minikube代码分析与Go语言 - 1

摘要：闲言最近需要看简写为和相关的技术资料，顺带学一下语言。语言始于年月的三个工程师，年月正式宣布。项目包括语言工具和标准库，以及一切从简的理念。语言本身成熟且稳定，并且保证向下兼容。

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最近需要看Kubernetes(简写为k8s)和docker相关的技术资料，顺带学一下Go语言。

尝试了通过minikube部署遇到镜像下载和网络配置等等各种问题。
虽然k8s很火热，但是资料其实很少，并且国内热衷于在其上做集成或者重新造轮子，对于这些用Go实现的工具内部分析讨论不多。

所以趁着最近有点时间，边看minikube源码边读 《The Go Programming Language》，将minikube的架构、主要流程和实现做一个分析，Go语言应该也能够学以致用，同时附带一下k8s和docker相关知识，以及八卦。

纸上得来终觉浅
绝知此事要躬行

Go是一门开源的编程语言，致力于开发简单、可靠和高效的软件。

Go语言始于2007年9月Google的三个工程师Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson，2009年11月正式宣布。

Go项目包括语言、工具和标准库，以及一切从简的理念。

作为较新的高层语言，Go有其后发优势：它包含了垃圾收集、包管理系统、函数式代码，语义作用域，系统调用接口和基于UTF-8的常量字符串。

但是Go仅仅有相对较少的特性并且不太可能添加更多功能支持。
比如说Go没有隐式数字转换，没有构造和析构函数，没有操作符重载，没有默认参数，没有继承，没有泛型，没有异常，没有宏，没有函数标注，也没有线程本地存储。

Go语言本身成熟且稳定，并且保证向下兼容。

https://golang.org/doc/install

# 删除系统已经安装的golang
sudo apt remove golang-go

# 下载最新版本
wget https://storage.googleapis.com/golang/go1.8.3.linux-amd64.tar.gz

# 解压到/usr/local/go下
sudo tar -C /usr/local -zxvf go1.8.3.linux-amd64.tar.gz

# 把go/bin加入到用户PATH环境变量，或是系统范围 /etc/profile
echo "PATH=$PATH:/usr/local/go/bin" >> $HOME/.profile

查看安装的Go版本：

$ source ~/.profile 
$ go version
go version go1.8.3 linux/amd64

graph TD

CSP[CSP, Hoare, 1978]-->Squeak
Squeak[Squeak, Cardelli & Pike, 1985]-->Newsqueak
Newsqueak[Newsqueak, Pike, 1989]-->Alef
Alef[Alef, Winterbottom, 1992]-->Go

ALGOL-60[ALGOL 60, Bakus etal., 1960]-->Pascal
Pascal[Pascal, Wirth, 1970]-->Modula-2
Modula-2[Modula-2, Wirth, 1980]-->Oberon
Oberon[Oberon, Wirth & Gutknecht, 1986]-->Oberon-2
Oberon-->Object-Oberon
Object-Oberon[Object Oberon, Mossenbock, Templ & Griesemer, 1990]-->Oberon-2
Oberon-2[Oberon-2, Wirth & Mossenbock, 11991]-->Go

ALGOL-60-->C[C, Ritchie, 1972]
C-->Go[Go, Griesemer, Pike & Thompson, 2009]

参考材料：

计算机科学经典论文

go run 可以直接运行go代码文件

go build 编译代码

go fmt 帮助格式化代码

++helloworld.go++ （打印字符串）

// Go代码按包组织，类似其它语言的模块或库
// 当前Go有100多个包，涵盖了输入输出，排序，文本处理等基本任务
package main // main包表示这是可执行文件而不是库代码

import "fmt" // fmt包负责处理格式化输入输出

// 函数声明是func关键字
func main() { // { 必须要跟代码在同一行，不能多带带一行
    fmt.Println("Hello，世界!") // 默认不用写分号，Go会自动加上
} // Go默认采用UTF-8编码，兼容多种语言

++echo.go++ （回显命令参数）

package main

import ( // 导入多个包的常用形式
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    var sep = ""  // Go不允许声明没有用到的变量
    // range关键字，数组切分跟Python类似，无需括号
    for _, arg := range os.Args[1:] { // := 是声明变量的简写
        sep += arg + " " // 支持逆波兰表达式，仅支持i++形式，不支持++i
    }
    fmt.Println(sep)
}

++dup.go++ （统计重复行数）

package main

import ( // 导入多个包的常用形式
    "bufio"
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    counts := make(map[string]int) // 内置函数make创建一个新的map类型变量
    if len(os.Args) > 1 {
        for _, file := range os.Args[1:] { // 如果有参数则作为文件打开
            f, err := os.Open(file)
            if err != nil { // 错误值
                fmt.Fprintf(os.Stderr, "dup: %v
", err)
                continue
            } else {
                countLines(f, counts)
                f.Close()
            }
        }
    } else {
        countLines(os.Stdin, counts)
    }

    for line, num := range counts {
        if num > 1 { // 不需要`(`，但`{`还是要有
            fmt.Printf("> %d	"%s"
", num, line) // 与C语言的printf类似
        }
    }
}

// 声明函数参数的形式，counts是引用类型
func countLines(f *os.File, counts map[string]int) {
    for input := bufio.NewScanner(f); input.Scan(); { // for可以替代while
        counts[input.Text()]++
    }
}

++gif.go++ （生成gif动态图）

package main

// 演示Go的标准图像包
import (
    "image"
    "image/color" // 引用包的最后一部分，如color.White
    "image/gif"
    "io"
    "math"
    "math/rand"
    "os"
)

// 一种紧凑的方式声明复合类型，详见第四部分
var palette = []color.Color{color.White, color.Black} // slice

// 声明常量，相当于给一些值起个名字
const ( // 常量只能是数字、字符串或bool值
    white = 0 // first color in palette
    black = 1 // next color in palette
)

func main() {
    lissajous(os.Stdout)
}

func lissajous(out io.Writer) {
    const (
        cycles  = 5     // number of complete x oscillator revolutions
        res     = 0.001 // angular resolution
        size    = 100   // image canvas covers [-size..+size]
        nframes = 64    // number of animation frames
        delay   = 8     // delay between frames in 10ms units
    )
    freq := rand.Float64() * 3.0        // relative frequency of y oscillator
    anim := gif.GIF{LoopCount: nframes} // struct
    phase := 0.0                        // phase difference
    for i := 0; i < nframes; i++ {
        rect := image.Rect(0, 0, 2*size+1, 2*size+1)
        img := image.NewPaletted(rect, palette)
        for t := 0.0; t < cycles*2*math.Pi; t += res {
            x := math.Sin(t)
            y := math.Sin(t*freq + phase)
            img.SetColorIndex(size+int(x*size+.5), size+int(y*size+.5), black)
        }
        phase += .1
        anim.Delay = append(anim.Delay, delay)
        anim.Image = append(anim.Image, img)
    }
    gif.EncodeAll(out, &anim)
}

++fetch.go++ （并行获取URL内容）

package main // main包表示这是可执行文件而不是库代码
import (
    "fmt"
    "io"
    "io/ioutil"
    "net/http"
    "os"
    "time"
)

func main() { // main函数运行运行于一个goroutine内
    start := time.Now()
    ch := make(chan string) // channel是在goroutine间消息通信的机制

    for _, url := range os.Args[1:] {
        go fetch(url, ch) // goroutine是并行执行的函数，go语句建立goroutine
    }
    for range os.Args[1:] {
        fmt.Println(<-ch) // 消息传递是阻塞式的
    }
    fmt.Printf("%.2fs elapsed
", time.Since(start).Seconds())
}

func fetch(url string, ch chan<- string) {
    start := time.Now()

    resp, err := http.Get(url)
    if err != nil {
        ch <- fmt.Sprint(err)
        return
    }
    nb, err := io.Copy(ioutil.Discard, resp.Body)
    resp.Body.Close()
    if err != nil {
        ch <- fmt.Sprintf("while reading %s: %v
", url, err)
        return
    }
    secs := time.Since(start).Seconds()
    ch <- fmt.Sprintf("%.2fs, %7d, %s", secs, nb, url)
}

++server.go++ （Web服务器示例）

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
    "sync"
)

var mu sync.Mutex
var count int

func main() {
    http.HandleFunc("/", handler)
    http.HandleFunc("/counter", counter)
    log.Fatal(http.ListenAndServe("localhost:8000", nil))
}

func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "%s %s %s
", r.Method, r.URL, r.Proto)
    for k, v := range r.Header {
        fmt.Fprintf(w, "Header[%s] = %q
", k, v)
    }

    fmt.Fprintf(w, "Host = %q
", r.Host)
    fmt.Fprintf(w, "RemoteAddr = %q
", r.RemoteAddr)
    if err := r.ParseForm(); err != nil {
        log.Print(err)
    }
    for k, v := range r.Form {
        fmt.Fprintf(w, "Form[%q] = %q
", k, v)
    }
    mu.Lock()
    count++
    mu.Unlock()
    fmt.Fprintf(w, "URL.path = %q
", r.URL.Path)
}

func counter(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    mu.Lock()
    fmt.Fprintf(w, "Count: %d
", count)
    mu.Unlock()
}

switch语句与C语言类似，但没有fall through特性（有fallthrough语句）

命名类型，类似C语言的结构体

指针，类似C语言，支持*和&操作符，但不支持指针运算

方法是命名类型里的函数函数，与C++的类函数相似

接口是声明了相同方法的抽象类型

go doc http.file可以查看包的帮助信息

注释支持/* ... */和//两种方式