Aprendizaje Go Programación

1. Introducción a Go

• ¿Qué es Go (Golang)?
• Historia y filosofía de diseño de Go
• Go como lenguaje de programación web y de sistemas
• Características clave:
  • Tipado estático
  • Simplicidad y legibilidad
  • Compilación rápida
  • Concurrencia integrada
  • Recopilación de basura
  • Compilación multiplataforma
• Casos de uso comunes de Go
• Ventajas y limitaciones de Go
• Comparación de Go con C/C++, JavaScript, Ruby, Python y Java
• Comprensión del ecosistema Go
• Resumen de la biblioteca estándar de Go
• Módulos de Go y gestión de dependencias
• Anatomía de una aplicación Go
• Práctica: Examinar y ejecutar un programa sencillo en Go

2. Configuración del Entorno de Desarrollo de Go

• Instalación de Go
• Comprensión de la cadena de herramientas (toolchain) de Go
• Configuración de variables de entorno
• Elección de un IDE o editor de código
• Uso de la línea de comandos con Go
• Creación de un espacio de trabajo (workspace) en Go
• Comprensión de la estructura de proyectos en Go
• Inicialización de un proyecto con Go Modules
• Uso de go mod init
• Gestión de dependencias con go get
• Actualización e inspección de dependencias
• Formateo de código fuente con gofmt
• Ejecución de programas con go run
• Compilación de aplicaciones con go build
• Instalación de aplicaciones Go
• Compilación cruzada de aplicaciones
• Práctica: Crear y configurar un proyecto Go dentro de un contenedor

3. Variables, Constantes y Tipos en Go

• Declaración de variables
• Tipos explícitos frente a tipos inferidos
• Declaraciones cortas de variables
• Constantes
• Valores cero
• Ámbito y vida de las variables
• Tipos de datos primitivos:
  • Enteros
  • Números de coma flotante
  • Números complejos
  • Booleanos
  • Cadenas de texto
• Conversiones de tipo
• Trabajo con Unicode y UTF-8
• Runes y bytes
• Asignación múltiple de variables
• Comprensión de la seguridad de tipos
• Ejercicio: Construir un pequeño programa de procesamiento de datos por línea de comandos

4. Operadores y Expresiones

• Operadores aritméticos
• Operadores de comparación
• Operadores lógicos
• Operadores de asignación
• Incremento y decremento
• Precedencia de operadores
• Trabajo con cálculos de enteros y coma flotante
• Evitar errores comunes de conversión de tipo
• Ejercicio: Implementar lógica de cálculo y validación

5. Fechas, Horas y Formateo

• Uso del paquete time
• Creación y manipulación de fechas
• Obtención de la hora actual
• Zonas horarias y ubicaciones
• Análisis (parsing) de fechas y horas
• Formateo de fechas y horas
• Cálculo de duraciones
• Trabajo con marcas de tiempo Unix
• Gestión de temporizaciones (timeouts)
• Ejercicio: Agregar marcas de tiempo y cálculos de duración a una aplicación

6. Arreglos, Slices, Mapas y Estructuras

Arreglos (Arrays)

• Declaración de arreglos
• Inicialización de arreglos
• Iteración sobre arreglos
• Arreglos multidimensionales

Slices

• Comprensión de slices frente a arreglos
• Creación de slices
• Adición de elementos
• Copiar slices
• Longitud y capacidad de slices
• Creación de slices desde slices (slicing)
• Problemas comunes con slices

Mapas

• Creación de mapas
• Adición y eliminación de entradas
• Verificación de la existencia de una clave
• Iteración sobre mapas
• Mapas que contienen datos complejos

Estructuras (Structs)

• Definición de estructuras

• Campos de estructuras

• Inicialización de estructuras

• Estructuras anidadas

• Estructuras anónimas

• Métodos de estructuras

• Etiquetas JSON para estructuras

• Práctica: Modelar usuarios, productos y datos de la aplicación utilizando structs, slices y mapas

7. Lógica Condicional y Bucles

• Enunciados if
• else y else if
• Declaración de variables dentro de condiciones
• Bucles for
• Bucles infinitos
• Condiciones de bucle
• break y continue
• Iteración con range
• Bucles anidados
• Enunciados switch
• Switch basados en expresiones
• Múltiples casos
• Casos por defecto
• Type switches (cambio según tipo)
• Ejercicio: Implementar lógica de validación y procesamiento de la aplicación

8. Funciones

• Definición de funciones
• Parámetros de función
• Valores de retorno
• Múltiples valores de retorno
• Valores de retorno nombrados
• Funciones variádicas
• Funciones anónimas
• Valores de función
• Cierres (Closures)
• Recursión
• Pasar funciones como argumentos
• Funciones que devuelven errores
• Diseño de funciones pequeñas y reutilizables
• Ejercicio: Refactorizar código existente en funciones reutilizables

9. Punteros y Conceptos de Memoria

• ¿Qué es un puntero?
• Operadores de dirección y de referencia
• Punteros y parámetros de función
• Receptores de puntero
• Punteros a estructuras
• Punteros nil
• Cuándo usar punteros
• Semántica de valor frente a referencia
• Comprensión de la gestión de memoria y la recopilación de basura en Go
• Errores comunes con punteros
• Práctica: Modificar datos de la aplicación usando punteros

10. Creación de una Aplicación Web en Go

• Resumen de las capacidades web de Go
• Introducción al paquete net/http
• Creación de un servidor HTTP
• Solicitudes y respuestas HTTP
• Métodos HTTP
• URLs de solicitud y parámetros de consulta
• Encabezados HTTP (Headers)
• Códigos de estado HTTP
• Fundamentos de enrutamiento (routing)
• Creación de manejadores (handlers)
• Manejo de datos de formulario
• Servicio de archivos estáticos
• Trabajo con plantillas HTML
• Variables de plantilla y estructuras de control
• Estructuración de una aplicación web
• Práctica: Construir un servidor web básico en Go

11. Construcción de un Servicio Web RESTful

• Fundamentos de la arquitectura REST
• Diseño de puntos finales (endpoints) de API
• GET, POST, PUT, PATCH y DELETE
• Trabajo con JSON
• Codificación y decodificación de JSON
• Validación de solicitudes
• Códigos de estado HTTP
• Respuestas de error
• Parámetros de consulta y parámetros de ruta
• Estructuras de respuesta de API
• Separación de manejadores y lógica de negocio
• Práctica: Construir una API REST CRUD

12. Runtime de Go, Compilación y Compilación de Proyectos

• Comprensión del compilador Go
• Proceso de compilación de Go
• go run
• go build
• go install
• go test
• Banderas de compilación (Build flags)
• Configuración específica de entorno
• Compilación para diferentes sistemas operativos y arquitecturas
• Producción de binarios independientes (standalone)
• Gestión de la configuración de la aplicación
• Ejercicio: Compilar la aplicación para múltiples plataformas

13. Trabajo con Archivos y la Web

• Abrir y cerrar archivos
• Lectura de archivos
• Escribir en archivos
• Creación de directorios
• Metadatos de archivos
• E/S con búfer (Buffered I/O)
• Trabajo con flujos (streams)
• Lectura y escritura de archivos JSON
• Clientes HTTP
• Ejecución de solicitudes HTTP salientes
• Gestión de errores del cliente HTTP
• Temporizaciones (Timeouts) y cancelación
• Procesamiento de respuestas de API
• Práctica: Recuperar datos de una API externa y persistirlos localmente

14. Manejo de Errores y Depuración

• El enfoque de Go hacia los errores
• Devolución de errores desde funciones
• Verificación de errores
• Creación de errores personalizados
• Envoltura (Wrapping) de errores
• Adición de contexto a errores
• errors.Is y errors.As
• Pánico (Panic) y recuperación (Recovery)
• Cuándo usar panic
• Depuración de problemas comunes en Go
• Registro de actividad de la aplicación (Logging)
• Uso de herramientas de depuración de Go
• Ejercicio: Diagnosticar y corregir errores de aplicación introducidos deliberadamente

15. Interfaces y Abstracción

• ¿Qué es una interfaz?
• Implementación implícita de interfaces
• Definición de interfaces
• Valores de interfaz
• Interfaces vacías / any
• Afirmaciones de tipo (Type assertions)
• Type switches (Cambio según tipo)
• Implementaciones por puntero frente a valor
• Diseño de interfaces pequeñas
• Inversión de dependencias
• Uso de interfaces para pruebas
• Reducción del acoplamiento de la aplicación
• Práctica: Introducir interfaces en la aplicación web de muestra

16. Paquetes y Organización del Proyecto

• Creación de paquetes
• Convenciones de nomenclatura de paquetes
• Identificadores exportados y no exportados
• Importación de paquetes
• Inicialización de paquetes
• Organización de capas de la aplicación
• Paquetes internos (Internal)
• Gestión de dependencias con Go Modules
• Versionado semántico
• Uso de paquetes de terceros
• Evitar dependencias circulares
• Diseño de proyectos Go mantenibles
• Ejercicio: Refactorizar la aplicación en paquetes separados

17. Concurrencia con Goroutines

• ¿Qué es la concurrencia?
• Goroutines
• Iniciación de goroutines
• Comprensión de la ejecución concurrente ligera
• Desafíos de sincronización
• Estado compartido
• Condiciones de carrera (Race conditions)
• Uso de sync.WaitGroup
• Mutexes y mutexes de lectura/escritura
• Operaciones atómicas
• Práctica: Convertir una tarea secuencial en procesamiento concurrente

18. Canales (Channels)

• Comprensión de los canales
• Envío y recepción de valores
• Canales con búfer frente a sin búfer
• Comportamiento bloqueante (Blocking)
• Cierre de canales
• Iteración sobre canales (Ranging)
• Canales direccionales
• Comunicación basada en canales
• Enunciados Select
• Temporizaciones (Timeouts) y cancelación
• Patrones de pool de trabajadores (Worker-pool)
• Patrones de productor/consumidor
• Práctica: Construir un sistema de trabajadores concurrente

19. Contexto y Gestión de Solicitudes

• Por qué los contextos son importantes en aplicaciones web
• context.Context
• Contexto de ámbito de solicitud
• Cancelación
• Plazos (Deadlines)
• Temporizaciones (Timeouts)
• Propagación del contexto a través de las capas de la aplicación
• Cancelación de operaciones de base de datos o HTTP
• Evitar el mal uso del contexto
• Ejercicio: Agregar cancelación de solicitudes y temporizaciones a la aplicación web

20. Pruebas de Aplicaciones Go

• Por qué importa la prueba automática
• Escritura de pruebas unitarias
• El paquete testing
• Funciones de prueba
• Convenciones de nomenclatura de pruebas
• Pruebas basadas en tablas (Table-driven tests)
• Prueba de errores
• Prueba de manejadores HTTP
• Servidores de prueba HTTP
• Fixtures de prueba
• Cobertura de pruebas
• Benchmarks
• Pruebas de ejemplo (Example tests)
• Prueba de interfaces con mocks o fakes
• Práctica: Crear un conjunto de pruebas para la aplicación de muestra

21. Optimización del Rendimiento

• Comprensión del rendimiento de aplicaciones Go
• Identificación de cuellos de botella
• Rendimiento de CPU frente a memoria
• Estructuras de datos eficientes
• Reducción de asignaciones innecesarias
• Cadenas, bytes y búferes
• Gestión de goroutines
• Evitar la concurrencia excesiva
• Estrategias de cacheo
• Consideraciones de base de datos y red
• Perfilado (Profiling) de aplicaciones
• Benchmarks y pruebas de rendimiento
• Uso de herramientas de perfilado de Go
• Ejercicio: Profilear y optimizar una aplicación deliberadamente ineficiente

22. Seguridad y Buenas Prácticas para Aplicaciones Web Robustas

• Validación de entrada del usuario
• Manejo seguro de solicitudes HTTP
• Prevención de vulnerabilidades web comunes
• Manejo seguro de errores
• Conceptos de autenticación y autorización
• Gestión de secretos y configuración
• Comunicación HTTP segura
• Evitar información sensible en registros
• Gestión de dependencias y actualizaciones
• Límites de recursos y temporizaciones de solicitud
• Ejercicio: Revisar y endurecer la API de muestra

23. Registro de Aplicación (Logging) y Observabilidad

• Fundamentos del registro (logging)
• Registro estructurado
• Niveles de registro
• Registro de solicitudes
• Registro de errores
• Correlación e IDs de solicitud
• Monitoreo del comportamiento de la aplicación
• Métricas básicas
• Puntos finales de verificación de salud (Health-check endpoints)
• Diagnóstico de problemas de producción
• Práctica: Agregar registro estructurado y verificaciones de salud

24. Contenerización de la Aplicación Go

• ¿Por qué usar contenedores?
• Aplicaciones Go y contenerización
• Escritura de un Dockerfile
• Compilaciones multiestadio (Multi-stage builds)
• Creación de una imagen de runtime mínima
• Gestión de configuración mediante variables de entorno
• Rede de contenedores
• Exposición de puertos de la aplicación
• Ejecución de la aplicación en un contenedor
• Prueba de la aplicación contenerizada
• Práctica: Empaquetar la aplicación Go de muestra como un contenedor listo para producción

25. Despliegue

• Preparación de una aplicación para producción
• Compilación de binarios de producción
• Configuración de entorno
• Despliegue basado en contenedores
• Arquitectura de despliegue
• Proxies inversos
• Consideraciones de HTTPS/TLS
• Verificaciones de salud de la aplicación
• Apagado elegante (Graceful shutdown)
• Manejo de señales del sistema operativo
• Escala (Scaling) de aplicaciones web Go
• Escala horizontal frente a vertical
• Resolución de problemas básica de despliegue
• Práctica: Desplegar la aplicación web de muestra

26. Proyecto Final: Aplicación Web Completa en Go

Los participantes integran los conceptos mediante el desarrollo de una aplicación completa.

El proyecto puede incluir:

• Inicialización del proyecto con Go Modules
• Organización de paquetes
• Enrutamiento HTTP
• Puntos finales de API REST
• Manejo de solicitudes y respuestas JSON
• Validación de entrada
• Manejo de errores
• Interfaces
• Procesamiento concurrente
• Comunicación con APIs externas
• Persistencia en archivo o base de datos
• Pruebas automáticas
• Registro (Logging)
• Consideraciones de rendimiento
• Contenerización
• Configuración de producción
• Despliegue

27. Revisión y Mejores Prácticas

• Revisión de la sintaxis central de Go
• Convenciones de codificación Go
• Escritura de Go idiomático
• Mantener el código simple
• Diseño efectivo de paquetes
• Mejores prácticas de manejo de errores
• Principios de diseño de interfaces
• Mejores prácticas de concurrencia
• Estrategias de prueba
• Consideraciones de rendimiento
• Mantenibilidad y legibilidad
• Errores comunes cometidos por nuevos desarrolladores de Go
• Enfoques recomendados para continuar el desarrollo en Go

28. Conclusión

• Revisión de conceptos clave
• Revisión de la aplicación web completada
• Preguntas y discusión
• Resolución de problemas en escenarios comunes del mundo real
• Próximos pasos recomendados para el desarrollo en Go
• Bibliotecas Go adicionales y recursos del ecosistema
• Más oportunidades para construir servicios Go de grado producción