Go语言入门教案

一、教学目标

1. 掌握Go语言的基础语法
2. 理解Go语言的编程结构
3. 案例演示Go语言的应用

二、教学重难点

（一）重点

• Go语言的变量、数据类型、控制语句
• Go语言的函数和结构体的定义与使用

（二）难点

• 理解Go语言的并发编程模型
• 运用所学知识开发实用案例

三、教学方法

• 讲授法、实例演示法、实践法

四、教学过程

（一）Go语言简介

• 简单介绍Go语言的起源、特点，如高效、简洁、并发性好等，激发学生学习兴趣。

（二）环境搭建

1. 下载和安装Go语言开发环境

• 下载网址：https://go.dev/dl/
• 下载到本地
  

  • 安装Go语言
    

  • 安装在默认位置
    

  • 安装完成
    

2. 配置Go语言环境变量

• GO_HOME: C:\Program Files\Go
• Path: %GO_HOME%\bin;
  

3. 命令行查看Go语言版本

• 执行命令：go version
  

4. 安装Gore交互式工具

• 初始化一个新的Go模块，执行命令：go mod init gore-demo
  
• 安装Gore，执行命令：go install github.com/x-motemen/gore/cmd/gore@latest
  

5. 使用Gore交互式环境

• 进入Gore交互式环境输出一条信息，然后退出
  

（三）基础语法

1. 变量与数据类型

• 演示如何声明变量（ var 关键字），如 var num int = 10 ，也介绍简短声明 num := 10
  
• 讲解Go语言的基本数据类型（ int 、 float 、 string 、 bool 等）
• 编写go程序：ex3_1.go
  

package main

import "fmt"

func main() {
	var age int = 25
	fmt.Println("age =", age)
	var score float64 = 87.5
	fmt.Println("score =", score)
	var name string = "howard"
	fmt.Println("name =", name)
	var flag bool = true
	fmt.Println("flag =", flag)
}

• 运行程序，查看结果
  

2. 控制语句

（1）条件语句

• if - else 语句的使用
• 编写go程序：ex3_2_1.go
  

package main

import "fmt"

func main() {
	age := 20
	if age >= 18 {
		fmt.Println("已成年，欢迎访问~")
	} else {
		fmt.Println("未成年，拒绝访问~")
	}
}

• 运行程序，查看结果
  

（2）循环语句

• for 循环的多种形式
• 编写程序：ex3_2_2.go
  

package main

import "fmt"

func main() {
	// 基本的for循环
	sum := 0
	for i := 1; i <= 100; i++ {
		sum = sum + i
	}
	fmt.Println("1 + 2 + 3 + ... + 100 =", sum)

	// 类似while的for循环
	sum = 0
	i := 1
	for i <= 100 {
		sum = sum + i
		i++
	}
	fmt.Println("1 + 2 + 3 + ... + 100 =", sum)
}

• 运行程序，查看结果
  

（四）函数

1. 基本语法

2. 案例演示

• 编写程序：ex4_1.go
  

package main

import "fmt"

// add函数用于计算两个整数的和
func add(a int, b int) int {
	return a + b
}

func main() {
	// 调用add函数并打印结果
	fmt.Println("sum =", add(100, 150))
}

• 运行程序，查看结果
  

（五）结构体

1. 基本语法

2. 案例演示

• 编写程序：ex5_1.go
  

package main

import "fmt"

// User 结构体定义，包含 Name 和 Age 两个字段
type User struct {
    Name string
    Age  int
}

// main 函数，程序的入口点
func main() {
    // 使用字段初始化值创建 User 实例
    user1 := User{"Alice", 30}
    fmt.Printf("User1: %s, %d years old\n", user1.Name, user1.Age)

    // 使用字段名初始化创建 User 实例
    user2 := User{Name: "Bob", Age: 25}
    fmt.Printf("User2: %s, %d years old\n", user2.Name, user2.Age)

    // 使用 new 函数创建 User 实例的指针
    user3 := new(User)
    user3.Name = "Charlie"
    user3.Age = 35
    fmt.Printf("User3: %s, %d years old\n", user3.Name, user3.Age)

    // 调用 User 结构体的方法
    user1.Introduce()
    user2.Introduce()
    user3.Introduce()
}

// Introduce 方法，用于打印用户的自我介绍
func (u User) Introduce() {
    fmt.Printf("Hi, I'm %s and I'm %d years old.\n", u.Name, u.Age)
}

• 代码说明：这个Go程序定义了一个User结构体，包含Name和Age两个字段。在main函数中，我们创建了三个User实例：user1、user2和user3。user1和user2是通过字段初始化值和字段名初始化的方式创建的，而user3是通过new函数创建的指针类型的实例。每个User实例都调用了Introduce方法，该方法打印出用户的自我介绍。这个程序展示了如何在Go语言中定义结构体、创建结构体实例以及为结构体关联方法。
• 运行程序，查看结果
  

（六）并发编程

1. 基础知识

2. 案例演示

• 编写程序：ex6_1.go
  

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

// 定义一个工作函数，模拟并发执行的任务
func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done() // 通知WaitGroup这个goroutine已经完成
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Printf("Worker %d says hello %d\n", id, i+1)
        time.Sleep(time.Millisecond * 100) // 模拟工作
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup // 创建一个WaitGroup实例

    // 启动多个goroutine并发执行worker函数
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        wg.Add(1) // 增加WaitGroup的计数器
        go worker(i, &wg) // 启动一个新的goroutine
    }

    wg.Wait() // 等待所有goroutine完成
    fmt.Println("All workers have finished.")
}

• 代码说明：这个Go程序是一个并发编程的示例，它演示了如何使用goroutine和sync.WaitGroup来管理并发执行的任务。程序中定义了一个worker函数，它模拟了一个并发执行的任务，打印五次"hello"消息，并在每次打印后暂停100毫秒。在main函数中，我们创建了一个sync.WaitGroup实例，并启动了五个goroutine来并发执行worker函数。每个goroutine在开始执行前都会通过wg.Add(1)增加WaitGroup的计数器，表示有一个任务需要完成。当每个worker函数执行完毕后，它们会通过defer wg.Done()通知WaitGroup一个任务已经完成。最后，main函数中的wg.Wait()会阻塞，直到WaitGroup的计数器归零，即所有goroutine都完成了它们的任务。这个程序展示了Go语言并发编程的基本模式，包括goroutine的创建、sync.WaitGroup的使用以及并发任务的同步。
• 运行程序，查看结果
  

（七）Web开发

1. 基础知识

2. 案例演示

• 编写程序：ex7_1.go
  

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
)

// helloHandler 是一个简单的HTTP处理函数，用于响应客户端的请求
func helloHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // 使用fmt.Fprintf向客户端发送响应
    fmt.Fprintf(w, "Hello Go World~")
}

func main() {
    // 使用http.HandleFunc将URL路径"/"与helloHandler函数关联
    http.HandleFunc("/", helloHandler)

    // 使用http.ListenAndServe启动服务器，监听8080端口，没有特定的处理器
    // 因此使用默认的ServeMux
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

• 代码说明：这个Go程序创建了一个简单的Web服务器，它只处理对根路径"/“的GET请求，并响应"Hello, World!”。程序首先导入了fmt和net/http包，然后在helloHandler函数中使用fmt.Fprintf向http.ResponseWriter发送响应。在main函数中，使用http.HandleFunc将根路径"/"与helloHandler函数关联，最后调用http.ListenAndServe在8080端口启动服务器。这个服务器会一直运行，直到被外部中断。
• 运行程序，查看结果
  

（八）实践练习

1. 布置练习题，如实现一个简单的命令行工具，接受用户输入的两个数并计算它们的和。
2. 巡视学生练习情况，及时给予指导。

（九）总结

1. 回顾Go语言的基础语法、函数、结构体和并发编程等知识点
2. 强调本次案例中涉及的实际应用开发思路

五、课后作业

1. 完善课堂上的练习题，增加更多功能，如计算差、积、商等
2. 研究Go语言中 map 数据结构的用法，并编写一个简单的程序展示