Aprendizaje Go Programación

1. Introducción a Go

• ¿Qué es Go (Golang)?
• Historia y filosofía de diseño de Go
• Go como lenguaje de programación para la web y sistemas
• Características clave:
  • Tipado estático
  • Simplicidad y legibilidad
  • Compilación rápida
  • Concurrencia integrada
  • Reciclaje de memoria (Garbage Collection)
  • 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 de Go
• Vista general de la librería estándar de Go
• Módulos de Go y gestión de dependencias
• Anatomía de una aplicación Go
• Práctica: Examinar y ejecutar un programa simple de 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) de Go
• Comprensión de la estructura del proyecto 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 del código fuente con gofmt
• Ejecución de programas con go run
• Construcción de aplicaciones con go build
• Instalación de aplicaciones Go
• Compilación cruzada de aplicaciones
• Práctica: Crear y configurar un proyecto de 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 iniciales (zero values)
• Ámbito y tiempo de vida de las variables
• Tipos de datos primitivos:
  • Enteros
  • Números de coma flotante
  • Números complejos
  • Booleanos
  • Cadenas de caracteres (Strings)
• Conversiones de tipos
• 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 tipos
• Ejercicio: Implementar lógica de cálculos 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 (timestamps)
• Gestión de tiempos de espera (timeouts)
• Ejercicio: Añadir marcas de tiempo y cálculos de duración a una aplicación

6. Arreglos, Slices, Mapas y Estructuras

Arreglos

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

Slices

• Comprensión de slices frente a arreglos
• Creación de slices
• Añadido de elementos
• Copia de slices
• Longitud y capacidad de slices
• Extracción de sub-slices (slicing slices)
• Preguntas comunes o errores frecuentes con slices

Mapas

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

Estructuras

• Definición de estructuras

• Campos de estructura

• Inicialización de estructuras

• Estructuras anidadas

• Estructuras anónimas

• Métodos de estructura

• Etiquetas de estructura para JSON

• Práctica: Modelar usuarios, productos y datos de la aplicación usando estructuras, 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 (default)
• Type switches
• 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
• Clausuras (Closures)
• Recursión
• Paso de 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 referenciación (dereference)
• Punteros y parámetros de función
• Receptores de puntero
• Punteros a estructuras
• Punteros nulos (nil pointers)
• Cuándo usar punteros
• Semántica de valor frente a referencia
• Comprensión de la gestión de memoria y el reciclaje de memoria en Go
• Errores comunes con punteros
• Práctica: Modificar datos de la aplicación usando punteros

10. Creación de una Aplicación Web en Go

• Vista general de las capacidades web de Go
• Introducción al paquete net/http
• Creación de un servidor HTTP
• Peticiones y respuestas HTTP
• Métodos HTTP
• URLs de petición y parámetros de consulta
• Encabezados HTTP (headers)
• Códigos de estado HTTP
• Fundamentos de enrutamiento (routing)
• Creación de manejadores (handlers)
• Gestión 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 de Go

11. Construcción de un Servicio Web RESTful

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

12. Runtime de Go, Compilación y Construcción de Proyectos

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

13. Trabajo con Archivos y la Web

• Apertura y cierre de archivos
• Lectura de archivos
• Escritura de 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
• Realización de peticiones HTTP salientes
• Gestión de errores del cliente HTTP
• Tiempos de espera y cancelación
• Procesamiento de respuestas de API
• Práctica: Recuperar datos de una API externa y persistirlos localmente

14. Gestión de Errores y Depuración

• El enfoque de Go hacia los errores
• Retorno de errores desde funciones
• Comprobación de errores
• Creación de errores personalizados
• Envoltura de errores (wrapping errors)
• Añadido de contexto a los errores
• errors.Is y errors.As
• Pánico y recuperación (panic and 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
• Aserciones de tipo (type assertions)
• Type switches
• 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 ejemplo

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
• 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
• Iniciar 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 canales
• Envío y recepción de valores
• Canales con búfer frente a sin búfer
• Comportamiento bloqueante (blocking behavior)
• Cierre de canales
• Iteración sobre canales (ranging)
• Canales direccionales
• Comunicación basada en canales
• Enunciados select
• Tiempos de espera y cancelación
• Patrones de pool de trabajadores (worker-pool)
• Patrones de productor/consumidor
• Práctica: Construir un sistema concurrente de trabajadores

19. Contexto y Gestión de Peticiones

• Por qué los contextos son importantes en aplicaciones web
• context.Context
• Contexto acotado por la petición
• Cancelación
• Límites de tiempo (deadlines)
• Tiempos de espera (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: Añadir cancelación de peticiones y tiempos de espera a la aplicación web

20. Pruebas de Aplicaciones Go

• Por qué la prueba automatizada es importante
• Escritura de pruebas unitarias
• El paquete testing
• Funciones de prueba
• Convenciones de nomenclatura de pruebas
• Pruebas dirigidas por tabla (table-driven tests)
• Pruebas de errores
• Pruebas de manejadores HTTP
• Servidores de prueba HTTP
• Fijaciones de prueba (test fixtures)
• Cobertura de pruebas (test coverage)
• Pruebas de referencia (benchmarks)
• Pruebas de ejemplo
• Pruebas de interfaces con mocks o falsos
• Práctica: Crear una suite de pruebas para la aplicación de ejemplo

21. Optimización de Rendimiento

• Comprensión del rendimiento de las 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 caché
• Consideraciones sobre base de datos y red
• Perfilado de aplicaciones
• Pruebas de referencia y rendimiento
• Uso de herramientas de perfilado de Go
• Ejercicio: Perfilar y optimizar una aplicación deliberadamente ineficiente

22. Seguridad y Prácticas Robustas para Aplicaciones Web

• Validación de la entrada del usuario
• Gestión segura de peticiones HTTP
• Prevención de vulnerabilidades web comunes
• Gestión segura de errores
• Conceptos de autenticación y autorización
• Gestión de secretos y configuración
• Comunicación HTTP segura
• Evitar información sensible en registros
• Gestión y actualización de dependencias
• Limites de recursos y tiempos de espera de peticiones
• Ejercicio: Revisar y endurecer la API de ejemplo

23. Registro de Aplicaciones y Observabilidad

• Fundamentos de registro (logging)
• Registro estructurado
• Niveles de registro
• Registro de peticiones
• Registro de errores
• Correlación e IDs de petición
• Monitoreo del comportamiento de la aplicación
• Métricas básicas
• Puntos finales de comprobación de salud (health-check endpoints)
• Diagnóstico de problemas de producción
• Práctica: Añadir registro estructurado y comprobaciones de salud

24. Contenedorización de la Aplicación Go

• ¿Por qué usar contenedores?
• Aplicaciones Go y contenedorización
• Escritura de un Dockerfile
• Construcciones multietapa (multi-stage builds)
• Construcción de una imagen de tiempo de ejecución mínima
• Gestión de la configuración a través de variables de entorno
• Red de contenedores
• Exposición de puertos de la aplicación
• Ejecución de la aplicación en un contenedor
• Pruebas de la aplicación contenedorizada
• Práctica: Empaquetar la aplicación Go de ejemplo como un contenedor listo para producción

25. Despliegue (Deployment)

• Preparación de la aplicación para producción
• Construcción de binarios de producción
• Configuración del entorno
• Despliegue basado en contenedores
• Arquitectura de despliegue
• Proxies inversos (reverse proxies)
• Consideraciones sobre HTTPS/TLS
• Comprobaciones de salud de la aplicación
• Apagado elegante (graceful shutdown)
• Gestión de señales del sistema operativo
• Escala de aplicaciones web Go
• Escala horizontal frente a vertical
• Resolución de problemas básica del despliegue
• Práctica: Desplegar la aplicación web de ejemplo

26. Proyecto Final: Aplicación Web Completa en Go

Los participantes integran los conceptos desarrollando una aplicación completa.

El proyecto puede incluir:

• Inicialización del proyecto con Go Modules
• Organización de paquetes
• Enrutamiento HTTP
• Puntos finales de la API REST
• Gestión de peticiones y respuestas JSON
• Validación de entradas
• Gestión de errores
• Interfaces
• Procesamiento concurrente
• Comunicación con APIs externas
• Persistencia en archivos o base de datos
• Pruebas automatizadas
• Registro de eventos (logging)
• Consideraciones de rendimiento
• Contenedorización
• Configuración de producción
• Despliegue

27. Revisión y Mejores Prácticas

• Revisión de la sintaxis fundamental de Go
• Convenciones de codificación de Go
• Escritura de Go idiomático
• Mantenimiento del código simple
• Diseño efectivo de paquetes
• Mejores prácticas de gestión de errores
• Principios de diseño de interfaces
• Mejores prácticas de concurrencia
• Estrategias de pruebas
• 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 de escenarios del mundo real comunes
• Próximos pasos recomendados para el desarrollo en Go
• Librerías adicionales de Go y recursos del ecosistema
• Más oportunidades para construir servicios Go de grado de producción