Formation Programmation concurrente en Go

Description

Cette formation Programmation concurrente en Go vous permettra de concevoir des programmes plus rapides, plus sûrs et plus lisibles.

Pendant cette journée, vous apprendrez à :

• structurer un programme concurrent (goroutines, canaux, select)
• distinguer concurrence vs parallélisme, appliquer la loi d’Amdahl
• déboguer courses critiques (-race)
• interblocages et fuites de goroutines
• dimensionner et fermer correctement des canaux, utiliser for-range et sens uni
• propager l’annulation avec context et concevoir des fonctions annulables
• transformer un outil CLI en API HTTP sûre et concurrente.

Guidé·e par un projet fil‑rouge — namecheck, un outil qui vérifie la disponibilité d’un nom sur plusieurs plateformes — vous identifierez quand la concurrence apporte un vrai gain (et quand elle complique inutilement).

Public

Cette formation s'adresse à tous·tes développeur·euse·s maîtrisant les bases du langage Go et qui n'ont pas (ou peu) été exposé·e·s à la programmation concurrente en Go.

Les objectifs

• Maîtriser les fondamentaux de la programmation concurrente en Go
• Reconnaitre les bons des mauvais cas d'utilisation de la concurrence
• Améliorer un outil en ligne de commande permettant de vérifier la validité et la disponibilité d'un nom sur plusieurs réseaux sociaux (GitHub, Reddit, etc.)
• Faire évoluer l'outil en ligne de commande en une API HTTP et poursuivre son amélioration

Pré-requis

• Une expérience soutenue d'au moins quelques mois avec Go (sans forcément avoir touché à la programmation concurrente)
• Des bases en anglais technique
• Installation de Go (1.25+) et Git
• Ordinateur portable à apporter

Le programme de la formation Programmation concurrente en Go

• Présentation du projet fil-rouge
  • namecheck : un outil en ligne de commande permettant de vérifier la validité et la disponibilité d'un nom sur plusieurs réseaux sociaux (GitHub, Reddit, etc.)
  • Motivations pour le développement d'un tel outil
• Concurrence
  • La concurrence : l'art de composer un programme de manière à délinéer les tâches indépendantes
  • Concurrence et parallélisme : deux notions étroitement liées mais distinctes
  • La concurrence permet le parallélisme et ouvre la porte à une plus grande vitesse d'exécution.
  • Loi d'Amdahl et loi de Gunther : le parallélisme n'est pas magique !
  • Le tiercé gagnant de la concurrence en Go : goroutines, canaux, et instruction select
• Goroutines
  • Les goroutines : une sorte de thread "poids plume"
  • L'ordonnanceur (scheduler) : la partie du runtime qui jongle avec les goroutines
  • Démarrage de goroutines grâce au mot-clé go
  • La règle d'or : ne démarrez une goroutine que si vous pouvez expliquer quand elle se terminera.
  • La fonction main n'attend pas la fin des autres goroutines.
  • Groupes d'attente (wait groups)
  • Bogue de synchronisation et situations de compétition
  • Concurrency safety : la garantie qu'une opération peut être effectuée de manière concurrente sans souci
  • Situations de compétitions portant sur l'accès à de la mémoire partagée
  • Détecteur de situations de compétition portant sur l'accès à de la mémoire partagée (option -race)
• Canaux (channels) et programmation concurrente par envoi de messages
  • Partage d'état ou envoi de messages : deux approches possibles pour la programmation concurrente
  • Un adage incontournable en Go : Plutôt que communiquer en partageant de la mémoire, préférez partager de la mémoire en communiquant.
  • Les canaux : la méthode reine pour communiquer entre goroutines et/ou les synchroniser
  • Convention de nommage des canaux
  • Les canaux sont des valeurs à part entière.
  • Valeur vierge des canaux
  • Initialisation de channels avec la fonction make
  • Capacité et espace tampon d'un canal
  • Les canaux fonctionnent sur le principe du "premier entré, premier sorti" (FIFO).
  • L'importance de bien choisir la capacité des canaux
  • Emission d'une valeur dans un canal : syntaxe et sémantique
  • Réception d'une valeur d'un canal : syntaxe et sémantique
  • Résoudre l'ambiguïté à la réception d'une valeur d'un canal
  • Interblocage ou étreinte mortelle : quand les goroutines se bloquent entre elles
  • Fuite de goroutines
  • Fermeture d'un canal : syntaxe et sémantique
  • Bonnes et mauvaises raisons de fermer un canal
  • Réception à répétition d'un canal grâce à une boucle for-range
  • Canaux unidirectionnels (émission seule ou réception seule)
• Serveur HTTP
  • Présentation sommaire du paquet net/http
  • Présentation d'un simple serveur "Hello, World!"
  • Quid des frameworks Web pour Go ?
  • Méfiance : un handler fait l'objet d'invocations concurrentes par le serveur
• L'instruction select
  • Sélecteur de communications sur canaux
  • Instruction select : syntaxe et sémantique
  • Boucle d'évènements : instruction select au sein d'une boucle
  • Le besoin de signaler à des goroutines qu'elles doivent se terminer/s'annuler
  • Quels genres de fonction rendre annulables ?
  • Emission et détection d'un signal de terminaison : la technique de base
  • Emission et détection d'un signal de terminaison en pratique avec le paquet context
  • Comment rendre annulable l'émission d'une valeur dans un canal
  • Débogage d'une simple simulation de ping-pong
• Programmation concurrente par partage d'état
  • Communiquer en partageant de la mémoire
  • Exclusions mutuelles (mutexes) et sections critiques
  • Utilisation du type sync.Mutex
• Ressources d'apprentissage

Mise en pratique :
- Utilisation de l'outil à la ligne de commande
- Identification, dans le programme namecheck, de traitements séquentiels qui bénéficieraient d'une ré-écriture traitements concurrents
- Vérification concurrente de la validité et disponibilité d'un nom sur de multiples réseaux sociaux
- Analyse et résolution d'un d'interblocage
- Analyse et résolution d'une fuite de goroutines
- Communication de résultats entre goroutines à l'aide d'un canal dans le but d'agréger ces résultats
- Transformation de l'outil de ligne de commande de départ en une API HTTP
- Utilisation d'une instruction select et de deux canaux distincts, l'un dédié aux résultats et l'autre aux erreurs
- Analyse et résolution d'une fuite de goroutines
- Utilisation d'une exclusion mutuelle pour la mise à jour d'une variable globale d'état

Télécharger le programme

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Formateur

Julien CRETEL

Julien est à la fois développeur, chercheur en sécurité Web et formateur.

Son langage de prédilection est le Go, sujet sur lequel il a formé des centaines de professionnel·le·s depuis 2019. Il contribute régulièrement au projet Go et intervient de temps à autre sur le Go et des sujets connexes lors de conférences spécialisées telles que GopherCon 2023 Europe.

Julien est actif dans le domaine de la sécurité Web. En marge des tests de sécurité (tests d'intrusion, évaluation de vulnérabilité, audit de codes, etc.) que ses clients lui confient et de ses activités de recherche indépendante, Julien forme régulièrement des professionnel·le·s sur la sécurité Web. Il s'adonne aussi, de temps à autre, à la chasse au bogues de sécurité (bug-bounty hunting).

Julien partage ses réflexions et sa recherche sur son blog, qui est, sans surprises, principalement dédié au langage Go et à la sécurité Web.

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