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
  • Recogida de basura (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
• Visión general de la biblioteca estándar de Go
• Módulos de Go y gestión de dependencias
• Anatomía de una aplicación Go
• Práctica: Examinar y ejecutar un programa Go simple

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 de Go
• Comprensión de la estructura del proyecto 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
• 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 (Zero values)
• Alcance y ciclo de vida de las variables
• Tipos de datos primitivos:
  • Enteros
  • Números de punto flotante
  • Números complejos
  • Booleanos
  • Cadenas de caracteres (Strings)
• Conversión 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 desde la línea de comandos

4. Operadores y expresiones

• Operadores aritméticos
• Operadores de comparación
• Operadores lógicos
• Operadores de asignación
• Incremento y decremento
• Precedencia de operadores
• Cálculos con enteros y números de punto flotante
• Evitar errores comunes de conversión de tipos
• Ejercicio: Implementar lógica de cálculos y validación

5. Fechas, horas y formato

• 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)
• Manejo de tiempo de espera (timeouts)
• Ejercicio: Agregar marcas de tiempo y cálculos de duración a una aplicación

6. Arrays, slices, maps y structs

Arrays

• Declaración de arrays
• Inicialización de arrays
• Iteración sobre arrays
• Arrays multidimensionales

Slices

• Comprensión de slices frente a arrays
• Creación de slices
• Adición de elementos (Appending)
• Copia de slices
• Longitud y capacidad de slices
• Creación de slices a partir de slices (Slicing)
• Preguntas comunes sobre slices

Maps

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

Structs

• Definición de estructuras

• Campos de estructuras

• Inicialización de structs

• Structs anidados

• Structs anónimos

• Métodos de structs

• Etiquetas de struct para JSON

• Práctica: Modelar usuarios, productos y datos de la aplicación usando structs, slices y maps

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
• Casos múltiples
• Casos por defecto
• Switch de tipos (Type switches)
• Ejercicio: Implementar lógica de validación y procesamiento de la aplicación

8. Funciones

• Definición de funciones
• Parámetros de funciones
• Valores de retorno
• Múltiples valores de retorno
• Valores de retorno nombrados
• Funciones variádicas
• Funciones anónimas
• Valores de función
• Closures
• Recursión
• Pasaje 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?/li>
• Operadores de dirección y desreferencia
• Punteros y parámetros de función
• Receptores de punteros
• Punteros a structs
• Punteros nulos (Nil pointers)
• Cuándo usar punteros
• Semántica de valor frente a referencia
• Comprensión de la gestión de memoria y la recogida 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 formularios
• 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 construcción de proyectos

• Comprensión del compilador de Go
• Proceso de construcción 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
• 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
• Escripción de archivos
• Creación de directorios
• Metadatos de archivo
• E/S con búfer (Buffered I/O)
• Trabajo con flujos (Streams)
• Lectura y escritura de archivos JSON
• Clientes HTTP
• Realización de solicitudes HTTP salientes
• Manejo 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. Manejo de errores y depuración

• Enfoque de Go hacia los errores
• Devolución de errores desde funciones
• Comprobación de errores
• Creación de errores personalizados
• Envoltura de errores (Wrapping)
• Añadido de contexto a errores
• errors.Is y errors.As
• Panic y recuperación (recovery)
• Cuándo usar panic
• Depuración de problemas comunes de 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?/li>
• Implementación implícita de interfaces
• Definición de interfaces
• Valores de interfaz
• Interfaces vacías / any
• Afirmaciones de tipo (Type assertions)
• Switch de tipos (Type switches)
• Implementaciones de puntero frente a valor
• Diseño de pequeñas interfaces
• 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 (Internal packages)
• 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?/li>
• Goroutines
• Inicio 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 canales
• Envío y recepción de valores
• Canales con búfer frente a sin búfer
• Comportamiento de bloqueo
• Cierre de canales
• Iteración sobre canales con range
• 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 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
• Fechas límite (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: Agregar cancelación de solicitudes y tiempos de espera a la aplicación web

20. Pruebas de aplicaciones Go

• Por qué las pruebas automatizadas importan
• Escripción de pruebas unitarias
• El paquete testing
• Funciones de prueba
• Convenciones de nomenclatura de pruebas
• Pruebas guiadas por tablas (Table-driven tests)
• Pruebas de errores
• Pruebas de manejadores HTTP
• Servidores de prueba HTTP
• Fixtures de prueba
• Cobertura de pruebas
• Benchmarks
• Pruebas de ejemplo
• Pruebas de interfaces con mocks o fakes
• Práctica: Crear una suite de pruebas para la aplicación de ejemplo

21. Optimización de 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
• Perfilamiento de aplicaciones
• Benchmarks y pruebas de rendimiento
• Uso de herramientas de perfilamiento de Go
• Ejercicio: Perfilear y optimizar una aplicación deliberadamente ineficiente

22. Seguridad y prácticas robustas de aplicaciones web

• Validación de la 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 tiempos de espera de solicitudes
• Ejercicio: Revisar y endurecer (harden) la API de ejemplo

23. Registro y observabilidad de la aplicación

• Fundamentos de 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 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?/li>
• Aplicaciones Go y contenerización
• Escritura de un Dockerfile
• Compilaciones multi-etapa (Multi-stage builds)
• Construcción de una imagen de runtime mínima
• Gestión de la configuración a través de variables de entorno
• Rede de contenedores
• Exposición de puertos de la aplicación
• Ejecución de la aplicación en un contenedor
• Pruebas de la aplicación contenerizada
• Práctica: Empaquetar la aplicación Go de ejemplo como un contenedor listo para producción

25. Despliegue

• Preparación de una aplicación para producción
• Construcción de binarios de producción
• Configuración del entorno
• Despliegue basado en contenedores
• Arquitectura de despliegue
• Proxies inversos (Reverse proxies)
• Consideraciones de HTTPS/TLS
• Verificaciones de salud de la aplicación
• Apagado gradual (Graceful shutdown)
• Manejo de señales del sistema operativo
• Escala de aplicaciones web Go
• Escala horizontal frente a vertical
• Solucionamiento básico de problemas de despliegue
• Práctica: Desplegar la aplicación web de ejemplo

26. Trabajo final (Capstone): Aplicación web Go completa

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 API REST
• Manejo de solicitudes y respuestas JSON
• Validación de entrada
• Manejo de errores
• Interfaces
• Procesamiento concurrente
• Comunicación con APIs externas
• Persistencia de archivos o base de datos
• Pruebas automatizadas
• Registro
• Consideraciones de rendimiento
• Contenerización
• Configuración de producción
• Despliegue

27. Revisión y mejores prácticas

• Revisión de la sintaxis principal de Go
• Convenciones de codificación de Go
• Escribir 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
• Solucionamiento de problemas de escenarios mundiales comunes
• Próximos pasos recomendados para el desarrollo en Go
• Bibliotecas adicionales de Go y recursos del ecosistema
• Más oportunidades para construir servicios Go de grado de producción