Golang标准库介绍

以下是 Go 语言（Golang）标准库的核心模块及其说明，涵盖常用功能和应用场景：

1. fmt

功能：格式化输入输出
常见用途：

• 字符串格式化（Printf, Sprintf）
• 控制台输入输出（Println, Scanln）
• 格式化错误消息

示例：

fmt.Printf("Value: %d, Name: %s\n", 10, "Go")

2. net/http

功能：HTTP 客户端和服务端实现
常见用途：

• 创建 HTTP 服务器（ListenAndServe）
• 处理路由（HandleFunc, ServeMux）
• 发送 HTTP 请求（Get, Post）

示例：

http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Hello, World!")
})
http.ListenAndServe(":8080", nil)

3. io 和 os

功能：文件和系统操作

• io：通用 I/O 接口（Reader, Writer）
• os：操作系统交互（文件、目录、进程）

常见用途：

• 读写文件（os.Open, io.ReadAll）
• 环境变量操作（os.Getenv）
• 执行命令行参数

示例：

file, _ := os.Open("data.txt")
data, _ := io.ReadAll(file)
fmt.Println(string(data))

4. encoding/json

功能：JSON 编解码
常见用途：

• 序列化结构体到 JSON（Marshal）
• 反序列化 JSON 到结构体（Unmarshal）

示例：

type User struct {
    Name string `json:"name"`
    Age  int    `json:"age"`
}
user := User{"Alice", 30}
data, _ := json.Marshal(user) // {"name":"Alice","age":30}

5. sync

功能：并发同步原语
常见用途：

• 协程同步（WaitGroup）
• 互斥锁（Mutex, RWMutex）
• 单例模式（Once）

示例：

var wg sync.WaitGroup
wg.Add(1)
go func() {
    defer wg.Done()
    // 协程任务
}()
wg.Wait() // 等待所有协程完成

6. time

功能：时间与日期处理
常见用途：

• 获取当前时间（Now）
• 时间格式化（Format）
• 定时器（Tick, Sleep）

示例：

now := time.Now()
fmt.Println(now.Format("2006-01-02 15:04:05")) // Go 的固定时间格式模板

7. strings 和 strconv

功能：字符串处理与类型转换

• strings：字符串操作（分割、替换、查找）
• strconv：字符串与其他类型转换（Atoi, ParseBool）

示例：

s := "hello,world"
parts := strings.Split(s, ",") // ["hello", "world"]
num, _ := strconv.Atoi("123")  // 字符串转整数

8. database/sql

功能：通用 SQL 数据库接口
常见用途：

• 连接数据库（驱动需第三方库，如 mysql, postgres）
• 执行查询（Query, Exec）

示例：

db, _ := sql.Open("mysql", "user:pass@tcp(localhost:3306)/dbname")
rows, _ := db.Query("SELECT * FROM users")

9. testing

功能：单元测试与基准测试
常见用途：

• 编写测试函数（TestXxx，BenchmarkXxx）
• 运行测试（go test -v）

示例：

func TestAdd(t *testing.T) {
    result := Add(2, 3)
    if result != 5 {
        t.Errorf("Expected 5, got %d", result)
    }
}

10. context

功能：请求上下文管理
常见用途：

• 传递请求作用域的值（如用户身份）
• 控制协程超时或取消（WithCancel, WithTimeout）

示例：

ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
defer cancel()
// 将 ctx 传递给需要超时控制的函数

11. crypto 和 hash

功能：加密与哈希算法
常见用途：

• 计算 MD5/SHA 哈希值
• 加密解密（AES, RSA）

示例：

h := sha256.New()
h.Write([]byte("secret"))
fmt.Printf("%x", h.Sum(nil)) // 输出 SHA-256 哈希

12. log

功能：日志记录
常见用途：

• 输出日志到控制台或文件
• 自定义日志前缀（SetPrefix）

示例：

log.SetFlags(log.Ldate | log.Lshortfile)
log.Println("Error occurred!")

13. flag

功能：命令行参数解析
常见用途：

• 定义命令行参数（StringVar, IntVar）
• 解析参数（Parse）

示例：

var port int
flag.IntVar(&port, "port", 8080, "server port")
flag.Parse()
fmt.Println("Port:", port)

14. regexp

功能：正则表达式
常见用途：

• 匹配或替换字符串
• 提取子匹配项

示例：

re := regexp.MustCompile(`^[a-z]+\[[0-9]+\]$`)
match := re.MatchString("user[123]") // true

15. sort

功能：排序
常见用途：

• 排序切片（Ints, Strings）
• 自定义排序规则（Interface 接口）

示例：

nums := []int{3, 1, 4}
sort.Ints(nums) // [1, 3, 4]

16. container

功能：容器数据结构
包含子包：

• heap：堆实现
• list：双向链表
• ring：环形链表

示例：

lst := list.New()
lst.PushBack(1)
lst.PushFront(0)

17. math 和 math/rand

功能：数学运算与随机数
常见用途：

• 数学计算（Max, Sqrt）
• 生成伪随机数（Intn, Seed）

示例：

rand.Seed(time.Now().UnixNano())
fmt.Println(rand.Intn(100)) // 0~99 随机数

18. html/template

功能：HTML 模板渲染
常见用途：

• 防止 XSS 攻击（自动转义）
• 动态生成 HTML 页面

示例：

tmpl := template.Must(template.ParseFiles("index.html"))
tmpl.Execute(w, data) // 渲染模板并写入 ResponseWriter

总结

Go 标准库的特点：

1. 模块化设计：每个库职责单一，易于组合使用。
2. 高性能：底层基于高效实现（如 HTTP 服务器）。
3. 强类型支持：通过接口（如 io.Reader）实现灵活扩展。

官方文档：https://pkg.go.dev/std

掌握这些库可覆盖 80% 的日常开发需求，第三方库通常基于标准库扩展（如 Gin 基于 net/http）。