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go语言amap go语言为什么突然火了

IT技术数组

Go语言和其他语言的不同之基本语法Go语言作为出现比较晚go语言amap的一门编程语言，在其原生支持高并发、云原生等领域的优秀表现，像目前比较流行的容器编排技术Kubernetes、容器技术Docker都是用Go语言写的，像Java等其他面向对象的语言，虽然也能做云原生相关的开发，但是支持的程度远没有Go语言高，凭借其语言特性和简单的编程方式 ， 弥补了其他编程语言一定程度上的不足，一度成为一个热门的编程语言 。
最近在学习Go语言，go语言amap我之前使用过C#、Java等面向对象编程的语言，发现其中有很多的编程方式和其他语言有区别的地方，好记性不如烂笔头 ， 总结一下，和其他语言做个对比 。这里只总结差异的地方，具体的语法不做详细的介绍 。
种一棵树最好的时间是十年前 ， 其次是现在 。
3)变量初始化时候可以和其他语言一样直接在变量后面加等号 ， 等号后面为要初始化的值，也可以使用变量名go语言amap：=变量值的简单方式
3）变量赋值 Go语言的变量赋值和多数语言一致，但是Go语言提供了多重赋值的功能，比如下面这个交换i、j变量的语句：
在不支持多重赋值的语言中 ， 交换两个变量的值需要引入一个中间变量：
4)匿名变量
在使用其他语言时，有时候要获取一个值，却因为该函数返回多个值而不得不定义很多没有的变量，Go语言可以借助多重返回值和匿名变量来避免这种写法，使代码看起来更优雅 。
假如GetName()函数返回3个值，分别是firstName,lastName和nickName
若指向获得nickName ， 则函数调用可以这样写
这种写法可以让代码更清晰，从而大幅降低沟通的复杂度和维护的难度 。
1）基本常量
常量使用关键字const 定义，可以限定常量类型 ， 但不是必须的，如果没有定义常量的类型，是无类型常量
2）预定义常量
Go语言预定义了这些常量 true、false和iota
iota比较特殊，可以被任务是一个可被编译器修改的常量，在每个const关键字出现时被重置为0，然后在下一个const出现之前每出现一个iota，其所代表的数字会自动加1.
3)枚举
1）int 和int32在Go语言中被认为是两种不同类型的类型
2）Go语言定义了两个浮点型float32和float64 ， 其中前者等价于C语言的float类型，后者等价于C语言的double类型
3）go语言支持复数类型
复数实际上是由两个实数（在计算机中使用浮点数表示）构成，一个表示实部（real）、一个表示虚部（imag） 。也就是数学上的那个复数
复数的表示
实部与虚部
对于一个复数z=complex(x,y),就可以通过Go语言内置函数real(z)获得该复数的实部，也就是x，通过imag(z)获得该复数的虚部，也就是y
4）数组(值类型，长度在定义后无法再次修改 ， 每次传递都将产生一个副本 。)
5）数组切片（slice）
数组切片（slice）弥补了数组的不足，其数据结构可以抽象为以下三个变量：
6）Map 在go语言中Map不需要引入任何库，使用很方便
Go循环语句只支持for关键字，不支持while和do-while
goto语句的语义非常简单，就是跳转到本函数内的某个标签
今天就介绍到这里，以后我会在总结Go语言在其他方面比如并发编程、面向对象、网络编程等方面的不同及使用方法 。希望对大家有所帮助 。
goland map底层原理map 是Go语言中基础的数据结构，在日常的使用中经常被用到 。但是它底层是如何实现的呢？
总体来说golang的map是hashmap，是使用数组 链表的形式实现的 ， 使用拉链法消除hash冲突 。
golang的map由两种重要的结构，hmap和bmap(下文中都有解释)，主要就是hmap中包含一个指向bmap数组的指针，key经过hash函数之后得到一个数，这个数低位用于选择bmap(当作bmap数组指针的下表)，高位用于放在bmap的[8]uint8数组中，用于快速试错 。然后一个bmap可以指向下一个bmap(拉链) 。
Golang中map的底层实现是一个散列表，因此实现map的过程实际上就是实现散表的过程 。在这个散列表中，主要出现的结构体有两个，一个叫 hmap (a header for a go map)，一个叫 bmap (a bucket for a Go map ， 通常叫其bucket) 。这两种结构的样子分别如下所示：
hmap :
图中有很多字段 ， 但是便于理解map的架构 ， 你只需要关心的只有一个 ， 就是标红的字段： buckets数组。Golang的map中用于存储的结构是bucket数组 。而bucket(即bmap)的结构是怎样的呢？
bucket ：
相比于hmap，bucket的结构显得简单一些，标红的字段依然是“核心”，我们使用的map中的key和value就存储在这里 。“高位哈希值”数组记录的是当前bucket中key相关的“索引”，稍后会详细叙述 。还有一个字段是一个指向扩容后的bucket的指针，使得bucket会形成一个链表结构 。例如下图：
由此看出hmap和bucket的关系是这样的：
而bucket又是一个链表，所以，整体的结构应该是这样的：
哈希表的特点是会有一个哈希函数，对你传来的key进行哈希运算，得到唯一的值 ， 一般情况下都是一个数值 。Golang的map中也有这么一个哈希函数，也会算出唯一的值，对于这个值的使用，Golang也是很有意思 。
Golang把求得的值按照用途一分为二：高位和低位 。
如图所示，蓝色为高位，红色为低位 。然后低位用于寻找当前key属于hmap中的哪个bucket，而高位用于寻找bucket中的哪个key 。上文中提到：bucket中有个属性字段是“高位哈希值”数组，这里存的就是蓝色的高位值，用来声明当前bucket中有哪些“key”，便于搜索查找 。需要特别指出的一点是：我们map中的key/value值都是存到同一个数组中的 。数组中的顺序是这样的:
并不是key0/value0/key1/value1的形式，这样做的好处是：在key和value的长度不同的时候 ， 可 以消除padding(内存对齐)带来的空间浪费。
现在 ， 我们可以得到Go语言map的整个的结构图了：(hash结果的低位用于选择把KV放在bmap数组中的哪一个bmap中，高位用于key的快速预览，用于快速试错)
map的扩容
当以上的哈希表增长的时候，Go语言会将bucket数组的数量扩充一倍 ， 产生一个新的bucket数组，并将旧数组的数据迁移至新数组 。
加载因子
判断扩充的条件，就是哈希表中的加载因子(即loadFactor) 。
加载因子是一个阈值，一般表示为：散列包含的元素数 除以 位置总数 。是一种“产生冲突机会”和“空间使用”的平衡与折中：加载因子越?。?说明空间空置率高，空间使用率小，但是加载因子越大，说明空间利用率上去了 ， 但是“产生冲突机会”高了 。
每种哈希表的都会有一个加载因子 ， 数值超过加载因子就会为哈希表扩容 。
Golang的map的加载因子的公式是：map长度 / 2^B(这是代表bmap数组的长度，B是取的低位的位数)阈值是6.5 。其中B可以理解为已扩容的次数 。
当Go的map长度增长到大于加载因子所需的map长度时，Go语言就会将产生一个新的bucket数组，然后把旧的bucket数组移到一个属性字段oldbucket中 。注意：并不是立刻把旧的数组中的元素转义到新的bucket当中，而是，只有当访问到具体的某个bucket的时候，会把bucket中的数据转移到新的bucket中 。
如下图所示：当扩容的时候，Go的map结构体中 ， 会保存旧的数据，和新生成的数组
上面部分代表旧的有数据的bucket，下面部分代表新生成的新的bucket 。蓝色代表存有数据的bucket，橘黄色代表空的bucket 。
扩容时map并不会立即把新数据做迁移，而是当访问原来旧bucket的数据的时候，才把旧数据做迁移 ， 如下图：
注意：这里并不会直接删除旧的bucket ， 而是把原来的引用去掉 ， 利用GC清除内存 。
map中数据的删除
如果理解了map的整体结构 ， 那么查找、更新、删除的基本步骤应该都很清楚了 。这里不再赘述 。
值得注意的是，找到了map中的数据之后，针对key和value分别做如下操作：
1
2
3
4
1、如果``key``是一个指针类型的，则直接将其置为空，等待GC清除；
2、如果是值类型的，则清除相关内存 。
3、同理，对``value``做相同的操作 。
4、最后把key对应的高位值对应的数组index置为空 。
Go语言使用 map 时尽量不要在 big map 中保存指针 不知道你有没有听过这么一句：在使用 map 时尽量不要在 big map 中保存指针 。好吧 ， 你现在已经听过了：）为什么呢？原因在于 Go 语言的垃圾回收器会扫描标记 map 中的所有元素，GC 开销相当大，直接GG 。
这两天在《Mastering Go》中看到 GC 这一章节里面对比 map 和 slice 在垃圾回收中的效率对比 ， 书中只给出结论没有说明理由，这我是不能忍的，于是有了这篇学习笔记 。扯那么多，Show Your Code
这是一个简单的测试程序，保存字符串的 map 和 保存整形的 map GC 的效率相差几十倍 ， 是不是有同学会说明明保存的是 string 哪有指针？这个要说到 Go 语言中 string 的底层实现了，源码在 src/runtime/string.go里，可以看到 string 其实包含一个指向数据的指针和一个长度字段 。注意这里的是否包含指针 ， 包括底层的实现 。
Go 语言的 GC 会递归遍历并标记所有可触达的对象，标记完成之后将所有没有引用的对象进行清理 。扫描到指针就会往下接着寻找，一直到结束 。
Go 语言中 map 是基于 数组和链表 的数据结构实现的 ， 通过 优化的拉链法 解决哈希冲突，每个 bucket 可以保存8对键值，在8个键值对数据后面有一个 overflow 指针 ， 因为桶中最多只能装8个键值对，如果有多余的键值对落到了当前桶 ， 那么就需要再构建一个桶（称为溢出桶） ， 通过 overflow 指针链接起来 。
因为 overflow 指针的缘故，所以无论 map 保存的是什么，GC 的时候就会把所有的 bmap 扫描一遍 ， 带来巨大的 GC 开销 。官方 issues 就有关于这个问题的讨论，runtime: Large maps cause significant GC pauses #9477
无脑机翻如下：
如果我们有一个map [k] v，其中k和v都不包含指针，并且我们想提高扫描性能，则可以执行以下操作 。
将“ allOverflow [] unsafe.Pointer”添加到 hmap 并将所有溢出存储桶存储在其中 。然后将 bmap 标记为noScan 。这将使扫描非常快，因为我们不会扫描任何用户数据 。
实际上，它将有些复杂，因为我们需要从allOverflow中删除旧的溢出桶 。而且它还会增加 hmap 的大小 ， 因此也可能需要重新整理数据 。
最终官方在 hmap 中增加了overflow相关字段完成了上面的优化，这是具体的commit地址 。
下面看下具体是如何实现的，源码基于 go1.15 ， src/cmd/compile/internal/gc/reflect.go 中
通过注释可以看出，如果 map 中保存的键值都不包含指针（通过 Haspointers 判断），就使用一个 uintptr 类型代替 bucket 的指针用于溢出桶 overflow 字段，uintptr 类型在 GO 语言中就是个大小可以保存得下指针的整数，不是指针，就相当于实现了 将 bmap 标记为 noScan，GC 的时候就不会遍历完整个 map 了 。随着不断的学习 ， 愈发感慨 GO 语言中很多模块设计得太精妙了 。
差不多说清楚了，能力有限，有不对的地方欢迎留言讨论，源码位置还是问的群里大佬 _
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