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 principales:
  • Tipado estático
  • Simplicidad y legibilidad
  • Compilación rápida
  • Concurrencia integrada
  • Recopilación de basura (Garbage collection)
  • Compilación multiplataforma
• Casos de uso comunes para Go
• Ventajas y limitaciones de Go
• Go comparado con C/C++, JavaScript, Ruby, Python y Java
• Comprensión del ecosistema 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 simple en Go

2. Configuración del entorno de desarrollo 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 del proyecto Go
• Inicio 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 (cross-compiling) 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 versus inferidos
• Declaraciones cortas de variables
• Constantes
• Valores cero
• Ámbito y ciclo de vida de las variables
• Tipos de datos primitivos:
  • Enteros
  • Números de punto flotante
  • Números complejos
  • Booleanos
  • Cadenas de texto (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 línea de comandos para el procesamiento de datos

4. Operadores y expresiones

• Operadores aritméticos
• Operadores de comparación
• Operadores lógicos
• Operadores de asignación
• Incremento y decremento
• Prioridad de operadores
• Trabajo con cálculos de enteros y números de punto flotante
• Evitar errores comunes de conversión de tipos
• Ejercicio: Implementar lógica de cálculo 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
• Analizado (parsing) de fechas y horas
• Formateo de fechas y horas
• Cálculo de duraciones
• Trabajo con marcas de tiempo Unix
• Manejo de timeouts (tiempos de espera)
• Ejercicio: Agregar marcas de tiempo y cálculos de duración a una aplicación

6. Arreglos, slices, mapas y structs

Arreglos (Arrays)

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

Slices

• Comprensión de slices versus arreglos
• Creación de slices
• Agregación de elementos
• Copia de slices
• Longitud y capacidad de slices
• Extracción de sub-slices
• Errores comunes con slices

Mapas (Maps)

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

Structs

• Definición de estructuras

• Campos de estructuras

• Inicialización de estructuras

• Estructuras anidadas

• Estructuras anónimas

• Métodos de estructuras

• Etiquetas de structs para JSON

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

7. Lógica condicional y bucles

• Enunciados if 
•  else y else if
• Declaraciones de variables dentro de condiciones
• Bucles for 
• Bucles infinitos
• Condiciones de bucle
•  break y continue
• Iteración con range
• Bucles anidados
• Enunciados switch 
• Switch basado en expresiones
• Varios casos
• Casos por defecto
• Type switches
• Ejercicio: Implementar lógica de validación y procesamiento de la aplicación

8. Funciones

• Definición de funciones
• Parámetros de función
• Valores de retorno
• Varios valores de retorno
• Valores de retorno con nombre
• Funciones variables (variadic)
• Funciones anónimas
• Valores de función
• Closures (cerraduras)
• 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 desreferenciación
• Punteros y parámetros de función
• Receptores de punteros
• Punteros a structs
• Punteros nulos (Nil pointers)
• Cuándo usar punteros
• Semántica de valor versus referencia
• Comprensión de la gestión de memoria y recolección de basura de Go
• Errores comunes con punteros
• Práctica: Modificar datos de la aplicación usando punteros

10. Creación de una aplicación web en Go

• Visión general 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
• 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 de la lógica de negocio
• Práctica: Construir una API REST CRUD

12. Runtime de Go, compilación y construcciones de proyecto

• Comprensión del compilador Go
• Proceso de compilación de Go
• go run
• go build
• go install
• go test
• Flags de compilación
• 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
• Escritura de archivos
• Creación de directorios
• Metadatos de archivos
• E/O 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
• Timeouts 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
• Verificación de errores
• Creación de errores personalizados
• Envoltura de errores (Wrapping errors)
• Adición de contexto a los errores
• errors.Is y errors.As
• Panic y recuperación
• 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 de puntero versus 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 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?
• 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 los canales
• Envío y recepción de valores
• Canales con búfer versus sin búfer
• Comportamiento bloqueante
• Cierre de canales
• Iteración sobre canales
• Canales direccionales
• Comunicación basada en canales
• Enunciados Select
• 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 alcance de solicitud
• Cancelación
• Límites de tiempo (Deadlines)
• Timeouts
• Propagación del contexto a través de las capas de la aplicación
• Cancelación de operaciones de base de datos o HTTP
• Evitar el uso indebido de contexto
• Ejercicio: Agregar cancelación de solicitudes y timeouts a la aplicación web

20. Pruebas de aplicaciones Go

• Por qué importa la prueba automatizada
• 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
• Fijaciones de prueba (Test fixtures)
• Cobertura de pruebas
• Benchmarks
• Pruebas de ejemplo
• Prueba de interfaces con mocks o falsificaciones
• Práctica: Crear una suite de pruebas para la aplicación de muestra

21. Optimización de rendimiento

• Comprensión del rendimiento de aplicaciones Go
• Identificación de cuellos de botella
• Rendimiento de CPU versus memoria
• Estructuras de datos eficientes
• Reducción de asignaciones innecesarias
• Cadenas, bytes y búferes
• Gestión de goroutines
• Evitar concurrencia excesiva
• Estrategias de caché
• Consideraciones de base de datos y red
• Perfilado de aplicaciones
• Benchmarks y pruebas de rendimiento
• Uso de herramientas de perfilado de Go
• Ejercicio: Perfilar 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 timeouts de solicitud
• Ejercicio: Revisar y endurecer la API de muestra

23. Registro de aplicaciones y observabilidad

• Fundamentos del registro de eventos (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)
• Diagnóstico de problemas de producción
• Práctica: Agregar registro estructurado y verificaciones de salud

24. Contenedorización de la aplicación Go

• ¿Por qué usar contenedores?
• Aplicaciones Go y contenedorización
• Escritura de un Dockerfile
• Compilaciones multi-etapa (Multi-stage builds)
• Construcción de una imagen de tiempo de ejecución mínima
• Gestión de configuración a través de variables de entorno
• Red de contenedores
• Exposición de puertos de la aplicación
• Ejecución de la aplicación en un contenedor
• Prueba de la aplicación contenedorizada
• 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 (Reverse proxies)
• Consideraciones de HTTPS/TLS
• Verificaciones de salud de la aplicación
• Apagado elegante (Graceful shutdown)
• Manejo de señales del sistema operativo
• Escala de aplicaciones web Go
• Escala horizontal versus vertical
• Resolución básica de problemas de despliegue
• Práctica: Desplegar la aplicación web de muestra

26. Proyecto final: Aplicación web Go completa

Los participantes integran los conceptos desarrollando una aplicación completa.

El proyecto puede incluir:

• Inicio del proyecto con Go Modules
• Organización de paquetes
• Enrutamiento HTTP
• Endpoints de API REST
• Manejo de solicitudes y respuestas JSON
• Validación de entrada
• Manejo de errores
• Interfaces
• Procesamiento concurrente
• Comunicación con API externas
• Persistencia en archivo o base de datos
• Pruebas automatizadas
• Registro de eventos
• Consideraciones de rendimiento
• Contenedorización
• Configuración de producción
• Despliegue

27. Revisión y mejores prácticas

• Revisión de la sintaxis clave de Go
• Convenciones de codificación Go
• Escritura de Go idiomático
• Mantenimiento del código simple
• Diseño efectivo de paquetes
• Mejores prácticas de manejo 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 con Go

28. Conclusión

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