比Python、Java更快的 Go 语言,能否称霸江湖?

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比Python、Java更快的 Go 语言,能否称霸江湖?

黄小斜 2019-01-28 17:27:59 浏览1146
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文章来源:jb51.net


有一种语言堪称比语言排行榜前五热门选手的Python、Java更快,它就是GO语言。


Go于2009年11月正式宣布推出,成为开放源代码项目,并在Linux及Mac OS X平台上进行了实现,后来追加了Windows系统下的实现。在2016年,Go被软件评价公司TIOBE 选为“TIOBE2016 年最佳语言”。 目前,Go每半年发布一个二级版本(即从a.x升级到a.y)。


在Go语言面世后的9年,有很多公司开始使用Go语言开发自己的服务,甚至完全转向Go开发,也诞生了很多基于Go的服务和应用,比如Dokcer、k8s等,很多的大公司也在用,比如google(作为开发Go语言的公司,当仁不让)、Facebook、腾讯、百度、阿里、京东、小米以及360。


有人称:“Go 是互联网时代的C语言,不仅会制霸云计算,10 年内将会制霸整个 IT 领域。”那么,Go语言真的会制霸IT界吗?我们一起来了解一下这位“新秀”选手。



1

GO语言的优势


1

性能


Go 极其地快。其性能与 Java 或 C++相似。在我们的使用中,Go 一般比 Python 要快 30 倍。以下是 Go 与 Java 之间的基准比较:


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2

语言性能很重要

对很多应用来说,编程语言只是简单充当了其与数据集之间的胶水。语言本身的性能常常无关轻重。

但是 Stream 是一个 API 提供商,服务于世界 500 强以及超过 2 亿的终端用户。数年来我们已经优化了 Cassandra、PostgreSQL、Redis 等等,然而最终抵达了所使用语言的极限。


Python 非常棒,但是其在序列化/去序列化、排序和聚合中表现欠佳。我们经常会遇到这样的问题:Cassandra 用时 1ms 检索了数据,Python 却需要 10ms 将其转化成对象。



3

开发者效率&过于创新

看一下绝佳的GO语言入门教程中的一小段代码:

1. package main 

2. type openWeatherMap struct{}func (w openWeatherMap) temperature(city string) (float64, error) { 

3.    resp, err := http.Get("http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?APPID=YOUR_API_KEY&q=" + city) 

4.    if err != nil { 

5.        return 0, err 

6.    } 

7.    defer resp.Body.Close() 

8.    var d struct { 

9.        Main struct { 

10.            Kelvin float64 `json:"temp"` 

11.        } `json:"main"` 

12.    } 

13.    if err := json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&d); err != nil { 

14.        return 0, err 

15.    }
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如果你是一个新手,看到这段代码你并不会感到吃惊。它展示了多种赋值、数据结构、指针、格式化以及内置的 HTTP 库。

当我第一次编程时,我很喜欢使用 Python 的高阶功能。Python 允许你创造性地使用正在编写的代码,比如,你可以:

  • 在代码初始化时,使用 MetaClasses 自行注册类别

  • 置换真假

  • 添加函数到内置函数列表中

  • 通过奇妙的方法重载运算符

毋庸置疑这些代码很有趣,但也使得在读取其他人的工作时,代码变得难以理解。

Go 强迫你坚持打牢基础,这也就为读取任意代码带来了便利,并能很快搞明白当下发生的事情。


4

并发性&通道

Go 作为一门语言致力于使事情简单化。它并未引入很多新概念,而是聚焦于打造一门简单的语言,它使用起来异常快速并且简单。其唯一的创新之处是 goroutines 和通道。Goroutines 是 Go 面向线程的轻量级方法,而通道是 goroutines 之间通信的优先方式。

创建 Goroutines 的成本很低,只需几千个字节的额外内存,正由于此,才使得同时运行数百个甚至数千个 goroutines 成为可能。你可以借助通道实现 goroutines 之间的通信。Go 运行时间可以表示所有的复杂性。Goroutines 以及基于通道的并发性方法使其非常容易使用所有可用的 CPU 内核,并处理并发的 IO——所有不带有复杂的开发。相较于 Python/Java,在一个 goroutine 上运行一个函数需要最小的样板代码。你只需使用关键词「go」添加函数调用:

1. package main 

2. import ( 

3.    "fmt" 

4.    "time")func say(s string) { 

5.    for i := 0; i < 5; i++ { 

6.        time.Sleep(100 * time.Millisecond) 

7.        fmt.Println(s) 

8.    }}func main() { 

9.    go say("world") 

10.    say("hello")}
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Go 的并发性方法非常容易上手,相较于 Node 也很有趣;在 Node 中,开发者必须密切关注异步代码的处理。


并发性的另一个优质特性是竞赛检测器,这使其很容易弄清楚异步代码中是否存在竞态条件。


5

快速的编译时间

当前我们使用 Go 编写的最大微服务的编译时间只需 6 秒。相较于 Java 和 C++呆滞的编译速度,Go 的快速编译时间是一个主要的效率优势。我热爱击剑,但是当我依然记得代码应该做什么之时,事情已经完成就更好了。

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6

打造团队的能力

首先,最明显的一点是:Go 的开发者远没有 C++和 Java 等旧语言多。据知,有 38% 的开发者了解 Java,19.3% 的开发者了解 C++,只有 4.6% 的开发者知道 Go。GitHub 数据表明了相似的趋势:相较于 Erlang、Scala 和 Elixir,Go 更为流行,但是相较于 Java 和 C++ 就不是了。


幸运的是 Go 非常简单,且易于学习。它只提供了基本功能而没有多余。Go 引入的新概念是「defer」声明,以及内置的带有 goroutines 和通道的并发性管理。正是由于 Go 的简单性,任何的 Python、Elixir、C++、Scala 或者 Java 开发者皆可在一月内组建成一个高效的 Go 团队。



7

强大的生态系统

对我们这么大小的团队(大约 20 人)而言,生态系统很重要。如果你需要重做每块功能,那就无法为客户创造收益了。Go 有着强大的工具支持,面向 Redis、RabbitMQ、PostgreSQL、Template parsing、Task scheduling、Expression parsing 和 RocksDB 的稳定的库。

Go 的生态系统相比于 Rust、Elixir 这样的语言有很大的优势。当然,它又略逊于 Java、Python 或 Node 这样的语言,但它很稳定,而且你会发现在很多基础需求上,已经有高质量的文件包可用了。


8

GOFMT,强制代码格式

Gofmt 是一种强大的命令行功能,内建在 Go 的编译器中来规定代码的格式。从功能上看,它类似于 Python 的 autopep8。格式一致很重要,但实际的格式标准并不总是非常重要。Gofmt 用一种官方的形式规格代码,避免了不必要的讨论。


9

gRPC和Protocol Buffres

Go 语言对 protocol buffers 和 gRPC 有一流的支持。这两个工具能一起友好地工作以构建需要通过 RPC 进行通信的微服务器(microservices)。我们只需要写一个清单(manifest)就能定义 RPC 调用发生的情况和参数,然后从该清单将自动生成服务器和客户端代码。这样产生代码不仅快速,同时网络占用也非常少。

从相同的清单,我们可以从不同的语言生成客户端代码,例如 C++、Java、Python 和 Ruby。因此内部通信的 RESET 端点不会产生分歧,我们每次也就需要编写几乎相同的客户端和服务器代码。



2

不足之处


1

缺少框架

Go 语言没有一个主要的框架,如 Ruby 的 Rails 框架、Python 的 Django 框架或 PHP 的 Laravel。这是 Go 语言社区激烈讨论的问题,因为许多人认为我们不应该从使用框架开始。在很多案例情况中确实如此,但如果只是希望构建一个简单的 CRUD API,那么使用 Django/DJRF、Rails Laravel 或 Phoenix 将简单地多。


2

错误处理

Go 语言通过函数和预期的调用代码简单地返回错误(或返回调用堆栈)而帮助开发者处理编译报错。虽然这种方法是有效的,但很容易丢失错误发生的范围,因此我们也很难向用户提供有意义的错误信息。错误包(errors package)可以允许我们添加返回错误的上下文和堆栈追踪而解决该问题。

另一个问题是我们可能会忘记处理报错。诸如 errcheck 和 megacheck 等静态分析工具可以避免出现这些失误。虽然这些解决方案十分有效,但可能并不是那么正确的方法。


3

软件包管理

Go 语言的软件包管理绝对不是完美的。默认情况下,它没有办法制定特定版本的依赖库,也无法创建可复写的 builds。相比之下 Python、Node 和 Ruby 都有更好的软件包管理系统。然而通过正确的工具,Go 语言的软件包管理也可以表现得不错。

我们可以使用 Dep 来管理依赖项,它也能指定特定的软件包版本。除此之外,我们还可以使用一个名为 VirtualGo 的开源工具,它能轻松地管理 Go 语言编写的多个项目。

3

推荐书籍


1

《Go语言学习笔记》


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推荐理由:作为时下流行的一种系统编程语言,Go 简单易学,性能很好,且支持各类主流平台。已有大量项目采用 Go 编写,这其中就包括 Docker 等明星作品,其开发和执行效率早已被证明。本书经四年多逐步完善,内容覆盖了语言、运行时、性能优化、工具链等各层面知识。且内容经大量读者反馈和校对,没有明显的缺陷和错误。


适合人群:本书不适合编程初学入门,可供有实际编程经验或正在使用Go 工作的人群参考。


2

《Go语言实战》


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推荐理由:William Kennedy是一位熟练的软件开发者,也是博客GoingGo.Net的作者。本书向读者提供一个专注、全面且符合语言习惯的视角。Go语言实战同时关注语言的规范和实现,涉及的内容包括语法、类型系统、并发、管道、测试,以及其他一些主题。


适合人群:全覆盖,侧重初学者


3

《Go Web编程》


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推荐理由: 《Go Web编程》介绍如何用Go语言进行Web应用的开发,将Go语言的特性与Web开发实战组合到一起,帮读者成功地构建跨平台的应用程序,节省Go语言开发Web的宝贵时间。有了这些针对真实问题的解决方案放在手边,大多数编程难题都会迎刃而解,读者可以更加方便地找到各种编程问题的解决方案,内容涵盖文本处理、表单处理、Session管理、数据库交互、加/解密、国际化和标准化,以及程序的部署维护等运维方面的知识,最后还介绍了一个快速开发的框架帮助您迅速进入Go语言的Web开发。


适合人群:全覆盖


4

《Go语言编程》


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推荐理由:作者是业界大神级别的人物,七牛云存储团队的核心技术人员,也是国内最早应用和推广 Go 语言技术的专家!本书内容简炼,重点突出,将 Go 语言的特性做了充分的分析和总结,并给出 Go 实例的代码;内容体系可能更适合有一定编程基础的程序员阅读!本书是国内最早的中文版的 Go 技术书籍之一,虽然发行时间比较早,但仍可以作为重要参考!电子版和纸质版都有!


适合人群:全覆盖,侧重有经验的程序员


5

《Go并发编程实战(第2版)》 


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推荐理由:本书首先介绍了Go语言的优秀特性、安装设置方法、工程结构、标准命令和工具、语法基础、数据类型以及流程控制方法,接着阐述了与多进程编程和多线程编程有关的知识,然后重点介绍了goroutine、channel以及Go提供的传统同步方法,最后通过一个完整实例——网络爬虫框架进一步阐述Go语言的哲学和理念,同时分享作者在多年编程生涯中的一些见解和感悟。


适合人群:适用于有一定计算机编程基础的从业者以及对Go语言编程感兴趣的爱好者,非常适合作为Go语言编程进阶教程。


6

《Go 语言程序设计》


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推荐理由:国外最经典的Go语言著作,Go语言编程的先驱者Mark Summerfield的实践经验总结。这是一本Go语言实战指南,帮你了解Go语言,按Go语言的方式思考,以及使用Go语言来编写高性能软件。


作者展示了如何编写充分利用Go语言突破性的特性和惯用法的代码,以及Go语言在其他语言之上所做的改进,并着重强调了Go语言的关键创新。注重实践教学,每章都提供了多个经过精心设计的代码示例。由国内第一个核心服务完全采用Go语言实现的团队——七牛团队核心成员翻译。


适合人群:适用于有一定Go语言编程编程的爱好者,非常适合作为Go语言编程进阶教程。



4

最后


Go 是一种非常高效的语言,高度支持并发性。同时,它也像 C++和Java 一样快。虽然相比于 Python 和 Ruby,使用 Go 建立东西需要更多的时间,但在后续的代码优化上可以节省大量时间。


对新手开发者而言,Go 结合了强大的生态系统、易于上手,也有超快的表现、高度支持并发性,富有成效的编程环境使它成为了一种好的选择。


你掌握Go语言了吗?留言说说你对Go语言的看法!



信公众号【黄小斜】大厂程序员,互联网行业新知,终身学习践行者。关注后回复「Java」、「Python」、「C++」、「大数据」、「机器学习」、「算法」、「AI」、「Android」、「前端」、「iOS」、「考研」、「BAT」、「校招」、「笔试」、「面试」、「面经」、「计算机基础」、「LeetCode」 等关键字可以获取对应的免费学习资料。 


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