本篇是语言讨论的“传统项目”。每个写go语言讨论的人,都会介绍它的发展历程,应用领域,优缺点和特点来介绍go语言的那点事,当然这点事只是我从我的视角来看的。当然如果你有自己对go语言的看法,那就更好了,欢迎讨论!
“经典”简介go语言由google公司开源的用于提高程序员编程效率的编程语言。它是一门简单易学,静态编译,原生并发以及向后兼容性的高效快捷的轻量级语言。
发展历程目前go语言每半年会迭代一个新版本,从2012年的go1.0开始,已经历经21个版本,目前已经到了go1.20,从2015年开始进入快速发展期,以用于大型项目的工程语言进入人们的视野。
(资料图片仅供参考)
go语言在go1.1-g1.4时还不具备工程化的条件,但在go1.5时开始具备工程化的条件,这是因为(1)在go1.5之前的版本golang采用的是c语言编译器,(2)gc的STW时间会很长,(3)第三方包没有合理的存放位置。
而在go1.5版本开始实现go语言自举,在这个版本里开始采用三色标记法,这使得golang的gc时间大幅下降,经过go1.6-go1.7的改进,使得golang的STW时间大幅缩短,另外在这个版本开始实验vender机制。
这三个特性的加入使得golang在2015年之后开始火爆的原因,在go1.7正式使用vender机制,在go1.9版本STW时间缩短至100us以内,为此golang在go1.9版本已经完全具备工程化的条件。
之后golang在go1.11版本开始实验go mod机制以替换vender机制,在go1.13正式引入go mod机制,彻底解决了第三方库的版本问题,在go1.18版本中实验golang的泛型特性,而在go1.20版本中正式引入golang的泛型特性。
应用场景go语言用于云原生开发,命令行接口,网站开发,运维开发领域以及存储开发。注意我这里介绍go语言的应用场景来自go语言官网实际上,你会发现go语言还能应用于其他领域,如数字货币(以太坊),物联网等等(因为我不熟悉这些领域,所以我可以假装不知道吗?)
云和网络服务随着docker和kubernetes等杀手级应用的出现和发展,golang逐渐成为云和网络服务领域中举足轻重的语言,目前由超过75%的云原生计算基金项目都是使用go语言开发的。
命令行接口对于命令行接口应用,go语言能够将其快速地构建成二进制程序,提供跨平台工作的开发方式以及强大的社区支持。我们可以在windows或者mac上开发或者调试,在Linux上编译部署。它通过静态编译构建的二进制程序即插即用,几乎不需要任何其他依赖。
例如,hub是github推出的用于辅助git的命令行工具,它是用go语言编写的。另外如greenplum的gpbackup和gprestore也是用go语言编写的。
网站go语言不仅天生支持高并发,能以极小的开销约4K的内存启动一个携程goroutine,而且go语言的标准库对于web开发的强大支持,能让业务人员专注于业务开发,这些使得go语言在网站开发方面占有一席之地。
注意go语言其实已经有gin以及beego这样成熟的web框架,甚至有人已经将gin,vue3结合起来gin-vue-admin这样的项目。我的建议是如果你写的web服务很简单,那么go语言标准库基本已经够用,否则请选择上述框架。
运维go语言在运维开发编写脚本时拥有大量优秀的标准库支持。另外,go语言还提供了丰富的工具链帮助用于编写高效、健壮以及可维护性强的程序。
目前在运维开发领域,使用go语言开发优秀的项目有类似于zabbix的Prometheus,将运维数据可视化的grafana,用于容器CI/CD的Docker CI/CD等等
存储go语言是带有gc,高性能并且高并发的特点,为此在存储领域也有比较好的发展。例如分布式数据库tidb(sql层使用go语言开发)、时序性数据库influxdb、分布式kv存储etcd以及分布式消息队列nsq都是其中的佼佼者。
优点简单易学sum := 0for i := 0; i < 30; i ++ { if i % 2 == 0 { sum += i }}fmt.Println(sum)
go语言许多语法和C语言很相似,学习难度和python类似,学习成本较低,大约1-2周初学者就能开发一些实用的小程序。当然如果你学过C语言,你将更快入门go语言
即插即用go语言采用静态编译的方式,产生出的二进制程序即插即用,几乎无需其他依赖。
原生并发c := make(chan int)go func() { for { select { case e, ok := <-c: if !ok { return } fmt.Println(e) } } }()a := []int{5,2,4,3,1}for _, v := range a { c <- v}close(c)
go语言可以很容易地实现并发编程,通过保留字go即可实现,使用chan实现携程间通信,你可以认为chan是一个加锁的队列或者消息管道。
如上,代码通过保留字go调用匿名函数启动了一个携程,并且通过chan向这个携程传值。
注意:chan的传入并非是全局变量而是因为go语言匿名函数的闭包特性。
社区支持go语言虽然历经时间不多,但是它的社区支持极为强大,如上go语言目前支持常用数据库的访问。
向后兼容性承诺使用go语言编写的代码会被其之后版本的go语言兼容,例如你用go语言1.8写了代码,那么几乎不用做出任何更改在go语言1.17中直接编译使用。这就意味着通过这个承诺,你几乎无需修改代码就能让go语言代码享受新版本带来的性能提升。
强大的标准库以及丰富的工具链优秀的编译运行速度go语言不仅有着c/c++,java等传统编译语言无法企及的编译速度,又有类似于c/c++的运行速度,这些让程序员有更好的编程体验。当然据说这是Google公司的阴谋,让程序员有“更多时间工作”。
缺点go语言对GUI用户界面支持不够完善,需要额外的qt库支持或者采用wasm技术。go语言对机器学习方面支持不够完善,存在神经网络和go语言对应库对接成本。go语言不支持aix7.2以下的aix操作系统,这是由于go语言底层有少量通过汇编写成,对硬件有部分要求。go语言对移动端app开发支持不够完善,在api使用上存在限制。gol语言缺乏对传统异常捕获机制的支持,需要通过大量的if语句去判定其是否有有异常。特点这是相较于c/c++ ,java,javascript以及python等主流语言不一样的地方,不算是优点也不算是缺点的语言特性
多返回值由于基本上目前的主流语言的函数都是单返回值,而golang为了使错误能够被返回,采用了含有多返回值的函数,如下:
func Write(data []byte) (n int, err error)
还有表达式中也可以使用多返回值,例如交换a,b可以写成
a:= 1b:= 2a,b = b,a
还有前面提到的
for _, v := range a { c <- v}
以及
select { case e, ok := <-c: if !ok { return } fmt.Println(e) }
公有私有golang并非通过指定关键字private和public去实现面向对象的封装特性,而是通过大小写去指定成员是否公有和私有,在下述代码中,writer包外的只能访问公有的成员变量,函数,或者方法。
package writerimport ( "os")var ( OsType = "Linux" //公有变量 osType = "linux" //私有变量)type FileWriter struct {Filename string //共有成员变量 f * os.file //私有成员变量}//公有函数func NewFileWriter(filename string) (*FileWriter, error){ return newFileWriter(filename)}//私有函数func newFileWriter(filename string) (fw *FileWriter, err error){ fw = &FileWriter{ Filename:filename, } err = fw.createFile() return}//公有方法func (w *FileWriter) Write(data []byte) (n int, err error){ return w.f.Write(data)}//公有方法func (w *FileWriter) Close() (err error){ return w.f.Close()}//私有方法func (w *FileWriter) createFile() (err error){ w.f, err = os.Create(w.Filename) if err != nil{ return err } return}
面向接口golang由于采用了静态编译的方式,使得golang无法在运行时加载,为此它使用组合而没有继承,使用面向接口来实现面向对象的多态特性,这样更容易写出高内聚低耦合的代码。
例如我们定义一个接口
type Writer interface { Write(data []byte) (n int, err error)}
然后上述代码中的FileWriter已经实现该接口
type FileWriter struct {filename string f * os.file}func (w *FileWriter) Write(data []byte) (n int, err error){ return w.f.Write(data)}
网络同步编程网络编程往往如下图采用异步回调的方式去完成事件处理。
但是在golang中网络编程可以使用同步模式去完成,这可能不是一个很好的例子。
func HandleConn(conn net.Conn) { defer conn.Close() for { buf := make([]byte, 1024)cnt, err := conn.Read(buf)if err != nil { //请处理错误 } //处理信息 }}func main() { listen, err := net.Listen("tcp", ":8888") if err != nil { //处理错误 return } for { conn, err := listen.Accept() if err != nil { //处理错误 return } go HandleConn(conn) }}