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如何Golang开发Android应用

环境配置好复杂,我不得不唠叨几句。

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需要下载golang1.4rc版,下载ndk,然后编译。 然后用go get 下载gobind这个工具, 然后,将写好的代码用gobind转化下,然后使用特殊的编译命令,将代码编译成.so文件,将生成的相关文件,放到android studio的项目中。然后java代码中,利用jni调用引用的代码。

... 好,接着往下看吧。

环境准备

一台Linux 64的机器

一个带有AndroidStudioIDE的开发机器

因为环境配置实在复杂,所以我们引入的docker。

docker pull codeskyblue/docker-goandroid

docker run --rm -ti codeskyblue/docker-goandroid bash

cd example; echo "view example projects

docker起来之后,什么就都配置好了,NDK啦,java啦,GO的环境变量了,等等,并且还预装了vim,gradle,tmux,git,syncthing,svn

开始写代码

写代码之前,先约定下目录结构

go的代码都放在src/golib下,编译使用make.bash编译脚本,看下这个文件树

.

|-- app.iml

|-- build.gradle

|-- libs/armeabi-v7a # go编译生成的so文件

| `-- libgojni.so

|-- main.go_tmpl # 一个模板文件,先不用管它

|-- make.bash # 编译脚本,用来生成.so和Java代码

`-- src

|-- golib

| |-- hi

| | |-- go_hi�0�2�0�2�0�2 # 自动生成的代码

| | | `-- go_hi.go

| | `-- hi.go # 需要编写的代码

| `-- main.go

`-- main

|-- AndroidManifest.xml

|-- java

| |-- go # 自动生成的代码

| | |-- Go.java

| | |-- Seq.java

| | `-- hi

| | `-- Hi.java

| `-- me/shengxiang/gohello # 主要的逻辑代码

| `-- MainActivity.java

`-- res

我已经写了一个例子,先直接搞下来

编译下,试试行不行(就算不行问题应该也不大,因为大问题都被我消灭了)

cd GoHello/app

./make.bash

../gradlew build

一切顺利的话在build/outputs/apk下应该可以看到app-debug.apk这个文件。(剧透下,这个文件只有800多K)

编译好的我放到qiniu上了,可以点击下载看看

下面可以尝试改改,我抛砖引玉说下

打开hi.go这个文件

hi.go的内容,比较简单,我们写Go代码主要就是这部分

// Package hi provides a function for saying hello.

package hi

import "fmt"

func Hello(name string) {

fmt.Printf("Hello, %s!\n", name)

return "(Go)World"

}

文件末尾添加下面这行代码

func Welcome(name string) string {

return fmt.Sprintf("Welcome %s to the go world", name)

}

使用./make.bash重新编译下

打开MainActivity.java 修改下OnClickListener事件

button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View v) {

String message = Hi.Welcome("yourname");

Toast.makeText(MainActivity.this, message, Toast.LENGTH_LONG).show();

}

});

编译运行下,把生成的apk安装到手机上试试。

原理解读(有兴趣的接着看)

首先说下gobind这个工具。

go_hi/go_hi.go这个文件时通过gobind这个工具生成的,用来配合一个简单的程序,生成.so文件

// go_hi.go

package go_hi

import (

"golang.org/x/mobile/bind/seq"

"example/hi"

)

func proxy_Hello(out, in *seq.Buffer) {

param_name := in.ReadUTF16()

hi.Hello(param_name)

}

func init() {

seq.Register("hi", 1, proxy_Hello)

}

这个简单的程序内容是这样的

// main.go

package main

import (

"golang.org/x/mobile/app"

_ "golang.org/x/mobile/bind/java"

_ "example/hi/go_hi"

)

func main() {

app.Run(app.Callbacks{})

}

src/MyActivity.java文件内容是这样的

import ...

import go.Go; // 引入Go这个包

import go.hi.Hi; // gobind生成的代码

public class MainActivity extends Activity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Go.init(getApplicationContext()); // 初始化两个线程

Hi.Hello("world");

}

}

其中有一句Go.init(...)这里再看go.Go这个包是什么样子的

public final class Go {

// init loads libgojni.so and starts the runtime.

public static void init(Context context) {

... 判断该函数是否该执行的代码 -- 省略 --

System.loadLibrary("gojni"); // gojni需要这句

new Thread("GoMain") {

public void run() {

Go.run(); // run()是一个native方法

}

}.start();

Go.waitForRun(); // 这个也是一个native方法

// 这部分可以理解为,启动了一个后台线程不断的接收结果到缓存中。

new Thread("GoReceive") {

public void run() { Seq.receive(); }

}.start();

}

private static boolean running = false;

private static native void run();

private static native void waitForRun();

}

MyActivity.java中还有段代码是 Hi.Hello("world");,打开Hi.java路径在src/go/hi/Hi.java,这个文件也是gobind生成的,是用来给java方便的调用.so文件

// Hi.java

// File is generated by gobind. Do not edit.

package go.hi;

import go.Seq;

public abstract class Hi {

private Hi() {} // uninstantiable

public static void Hello(String name) {

go.Seq _in = new go.Seq();

go.Seq _out = new go.Seq();

_in.writeUTF16(name);

Seq.send(DESCRIPTOR, CALL_Hello, _in, _out); // 下面接着说

}

private static final int CALL_Hello = 1;

private static final String DESCRIPTOR = "hi";

}

Seq.send这部分实际上最终调用的是一段go代码

func Send(descriptor string, code int, req *C.uint8_t, reqlen C.size_t, res **C.uint8_t, reslen *C.size_t) {

fn := seq.Registry[descriptor][code]

in := new(seq.Buffer)

if reqlen 0 {

in.Data = (*[maxSliceLen]byte)(unsafe.Pointer(req))[:reqlen]

}

out := new(seq.Buffer)

fn(out, in)

seqToBuf(res, reslen, out)

}

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Go语言的应用

Go语言由Google公司开发,并于2009年开源,相比Java/Python/C等语言,Go尤其擅长并发编程,性能堪比C语言,开发效率肩比Python,被誉为“21世纪的C语言”。

Go语言在云计算、大数据、微服务、高并发领域应用应用非常广泛。BAT大厂正在把Go作为新项目开发的首选语言。

Go语言应用范围:

1、服务端开发:以前你使用C或者C++做的那些事情,用Go来做很合适,例如日志处理、文件系统、监控系统等;

2、DevOps:运维生态中的Docker、K8s、prometheus、grafana、open-falcon等都是使用Go语言开发;

3、网络编程:大量优秀的Web框架如Echo、Gin、Iris、beego等,而且Go内置的 net/http包十分的优秀;

4、Paas云平台领域:Kubernetes和Docker Swarm等;

5、分布式存储领域:etcd、Groupcache、TiDB、Cockroachdb、Influxdb等;

6、区块链领域:区块链里面有两个明星项目以太坊和fabric都使用Go语言;

7、容器虚拟化:大名鼎鼎的Docker就是使用Go语言实现的;

8、爬虫及大数据:Go语言天生支持并发,所以十分适合编写分布式爬虫及大数据处理。

Go语言设计与实现(上)

基本设计思路:

类型转换、类型断言、动态派发。iface,eface。

反射对象具有的方法:

编译优化:

内部实现:

实现 Context 接口有以下几个类型(空实现就忽略了):

互斥锁的控制逻辑:

设计思路:

(以上为写被读阻塞,下面是读被写阻塞)

总结,读写锁的设计还是非常巧妙的:

设计思路:

WaitGroup 有三个暴露的函数:

部件:

设计思路:

结构:

Once 只暴露了一个方法:

实现:

三个关键点:

细节:

让多协程任务的开始执行时间可控(按顺序或归一)。(Context 是控制结束时间)

设计思路: 通过一个锁和内置的 notifyList 队列实现,Wait() 会生成票据,并将等待协程信息加入链表中,等待控制协程中发送信号通知一个(Signal())或所有(Boardcast())等待者(内部实现是通过票据通知的)来控制协程解除阻塞。

暴露四个函数:

实现细节:

部件:

包: golang.org/x/sync/errgroup

作用:开启 func() error 函数签名的协程,在同 Group 下协程并发执行过程并收集首次 err 错误。通过 Context 的传入,还可以控制在首次 err 出现时就终止组内各协程。

设计思路:

结构:

暴露的方法:

实现细节:

注意问题:

包: "golang.org/x/sync/semaphore"

作用:排队借资源(如钱,有借有还)的一种场景。此包相当于对底层信号量的一种暴露。

设计思路:有一定数量的资源 Weight,每一个 waiter 携带一个 channel 和要借的数量 n。通过队列排队执行借贷。

结构:

暴露方法:

细节:

部件:

细节:

包: "golang.org/x/sync/singleflight"

作用:防击穿。瞬时的相同请求只调用一次,response 被所有相同请求共享。

设计思路:按请求的 key 分组(一个 *call 是一个组,用 map 映射存储组),每个组只进行一次访问,组内每个协程会获得对应结果的一个拷贝。

结构:

逻辑:

细节:

部件:

如有错误,请批评指正。


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