C的快速+Python的易學：Go語言全功能開發養成書

第 1 章  分散式併發原語
1.1    Go 特別適合並發程式設計    
1.2    並發 vs 平行
1.3    阿姆達爾定律：並發程式設計最佳化是有上限的
1.4    Go 並發並不一定最快
1.5    Go 執行時期排程器

第 2 章 互斥鎖 Mutex
2.1    競爭條件與資料競爭
2.2    Mutex 的用法
2.3    檢查程式中的資料競爭
2.4    Mutex 的歷史實現
2.5    Mutex 的使用陷阱
2.6    Mutex 的擴充

第 3 章 讀寫鎖 RWMutex
3.1    讀寫鎖的使用場景
3.2    讀寫鎖的使用方法
3.3    讀寫鎖的實現
3.4    讀寫鎖的使用陷阱
3.5    讀寫鎖的擴充

第 4 章 任務編排好幫手 WaitGroup
4.1    WaitGroup 的使用方法
4.2    WaitGroup 的實現
4.3    WaitGroup 的使用陷阱
4.4    WaitGroup 的擴充
4.5    noCopy：輔助 vet 檢查

第 5 章 條件變數 Cond
5.1    Cond 的使用方法
5.2    Cond 的實現
5.3    Cond 的使用陷阱
5.4 在實際專案中使用 Cond 的例子

第 6 章 單實體化利器 Once
6.1    Once 的使用方法
6.2    Once 的實現
6.3    Once 的使用陷阱

第 7 章 並發 map
7.1    內建map類型
7.2    sync.Map 的使用方法    
7.3    sync.Map 的實現
7.4    分片加鎖：更高效的並發 map
7.5    lock-free map

第 8 章  池 Pool
8.1    sync.Pool 的使用方法    
8.2    sync.Pool 的實現
8.3    sync.Pool 的使用陷阱    
8.4 連接池
8.5  goroutine/worker 池

第 9 章 不止是上下文：Context
9.1    Context 的發展歷史
9.2    Context 的使用方法
9.3    Context 實戰
9.4  Context 的使用陷阱
9.5  Context 的實現

第 10 章 原子操作
10.1    原子操作的基礎知識    
10.2    原子操作的使用場景
10.3    atomic 提供的函式和類型    
10.4    uber-go/atomic 函式庫
10.5    lock-free 佇列的實現
10.6    原子性和可見性

第 11 章  channel 基礎：另闢蹊徑解決並發問題
11.1  channel 的歷史
11.2    channel 的應用場景    
11.3    channel 的基本用法    
11.4    channel 的實現
11.5    channel 的使用陷阱

第 12 章  channel 的內部實現和陷阱
12.1    使用反射操作 select 和 channel
12.2    channel 的應用場景

第 13 章 Go 記憶體模型
13.1    指令重排和可見性的問題
13.2    sequenced before、synchronized before 和 happens before
13.3    各種同步基本操作的同步保證
13.4    不正確的同步

第 14 章 訊號量 Semaphore
14.1    什麼是訊號量
14.2    訊號量的 channel 實現
14.3    Go 官方的訊號量實現
14.4    使用訊號量的常見錯誤

第 15 章 緩解壓力利器 SingleFlight
15.1    SingleFlight 的實現
15.2    SingleFlight 的使用場景

第 16 章 循環屏障 CyclicBarrier
16.1    CyclicBarrier 的使用場景
16.2    CyclicBarrier 的實現
16.3    使用 CyclicBarrier 的例子

第 17 章 分組操作
17.1    ErrGroup
17.2    其他實用的Group 同步基本操作

第 18 章 限流
18.1    基於權杖桶實現的限流函式庫
18.2    基於漏桶實現的限流函式庫
18.3    分散式限流
 
第 19 章  分散式併發原語
19.1    Leader 選舉
19.2    鎖 Locker
19.3    互斥鎖 Mutex
19.4    讀寫鎖 RWMutex
19.5    分散式佇列和優先順序佇列
19.6    分散式屏障
19.7    計數型屏障
19.8    軟體事務記憶體

第 20 章 並發模式
20.1    並發模式概述
20.2    半非同步 / 半同步模式
20.3    活動物件模式
20.4    斷路器模式
20.5    截止時間和逾時模式    
20.6    回避模式
20.7    雙重檢查模式
20.8    保護式暫停模式
20.9    核子反應模式
20.10 排程器模式
20.11 反應器模式
20.12 Proactor 模式
20.13 percpu 模式
20.14 多處理程式模式

第 21 章 經典並發問題解析
21.1    哲學家就餐問題
21.2    理髮師問題
21.3    水工廠問題
21.4    fizz buzz 問題

序

　　歷時五年，本書終於和讀者見面了。

　　五年，不長也不短。五年，可以讓我有充足的時間來沉澱、挖掘和整理Go並發相關知識，為讀者呈現一本全面且深入的Go 並發知識的書。五年來，相關的Go 並發知識也在不斷地更新，比如Go 記憶體模型的重新定義、atomic 套件更新，以及互斥鎖和讀寫鎖終於加上了TryLock 方法等，對這些同步基本操作內部的實現也有最佳化，相關的最新變動也都表現在本書中。

　　從2018 年開始，我就有意地整理Go 並發程式設計的知識。2019 年，在GopherChina 大會上做了第一次分享，後來又在滴滴出行做過專門的研討課，再後來，我在「極客時間」上做了一個《Go 並發程式設計實戰課》專欄，大家反映也比較好。

　　其實，我很早就想把「極客時間」上的專欄內容整理出來，再加上這幾年我對Go 並發程式設計的新的理解和總結，把它打造成一本全面且深入的Go 並發程式設計的書。Go 非常適合並發程式設計，學習Go 語言的人感受最深，但是熟練掌握並發程式設計並不是一件簡單的事情，比如知名的Go 生態圈的專案，包括Go 語言本身，也都出現過很多並發程式設計的錯誤。有些書也介紹了Go 標準函式庫的幾個同步基本操作，並簡單介紹了其使用方法，但是讀者覺得不過癮。所以，我很想儘快將這些內容整理成書，但是一拖就是三四年，「忙」是我用來解釋這本書現在才出版的藉口，「遲疑」才是我一拖再拖的原因。

　　我有兩個遲疑的點：一是我一直在思考，當前我整理出來的Go 並發知識是否已經足夠全面？我不想出一本關於Go 並發程式設計的書，只是介紹Go 並發程式設計的部分知識，我想系統地覆蓋Go 並發程式設計的各個方面，讓想學習Go 並發程式設計的讀者看這一本書就足夠了。所以，這幾年我也一直在整理、分析和補充Go 並發程式設計的資料，現在終於到了它「出山」的時候。

　　二是我有點個人化。我期望這本書讀者閱讀起來非常舒服、有條理。多年前我也出過書，這麼多年我也閱讀過很多電腦方面的書。我個人覺得書籍的排版、樣式、插圖、顏色非常影響讀者的讀書興趣，我期望這本書能夠有良好的排版、舒服的字型和間距、漂亮的插圖，並且彩色印刷。我夫人經常嘲笑我這是買櫝還珠，但是我還是期待能夠遇到與我的這種執念一致的「有緣人」，直到看到《Linux 網路內功修煉——徹底了解底層原理及高性能架構》這本書，透過作者彥飛認識了知名的出版策劃人姚新軍老師，一拍即合，本書才得以出版。我個人雖然沒有美術細胞，但是我從讀者的角度希望本書能夠以Gopher 卡通的形象，最好以傳統古典風格設計插圖。我看了相關的插圖和排版，我個人非常喜歡，相信讀者閱讀起來也會覺得妙趣橫生。

　　當然，為避免「金玉其外，敗絮其中」的結局，本書還是致力於好料的介紹，也不枉讀者送我「鳥窩出品，必是好料」的稱號。本書內容經過仔細的設計，有清晰的脈絡可以遵循，內容由淺入深，適合各層次的Go 語言同好學習，甚至買回來當一本工具書備查也是不錯的。

　　本書特色

　　• 全面。本書詳細介紹了Go 標準函式庫中的每一個同步基本操作，並且補充介紹了Go 官方擴充函式庫的同步基本操作，以及很多第三方的並發函式庫。本書還全面介紹了基於etcd 的分散式同步基本操作，讀者在開發分散式程式的時候它很有參考價值。本書還整理了Go 並發模式，讀者可以系統性地了解採用並發模式要解決的問題。

　　• 由淺入深。每個同步基本操作一開始都會介紹其使用場景和基本的使用方法，很多同步基本操作都會介紹其實現，讀者可以深入了解同步基本操作背後的原理。書中有作者多年開發經驗的總結和整理，讓讀者少走彎路。

　　• 實戰。書中包含大量的範例，獨創性地整理了同步基本操作使用陷阱，還專門列出了知名專案如Kubernetes、Docker、gRPC 等專案中出現的並發錯誤，讓讀者切身感受到知名專案的有經驗的Go 程式設計師也會犯的錯。

　　• 獨立。各章之間沒有依賴性，每一章都是獨立的，讀者可以從任意一章開始進行學習。正如「極客時間」的一位讀者所說，課程需要反覆學幾遍才能理解透，所以希望讀者也能勤翻一翻本書，多學習幾遍，把相關知識掌握透徹。

　　目標讀者

　　這是一本專門講解Go並發程式設計的書。雖然本書面對的是Go初級、中級、高級的程式設計師，但還是希望讀者有基本的Go 語言知識，至少要花半天時間先學習一下Go 語言的基本程式設計知識，因為我在一些場合聽到其他語言的程式設計師說半天就可以掌握Go 語言了（當然也可以看看其他程式語言的程式，和其他語言的並發程式設計做一個對比，很多知識都是相通的，可以參考）。

　　任何想使用Go 語言進行程式設計的朋友，無論是在校的學生，還是企業中有志於使用Go 語言程式設計的程式設計師，建議都看一看本書。

　　勘誤與支持

　　由於作者水準有限，書中難免會出現一些錯誤或不準確的地方，懇請讀者們朋友批評指正。

　　大家可以在cpgo.colobu.com 網站上討論、留言，查看勘誤，獲取書中的連結。