strings.Split(s, " "))
    fmt.Println("大写:", strings.ToUpper(s))
    fmt.Println("去除空格:", strings.TrimSpace("  hello  "))
    fmt.Println("连接:", strings.Join([]string{"a", "b", "c"}, "-"))
    
    // === strconv 包（字符串转换）===
    fmt.Println("\n=== strconv 包 ===")
    numStr := "42"
    num, _ := strconv.Atoi(numStr)
    fmt.Println("字符串转整数:", num)
    fmt.Println("整数转字符串:", strconv.Itoa(100))
    f, _ := strconv.ParseFloat("3.14", 64)
    fmt.Println("字符串转浮点数:", f)
    fmt.Println("浮点数转字符串:", strconv.FormatFloat(3.14159, 'f', 2, 64))
    
    // === sort 包 ===
    fmt.Println("\n=== sort 包 ===")
    ints := []int{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6}
    sort.Ints(ints)
    fmt.Println("排序后:", ints)
    
    strs := []string{"banana", "apple", "cherry"}
    sort.Strings(strs)
    fmt.Println("字符串排序:", strs)
    
    // 自定义排序
    people := []struct {
        Name string
        Age  int
    }{
        {"Alice", 30},
        {"Bob", 25},
        {"Charlie", 35},
    }
    sort.Slice(people, func(i, j int) bool {
        return people[i].Age < people[j].Age
    })
    fmt.Println("按年龄排序:", people)
    
    // === time 包 ===
    fmt.Println("\n=== time 包 ===")
    now := time.Now()
    fmt.Println("当前时间:", now)
    fmt.Println("格式化:", now.Format("2006-01-02 15:04:05"))
    fmt.Println("年:", now.Year(), "月:", now.Month(), "日:", now.Day())
    
    t, _ := time.Parse("2006-01-02", "2024-12-25")
    fmt.Println("解析时间:", t)
    
    future := now.Add(24 * time.Hour)
    fmt.Println("明天:", future.Format("2006-01-02"))
    
    duration := future.Sub(now)
    fmt.Println("间隔:", duration)
    
    // === regexp 包（正则表达式）===
    fmt.Println("\n=== regexp 包 ===")
    re := regexp.MustCompile(`\d+`)
    fmt.Println("匹配:", re.MatchString("abc123def"))
    fmt.Println("查找:", re.FindString("abc123def456"))
    fmt.Println("查找全部:", re.FindAllString("abc123def456ghi789", -1))
    fmt.Println("替换:", re.ReplaceAllString("abc123def456", "NUM"))
    
    // 捕获组
    emailRe := regexp.MustCompile(`(\w+)@(\w+)\.(\w+)`)
    matches := emailRe.FindStringSubmatch("user@example.com")
    fmt.Println("邮箱匹配:", matches)
    
    // === encoding/json 包 ===
    fmt.Println("\n=== encoding/json 包 ===")
    type Person struct {
        Name  string `json:"name"`
        Age   int    `json:"age"`
        Email string `json:"email,omitempty"`
    }
    
    p := Person{Name: "张三", Age: 25}
    jsonBytes, _ := json.Marshal(p)
    fmt.Println("JSON 编码:", string(jsonBytes))
    
    jsonStr := `{"name":"李四","age":30,"email":"lisi@example.com"}`
    var p2 Person
    json.Unmarshal([]byte(jsonStr), &p2)
    fmt.Printf("JSON 解码: %+v\n", p2)
    
    // 美化输出
    prettyJSON, _ := json.MarshalIndent(p2, "", "  ")
    fmt.Println("美化 JSON:\n", string(prettyJSON))
    
    // === io 和 os 包 ===
    fmt.Println("\n=== io 和 os 包 ===")
    
    // 写文件
    content := []byte("Hello, Go 文件操作！\n这是第二行。")
    os.WriteFile("test.txt", content, 0644)
    
    // 读文件
    data, _ := os.ReadFile("test.txt")
    fmt.Println("文件内容:", string(data))
    
    // 使用 bufio 逐行读取
    file, _ := os.Open("test.txt")
    defer file.Close()
    
    scanner := bufio.NewScanner(file)
    lineNum := 1
    for scanner.Scan() {
        fmt.Printf("第 %d 行: %s\n", lineNum, scanner.Text())
        lineNum++
    }
    
    // 清理测试文件
    os.Remove("test.txt")
    
    // === filepath 包 ===
    fmt.Println("\n=== filepath 包 ===")
    path := "/home/user/documents/file.txt"
    fmt.Println("目录:", filepath.Dir(path))
    fmt.Println("文件名:", filepath.Base(path))
    fmt.Println("扩展名:", filepath.Ext(path))
    fmt.Println("连接:", filepath.Join("home", "user", "file.txt"))
    
    // === bytes 包 ===
    fmt.Println("\n=== bytes 包 ===")
    var buf bytes.Buffer
    buf.WriteString("Hello")
    buf.WriteString(", ")
    buf.WriteString("World!")
    fmt.Println("Buffer 内容:", buf.String())
    
    // 复制到另一个 buffer
    var buf2 bytes.Buffer
    io.Copy(&buf2, &buf)
}
```

## 第十章：HTTP 与 Web 开发

Go 的 net/http 包提供了构建 HTTP 客户端和服务器的完整支持。

```go
package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "io"
    "log"
    "net/http"
    "time"
)

// 用于 JSON 响应的结构体
type Response struct {
    Message   string    `json:"message"`
    Timestamp time.Time `json:"timestamp"`
}

type User struct {
    ID   int    `json:"id"`
    Name string `json:"name"`
}

// 简单的处理函数
func helloHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Hello, Go Web!")
}

// JSON 响应
func jsonHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    resp := Response{
        Message:   "这是 JSON 响应",
        Timestamp: time.Now(),
    }
    
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
    json.NewEncoder(w).Encode(resp)
}

// 处理不同 HTTP 方法
func usersHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    switch r.Method {
    case http.MethodGet:
        users := []User{
            {ID: 1, Name: "Alice"},
            {ID: 2, Name: "Bob"},
        }
        w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
        json.NewEncoder(w).Encode(users)
        
    case http.MethodPost:
        var user User
        if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&user); err != nil {
            http.Error(w, err.Error(), http.StatusBadRequest)
            return
        }
        user.ID = 3 // 模拟分配 ID
        w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
        w.WriteHeader(http.StatusCreated)
        json.NewEncoder(w).Encode(user)
        
    default:
        http.Error(w, "方法不允许", http.StatusMethodNotAllowed)
    }
}

// 中间件示例
func loggingMiddleware(next http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
    return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        start := time.Now()
        log.Printf("开始 %s %s", r.Method, r.URL.Path)
        next(w, r)
        log.Printf("完成 %s %s 耗时 %v", r.Method, r.URL.Path, time.Since(start))
    }
}

func main() {
    // 注册路由
    http.HandleFunc("/", helloHandler)
    http.HandleFunc("/json", jsonHandler)
    http.HandleFunc("/users", loggingMiddleware(usersHandler))
    
    // 静态文件服务
    fs := http.FileServer(http.Dir("./static"))
    http.Handle("/static/", http.StripPrefix("/static/", fs))
    
    // HTTP 客户端示例
    go func() {
        time.Sleep(time.Second) // 等待服务器启动
        
        // GET 请求
        resp, err := http.Get("http://localhost:8080/json")
        if err != nil {
            log.Println("GET 错误:", err)
            return
        }
        defer resp.Body.Close()
        
        body, _ := io.ReadAll(resp.Body)
        log.Println("GET 响应:", string(body))
        
        // 自定义客户端（带超时）
        client := &http.Client{
            Timeout: 10 * time.Second,
        }
        
        req, _ := http.NewRequest("GET", "http://localhost:8080/users", nil)
        req.Header.Set("Accept", "application/json")
        
        resp2, err := client.Do(req)
        if err != nil {
            log.Println("请求错误:", err)
            return
        }
        defer resp2.Body.Close()
        
        var users []User
        json.NewDecoder(resp2.Body).Decode(&users)
        log.Printf("用户列表: %+v\n", users)
    }()
    
    // 启动服务器
    fmt.Println("服务器启动在 http://localhost:8080")
    log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}
```

## 第十一章：测试

Go 内置了强大的测试框架。测试文件以 `_test.go` 结尾，测试函数以 `Test` 开头。

```go
// calculator.go
package main

import "errors"

func Add(a, b int) int {
    return a + b
}

func Subtract(a, b int) int {
    return a - b
}

func Multiply(a, b int) int {
    return a * b
}

func Divide(a, b float64) (float64, error) {
    if b == 0 {
        return 0, errors.New("除数不能为零")
    }
    return a / b, nil
}
```

```go
// calculator_test.go
package main

import (
    "testing"
)

// 基本测试
func TestAdd(t *testing.T) {
    result := Add(2, 3)
    expected := 5
    if result != expected {
        t.Errorf("Add(2, 3) = %d; 期望 %d", result, expected)
    }
}

// 表格驱动测试
func TestAddTableDriven(t *testing.T) {
    tests := []struct {
        name     string
        a, b     int
        expected int
    }{
        {"正数相加", 2, 3, 5},
        {"负数相加", -1, -2, -3},
        {"正负相加", 5, -3, 2},
        {"零相加", 0, 0, 0},
    }
    
    for _, tt := range tests {
        t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {
            result := Add(tt.a, tt.b)
            if result != tt.expected {
                t.Errorf("Add(%d, %d) = %d; 期望 %d", tt.a, tt.b, result, tt.expected)
            }
        })
    }
}

// 测试错误情况
func TestDivide(t *testing.T) {
    // 正常情况
    result, err := Divide(10, 2)
    if err != nil {
        t.Fatalf("Divide(10, 2) 返回错误: %v", err)
    }
    if result != 5 {
        t.Errorf("Divide(10, 2) = %f; 期望 5", result)
    }
    
    // 错误情况
    _, err = Divide(10, 0)
    if err == nil {
        t.Error("Divide(10, 0) 应该返回错误")
    }
}

// 基准测试
func BenchmarkAdd(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        Add(1, 2)
    }
}

func BenchmarkMultiply(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        Multiply(10, 20)
    }
}

// 示例测试（同时作为文档）
func ExampleAdd() {
    result := Add(2, 3)
    fmt.Println(result)
    // Output: 5
}
```

运行测试的命令包括 `go test`（运行所有测试）、`go test -v`（详细输出）、`go test -run TestAdd`（运行特定测试）、`go test -bench .`（运行基准测试）、`go test -cover`（测试覆盖率）。

## 第十二章：泛型（Go 1.18+）

Go 1.18 引入了泛型，允许编写类型参数化的代码。

```go
package main

import (
    "fmt"
    "golang.org/x/exp/constraints"
)

// 泛型函数
func Min[T constraints.Ordered](a, b T) T {
    if a < b {
        return a
    }
    return b
}

func Max[T constraints.Ordered](a, b T) T {
    if a > b {
        return a
    }
    return b
}

// 泛型切片函数
func Filter[T any](slice []T, predicate func(T) bool) []T {
    result := make([]T, 0)
    for _, v := range slice {
        if predicate(v) {
            result = append(result, v)
        }
    }
    return result
}

func Map[T, U any](slice []T, f func(T) U) []U {
    result := make([]U, len(slice))
    for i, v := range slice {
        result[i] = f(v)
    }
    return result
}

func Reduce[T, U any](slice []T, initial U, f func(U, T) U) U {
    result := initial
    for _, v := range slice {
        result = f(result, v)
    }
    return result
}

// 泛型结构体
type Stack[T any] struct {
    items []T
}

func (s *Stack[T]) Push(item T) {
    s.items = append(s.items, item)
}

func (s *Stack[T]) Pop() (T, bool) {
    if len(s.items) == 0 {
        var zero T
        return zero, false
    }
    item := s.items[len(s.items)-1]
    s.items = s.items[:len(s.items)-1]
    return item, true
}

func (s *Stack[T]) Peek() (T, bool) {
    if len(s.items) == 0 {
        var zero T
        return zero, false
    }
    return s.items[len(s.items)-1], true
}

func (s *Stack[T]) Size() int {
    return len(s.items)
}

// 自定义类型约束
type Number interface {
    ~int | ~int32 | ~int64 | ~float32 | ~float64
}

func Sum[T Number](nums []T) T {
    var total T
    for _, n := range nums {
        total += n
    }
    return total
}

// 泛型映射
type Pair[K comparable, V any] struct {
    Key   K
    Value V
}

func Keys[K comparable, V any](m map[K]V) []K {
    keys := make([]K, 0, len(m))
    for k := range m {
        keys = append(keys, k)
    }
    return keys
}

func Values[K comparable, V any](m map[K]V) []V {
    values := make([]V, 0, len(m))
    for _, v := range m {
        values = append(values, v)
    }
    return values
}

func main() {
    // 泛型函数
    fmt.Println("Min(3, 5):", Min(3, 5))
    fmt.Println("Min(3.14, 2.71):", Min(3.14, 2.71))
    fmt.Println("Max(\"apple\", \"banana\"):", Max("apple", "banana"))
    
    // Filter
    nums := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
    evens := Filter(nums, func(n int) bool { return n%2 == 0 })
    fmt.Println("偶数:", evens)
    
    // Map
    doubled := Map(nums, func(n int) int { return n * 2 })
    fmt.Println("加倍:", doubled)
    
    strs := Map(nums, func(n int) string { return fmt.Sprintf("num_%d", n) })
    fmt.Println("转字符串:", strs)
    
    // Reduce
    sum := Reduce(nums, 0, func(acc, n int) int { return acc + n })
    fmt.Println("求和:", sum)
    
    // 泛型栈
    intStack := &Stack[int]{}
    intStack.Push(1)
    intStack.Push(2)
    intStack.Push(3)
    
    for intStack.Size() > 0 {
        v, _ := intStack.Pop()
        fmt.Println("弹出:", v)
    }
    
    stringStack := &Stack[string]{}
    stringStack.Push("Go")
    stringStack.Push("语言")
    if top, ok := stringStack.Peek(); ok {
        fmt.Println("栈顶:", top)
    }
    
    // Sum
    ints := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    floats := []float64{1.1, 2.2, 3.3}
    fmt.Println("整数求和:", Sum(ints))
    fmt.Println("浮点数求和:", Sum(floats))
    
    // Keys 和 Values
    m := map[string]int{"a": 1, "b": 2, "c": 3}
    fmt.Println("Keys:", Keys(m))
    fmt.Println("Values:", Values(m))
}
```

## 第十三章：实战项目 - 简单的待办事项 API

让我们把所学知识整合到一个实际项目中。

```go
package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
    "strconv"
    "strings"
    "sync"
    "time"
)

// 待办事项结构
type Todo struct {
    ID        int       `json:"id"`
    Title     string    `json:"title"`
    Completed bool      `json:"completed"`
    CreatedAt time.Time `json:"created_at"`
    UpdatedAt time.Time `json:"updated_at"`
}

// 待办事项存储（线程安全）
type TodoStore struct {
    mu     sync.RWMutex
    todos  map[int]Todo
    nextID int
}

func NewTodoStore() *TodoStore {
    return &TodoStore{
        todos:  make(map[int]Todo),
        nextID: 1,
    }
}

func (s *TodoStore) Create(title string) Todo {
    s.mu.Lock()
    defer s.mu.Unlock()
    
    now := time.Now()
    todo := Todo{
        ID:        s.nextID,
        Title:     title,
        Completed: false,
        CreatedAt: now,
        UpdatedAt: now,
    }
    s.todos[s.nextID] = todo
    s.nextID++
    return todo
}

func (s *TodoStore) GetAll() []Todo {
    s.mu.RLock()
    defer s.mu.RUnlock()
    
    todos := make([]Todo, 0, len(s.todos))
    for _, todo := range s.todos {
        todos = append(todos, todo)
    }
    return todos
}

func (s *TodoStore) GetByID(id int) (Todo, bool) {
    s.mu.RLock()
    defer s.mu.RUnlock()
    
    todo, ok := s.todos[id]
    return todo, ok
}

func (s *TodoStore) Update(id int, title string, completed bool) (Todo, bool) {
    s.mu.Lock()
    defer s.mu.Unlock()
    
    todo, ok := s.todos[id]
    if !ok {
        return Todo{}, false
    }
    
    todo.Title = title
    todo.Completed = completed
    todo.UpdatedAt = time.Now()
    s.todos[id] = todo
    return todo, true
}

func (s *TodoStore) Delete(id int) bool {
    s.mu.Lock()
    defer s.mu.Unlock()
    
    if _, ok := s.todos[id]; !ok {
        return false
    }
    delete(s.todos, id)
    return true
}

// HTTP 处理器
type TodoHandler struct {
    store *TodoStore
}

func NewTodoHandler(store *TodoStore) *TodoHandler {
    return &TodoHandler{store: store}
}

func (h *TodoHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
    
    path := strings.TrimPrefix(r.URL.Path, "/api/todos")
    path = strings.TrimPrefix(path, "/")
    
    if path == "" {
        switch r.Method {
        case http.MethodGet:
            h.getAll(w, r)
        case http.MethodPost:
            h.create(w, r)
        default:
            http.Error(w, `{"error":"方法不允许"}`, http.StatusMethodNotAllowed)
        }
        return
    }
    
    id, err := strconv.Atoi(path)
    if err != nil {
        http.Error(w, `{"error":"无效的 ID"}`, http.StatusBadRequest)
        return
    }
    
    switch r.Method {
    case http.MethodGet:
        h.getByID(w, r, id)
    case http.MethodPut:
        h.update(w, r, id)
    case http.MethodDelete:
        h.delete(w, r, id)
    default:
        http.Error(w, `{"error":"方法不允许"}`, http.StatusMethodNotAllowed)
    }
}

func (h *TodoHandler) getAll(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    todos := h.store.GetAll()
    json.NewEncoder(w).Encode(todos)
}

func (h *TodoHandler) getByID(w http.ResponseWriter, r *http.Request, id int) {
    todo, ok := h.store.GetByID(id)
    if !ok {
        http.Error(w, `{"error":"待办事项不存在"}`, http.StatusNotFound)
        return
    }
    json.NewEncoder(w).Encode(todo)
}

func (h *TodoHandler) create(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    var input struct {
        Title string `json:"title"`
    }
    
    if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&input); err != nil {
        http.Error(w, `{"error":"无效的 JSON"}`, http.StatusBadRequest)
        return
    }
    
    if strings.TrimSpace(input.Title) == "" {
        http.Error(w, `{"error":"标题不能为空"}`, http.StatusBadRequest)
        return
    }
    
    todo := h.store.Create(input.Title)
    w.WriteHeader(http.StatusCreated)
    json.NewEncoder(w).Encode(todo)
}

func (h *TodoHandler) update(w http.ResponseWriter, r *http.Request, id int) {
    var input struct {
        Title     string `json:"title"`
        Completed bool   `json:"completed"`
    }
    
    if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&input); err != nil {
        http.Error(w, `{"error":"无效的 JSON"}`, http.StatusBadRequest)
        return
    }
    
    todo, ok := h.store.Update(id, input.Title, input.Completed)
    if !ok {
        http.Error(w, `{"error":"待办事项不存在"}`, http.StatusNotFound)
        return
    }
    json.NewEncoder(w).Encode(todo)
}

func (h *TodoHandler) delete(w http.ResponseWriter, r *http.Request, id int) {
    if !h.store.Delete(id) {
        http.Error(w, `{"error":"待办事项不存在"}`, http.StatusNotFound)
        return
    }
    w.WriteHeader(http.StatusNoContent)
}

// 日志中间件
func loggingMiddleware(next http.Handler) http.Handler {
    return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        start := time.Now()
        log.Printf("开始 %s %s", r.Method, r.URL.Path)
        next.ServeHTTP(w, r)
        log.Printf("完成 %s %s 耗时 %v", r.Method, r.URL.Path, time.Since(start))
    })
}

// CORS 中间件
func corsMiddleware(next http.Handler) http.Handler {
    return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        w.Header().Set("Access-Control-Allow-Origin", "*")
        w.Header().Set("Access-Control-Allow-Methods", "GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS")
        w.Header().Set("Access-Control-Allow-Headers", "Content-Type")
        
        if r.Method == http.MethodOptions {
            w.WriteHeader(http.StatusOK)
            return
        }
        
        next.ServeHTTP(w, r)
    })
}

func main() {
    store := NewTodoStore()
    
    // 添加一些示例数据
    store.Create("学习 Go 语言基础")
    store.Create("完成并发编程练习")
    store.Create("构建 Web API 项目")
    
    handler := NewTodoHandler(store)
    
    mux := http.NewServeMux()
    mux.Handle("/api/todos", handler)
    mux.Handle("/api/todos/", handler)
    
    // 健康检查端点
    mux.HandleFunc("/health", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
        json.NewEncoder(w).Encode(map[string]string{"status": "ok"})
    })
    
    // 应用中间件
    finalHandler := corsMiddleware(loggingMiddleware(mux))
    
    fmt.Println("待办事项 API 服务器启动在 http://localhost:8080")
    fmt.Println("端点:")
    fmt.Println("  GET    /api/todos      - 获取所有待办事项")
    fmt.Println("  POST   /api/todos      - 创建待办事项")
    fmt.Println("  GET    /api/todos/:id  - 获取单个待办事项")
    fmt.Println("  PUT    /api/todos/:id  - 更新待办事项")
    fmt.Println("  DELETE /api/todos/:id  - 删除待办事项")
    fmt.Println("  GET    /health         - 健康检查")
    
    log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", finalHandler))
}
```

## 总结与进阶建议

本教程涵盖了 Go 语言的核心概念和实用技能。Go 语言以其简洁的语法、强大的并发支持和优秀的工具链，在云原生开发、微服务架构、网络编程等领域占据重要地位。

学习 Go 之后，建议继续探索以下方向。在 Web 框架方面，可以学习 Gin、Echo、Fiber 等流行框架。在数据库操作方面，可以了解 GORM、sqlx 等 ORM 和数据库工具。在微服务方面，可以研究 gRPC、Protocol Buffers、服务发现等技术。在云原生方面，可以学习 Docker、Kubernetes 相关的 Go 开发，如 client-go。在工具开发方面，可以使用 Cobra 构建 CLI 工具，使用 Viper 管理配置。

Go 社区活跃，资源丰富，官方文档是最好的学习材料。建议多阅读优秀开源项目的代码，如 Docker、Kubernetes、Prometheus 等，这些都是学习 Go 最佳实践的绝佳范例。

这篇文章是一篇**质量非常高、结构清晰且代码规范**的 Go 语言入门教程。

作为一篇旨在快速入门或复习的教程，它做得非常好：**没有明显的语法错误或逻辑硬伤**，代码示例符合 Go 语言的惯用写法（Idiomatic Go），并且涵盖了从基础到 Go 1.18 泛型以及 Web 开发的全貌。

以下是详细的评审意见，包括它的优点、微小的瑕疵以及为了让它“完美”而建议补充的内容：

### ✅ 优点（Highlights）

1.  **代码准确且规范（Idiomatic）：**
    *   **并发安全：** 在第十三章的实战项目中，`TodoStore` 使用了 `sync.RWMutex` 来保护 map。很多初级教程会忽略这一点，导致代码在并发环境下 panic。这篇教程做得很好。
    *   **错误处理：** 第八章涵盖了 `errors.Is/As` 和 `%w` 包装，这是 Go 1.13+ 后的标准做法，非常与时俱进。
    *   **WaitGroup 用法正确：** 在第七章中，`wg.Add(1)` 正确地放在了 `go func` 之前，避免了常见的竞态条件（Race Condition）。

2.  **内容覆盖面广且新：**
    *   **泛型（Generics）：** 专门有一章讲解 Go 1.18 引入的泛型，且示例代码（Filter/Map/Reduce）非常典型，这在很多老旧教程中是缺失的。
    *   **Web 开发：** 涵盖了 JSON 处理、中间件模式（Middleware Pattern）以及 CORS 处理，这是一个生产级 Web 服务的基础雏形。

3.  **概念解释清晰：**
    *   对 **切片（Slice）** 的解释（底层数组、长度、容量）很到位，并且指出了 `append` 需要重新赋值的细节。
    *   对 **接口（Interface）** 的隐式实现特性解释得当。

---

### ⚠️ 瑕疵与建议（Suggestions for Perfection）

虽然没有“硬伤”，但为了让这篇教程更加完善，适应 2024/2025 年的 Go 开发环境，有以下几点建议：

#### 1. 缺少 `context` 包的介绍（重要）
这是本教程唯一比较明显的遗漏。
*   **问题：** 在 Go 的现代并发编程和 Web 开发中，`context.Context` 是核心组件，用于控制超时、取消操作和传递请求范围的数据。
*   **建议：** 应该在并发章节或 Web 开发章节加入 `context` 的用法。例如，在 HTTP 请求中使用 `r.Context()`，或者在长时间运行的 Goroutine 中监听 `ctx.Done()`。

#### 2. `go mod` 初始化命令缺失
*   **问题：** 第一章提到了 Go Modules，但没有给出具体的初始化命令。新手如果直接复制这一万字的代码在本地运行，大概率会因为没有 `go.mod` 文件而报错（特别是如果不放在 GOPATH 下）。
*   **建议：** 在第一章补充一行命令：
    ```bash
    go mod init myproject
    ```
    并简要说明这会生成 `go.mod` 文件。

#### 3. 路由（Routing）可以更新为 Go 1.22+ 写法
*   **问题：** 第十三章的路由处理使用了手动的 `strings.TrimPrefix` 和 `switch r.Method`。虽然这是经典的底层写法，有助于理解原理，但 Go 1.22（2024年初发布）极大地增强了标准库 `net/http` 的路由功能。
*   **建议：** 可以顺带提一句或修改示例使用新的路由模式，代码会更简洁：
    ```go
    // Go 1.22+ 写法
    mux.HandleFunc("GET /api/todos", handler.getAll)
    mux.HandleFunc("POST /api/todos", handler.create)
    mux.HandleFunc("GET /api/todos/{id}", handler.getByID)
    ```

#### 4. 切片的陷阱（Gotchas）
*   **建议：** 在切片章节，虽然提到了 `append`，但最好补充一点：**切片共享底层数组**。如果在函数内修改了切片元素，外部切片也会感知（除非扩容了）。这是一个新手极易踩的坑。

#### 5. `main` 包与目录结构
*   **建议：** 教程中的代码都在 `package main` 下。对于第十三章的项目，如果所有代码都堆在一个 `main.go` 里是可以的，但建议稍微提示一下：在实际项目中，`Store` 和 `Handler` 通常会分包存放。

### 总结
这是一篇**非常优秀**的教程。如果作为一份给有其他语言基础的开发者的“Go 语言速查手册”或“快速入门指南”，它是 **95分** 的水平。

**它没有硬伤，可以直接发布或学习。** 代码复制下来是可以直接编译运行的，逻辑也是正确的。

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