go語言簡易存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) go語言構(gòu)造函數(shù)

goland map底層原理

map 是Go語言中基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在日常的使用中經(jīng)常被用到。但是它底層是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

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總體來說golang的map是hashmap，是使用數(shù)組+鏈表的形式實(shí)現(xiàn)的，使用拉鏈法消除hash沖突。

golang的map由兩種重要的結(jié)構(gòu)，hmap和bmap(下文中都有解釋)，主要就是hmap中包含一個(gè)指向bmap數(shù)組的指針，key經(jīng)過hash函數(shù)之后得到一個(gè)數(shù)，這個(gè)數(shù)低位用于選擇bmap(當(dāng)作bmap數(shù)組指針的下表)，高位用于放在bmap的[8]uint8數(shù)組中，用于快速試錯(cuò)。然后一個(gè)bmap可以指向下一個(gè)bmap(拉鏈)。

Golang中map的底層實(shí)現(xiàn)是一個(gè)散列表，因此實(shí)現(xiàn)map的過程實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)散表的過程。在這個(gè)散列表中，主要出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)體有兩個(gè)，一個(gè)叫 hmap (a header for a go map)，一個(gè)叫 bmap (a bucket for a Go map，通常叫其bucket)。這兩種結(jié)構(gòu)的樣子分別如下所示：

hmap :

圖中有很多字段，但是便于理解map的架構(gòu)，你只需要關(guān)心的只有一個(gè)，就是標(biāo)紅的字段： buckets數(shù)組 。Golang的map中用于存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)是bucket數(shù)組。而bucket(即bmap)的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？

bucket ：

相比于hmap，bucket的結(jié)構(gòu)顯得簡單一些，標(biāo)紅的字段依然是“核心”，我們使用的map中的key和value就存儲(chǔ)在這里?！案呶还Ｖ怠睌?shù)組記錄的是當(dāng)前bucket中key相關(guān)的“索引”，稍后會(huì)詳細(xì)敘述。還有一個(gè)字段是一個(gè)指向擴(kuò)容后的bucket的指針，使得bucket會(huì)形成一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)。例如下圖：

由此看出hmap和bucket的關(guān)系是這樣的：

而bucket又是一個(gè)鏈表，所以，整體的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是這樣的：

哈希表的特點(diǎn)是會(huì)有一個(gè)哈希函數(shù)，對(duì)你傳來的key進(jìn)行哈希運(yùn)算，得到唯一的值，一般情況下都是一個(gè)數(shù)值。Golang的map中也有這么一個(gè)哈希函數(shù)，也會(huì)算出唯一的值，對(duì)于這個(gè)值的使用，Golang也是很有意思。

Golang把求得的值按照用途一分為二：高位和低位。

如圖所示，藍(lán)色為高位，紅色為低位。 然后低位用于尋找當(dāng)前key屬于hmap中的哪個(gè)bucket，而高位用于尋找bucket中的哪個(gè)key。上文中提到：bucket中有個(gè)屬性字段是“高位哈希值”數(shù)組，這里存的就是藍(lán)色的高位值，用來聲明當(dāng)前bucket中有哪些“key”，便于搜索查找。 需要特別指出的一點(diǎn)是：我們map中的key/value值都是存到同一個(gè)數(shù)組中的。數(shù)組中的順序是這樣的:

并不是key0/value0/key1/value1的形式，這樣做的好處是：在key和value的長度不同的時(shí)候，可 以消除padding(內(nèi)存對(duì)齊)帶來的空間浪費(fèi) 。

現(xiàn)在，我們可以得到Go語言map的整個(gè)的結(jié)構(gòu)圖了：(hash結(jié)果的低位用于選擇把KV放在bmap數(shù)組中的哪一個(gè)bmap中，高位用于key的快速預(yù)覽，用于快速試錯(cuò))

map的擴(kuò)容

當(dāng)以上的哈希表增長的時(shí)候，Go語言會(huì)將bucket數(shù)組的數(shù)量擴(kuò)充一倍，產(chǎn)生一個(gè)新的bucket數(shù)組，并將舊數(shù)組的數(shù)據(jù)遷移至新數(shù)組。

加載因子

判斷擴(kuò)充的條件，就是哈希表中的加載因子(即loadFactor)。

加載因子是一個(gè)閾值，一般表示為：散列包含的元素?cái)?shù) 除以 位置總數(shù)。是一種“產(chǎn)生沖突機(jī)會(huì)”和“空間使用”的平衡與折中：加載因子越小，說明空間空置率高，空間使用率小，但是加載因子越大，說明空間利用率上去了，但是“產(chǎn)生沖突機(jī)會(huì)”高了。

每種哈希表的都會(huì)有一個(gè)加載因子，數(shù)值超過加載因子就會(huì)為哈希表擴(kuò)容。

Golang的map的加載因子的公式是：map長度 / 2^B(這是代表bmap數(shù)組的長度，B是取的低位的位數(shù))閾值是6.5。其中B可以理解為已擴(kuò)容的次數(shù)。

當(dāng)Go的map長度增長到大于加載因子所需的map長度時(shí)，Go語言就會(huì)將產(chǎn)生一個(gè)新的bucket數(shù)組，然后把舊的bucket數(shù)組移到一個(gè)屬性字段oldbucket中。注意：并不是立刻把舊的數(shù)組中的元素轉(zhuǎn)義到新的bucket當(dāng)中，而是，只有當(dāng)訪問到具體的某個(gè)bucket的時(shí)候，會(huì)把bucket中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到新的bucket中。

如下圖所示：當(dāng)擴(kuò)容的時(shí)候，Go的map結(jié)構(gòu)體中，會(huì)保存舊的數(shù)據(jù)，和新生成的數(shù)組

上面部分代表舊的有數(shù)據(jù)的bucket，下面部分代表新生成的新的bucket。藍(lán)色代表存有數(shù)據(jù)的bucket，橘黃色代表空的bucket。

擴(kuò)容時(shí)map并不會(huì)立即把新數(shù)據(jù)做遷移，而是當(dāng)訪問原來舊bucket的數(shù)據(jù)的時(shí)候，才把舊數(shù)據(jù)做遷移，如下圖：

注意：這里并不會(huì)直接刪除舊的bucket，而是把原來的引用去掉，利用GC清除內(nèi)存。

map中數(shù)據(jù)的刪除

如果理解了map的整體結(jié)構(gòu)，那么查找、更新、刪除的基本步驟應(yīng)該都很清楚了。這里不再贅述。

值得注意的是，找到了map中的數(shù)據(jù)之后，針對(duì)key和value分別做如下操作：

1

2

3

4

1、如果``key``是一個(gè)指針類型的，則直接將其置為空，等待GC清除；

2、如果是值類型的，則清除相關(guān)內(nèi)存。

3、同理，對(duì)``value``做相同的操作。

4、最后把key對(duì)應(yīng)的高位值對(duì)應(yīng)的數(shù)組index置為空。

Go語言基礎(chǔ)語法（一）

本文介紹一些Go語言的基礎(chǔ)語法。

先來看一個(gè)簡單的go語言代碼：

go語言的注釋方法：

代碼執(zhí)行結(jié)果：

下面來進(jìn)一步介紹go的基礎(chǔ)語法。

go語言中格式化輸出可以使用 fmt 和 log 這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫，

常用方法：

示例代碼：

執(zhí)行結(jié)果：

更多格式化方法可以訪問中的fmt包。

log包實(shí)現(xiàn)了簡單的日志服務(wù)，也提供了一些格式化輸出的方法。

執(zhí)行結(jié)果：

下面來介紹一下go的數(shù)據(jù)類型

下表列出了go語言的數(shù)據(jù)類型：

int、float、bool、string、數(shù)組和struct屬于值類型，這些類型的變量直接指向存在內(nèi)存中的值；slice、map、chan、pointer等是引用類型，存儲(chǔ)的是一個(gè)地址，這個(gè)地址存儲(chǔ)最終的值。

常量是在程序編譯時(shí)就確定下來的值，程序運(yùn)行時(shí)無法改變。

執(zhí)行結(jié)果：

執(zhí)行結(jié)果：

Go 語言的運(yùn)算符主要包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符以及指針相關(guān)運(yùn)算符。

算術(shù)運(yùn)算符：

關(guān)系運(yùn)算符：

邏輯運(yùn)算符：

位運(yùn)算符：

賦值運(yùn)算符：

指針相關(guān)運(yùn)算符：

下面介紹一下go語言中的if語句和switch語句。另外還有一種控制語句叫select語句，通常與通道聯(lián)用，這里不做介紹。

if語法格式如下：

if ... else ：

else if：

示例代碼：

語法格式：

另外，添加 fallthrough 會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行后面的 case 語句，不管下一條case語句是否為true。

示例代碼：

執(zhí)行結(jié)果：

下面介紹幾種循環(huán)語句：

執(zhí)行結(jié)果：

執(zhí)行結(jié)果：

也可以通過標(biāo)記退出循環(huán)：

--THE END--

求 分布式對(duì)象存儲(chǔ) 原理 架構(gòu)及Go語言實(shí)現(xiàn) pdf

分布式存儲(chǔ)架構(gòu)由三個(gè)部分組成：客戶端、元數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器?？蛻舳素?fù)責(zé)發(fā)送讀寫請(qǐng)求，緩存文件元數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)服務(wù)器負(fù)責(zé)管理元數(shù)據(jù)和處理客戶端的請(qǐng)求，是整個(gè)系統(tǒng)的核心組件。數(shù)據(jù)服務(wù)器負(fù)責(zé)存放文件數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的可用性和完整性。該架構(gòu)的好處是性能和容量能夠同時(shí)拓展，系統(tǒng)規(guī)模具有很強(qiáng)的伸縮性。

對(duì)象存儲(chǔ)最常用的方案，就是多臺(tái)服務(wù)器內(nèi)置大容量硬盤，再裝上對(duì)象存儲(chǔ)軟件，然后再額外搞幾臺(tái)服務(wù)作為管理節(jié)點(diǎn)，安裝上對(duì)象存儲(chǔ)管理軟件。管理節(jié)點(diǎn)可以管理其他服務(wù)器對(duì)外提供讀寫訪問功能。

之所以出現(xiàn)了對(duì)象存儲(chǔ)這種東西，是為了克服塊存儲(chǔ)與文件存儲(chǔ)各自的缺點(diǎn)，發(fā)揚(yáng)它倆各自的優(yōu)點(diǎn)。簡單來說塊存儲(chǔ)讀寫快，不利于共享，文件存儲(chǔ)讀寫慢，利于共享。能否弄一個(gè)讀寫快，利 于共享的出來呢。于是就有了對(duì)象存儲(chǔ)。

Go lang制作一個(gè)簡單的區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)，通過GO語言可以方便的創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊鏈

直接上代碼

1：區(qū)塊接口和方法

2：創(chuàng)建區(qū)塊鏈類和方法

最后測試方法：

測試結(jié)果：

PS F:goblock go run main.go

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data: 創(chuàng)世區(qū)塊

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標(biāo)題名稱：go語言簡易存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) go語言構(gòu)造函數(shù)
網(wǎng)站地址：http://muchs.cn/article34/hheese.html

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