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当红开发语言Go,真的是未来的技术主流吗?

2024-06-16 23:33| 来源: 网络整理| 查看: 265

摘要:文将详细介绍 Golang 的语言特点以及它的优缺点和适用场景,带着上述几个疑问,为读者分析 Go 语言的各个方面,以帮助初入 IT 行业的程序员以及对 Go 感兴趣的开发者进一步了解这个热门语言。

本文分享自华为云社区《大红大紫的 Golang 真的是后端开发中的万能药吗?》,原文作者:Marvin Zhang 。

前言

城外的人想进去,城里的人想出来。-- 钱钟书《围城》

随着容器编排(Container Orchestration)、微服务(Micro Services)、云技术(Cloud Technology)等在 IT 行业不断盛行,2009 年诞生于 Google 的 Golang(Go 语言,简称 Go)越来越受到软件工程师的欢迎和追捧,成为如今炙手可热的后端编程语言。在用 Golang 开发的软件项目列表中,有 Docker(容器技术)、Kubernetes(容器编排)这样的颠覆整个 IT 行业的明星级产品,也有像 Prometheus(监控系统)、Etcd(分布式存储)、InfluxDB(时序数据库)这样的强大实用的知名项目。当然,Go 语言的应用领域也绝不局限于容器和分布式系统。如今很多大型互联网企业在大量使用 Golang 构建后端 Web 应用,例如今日头条、京东、七牛云等;长期被 Python 统治的框架爬虫领域也因为简单而易用的爬虫框架 Colly 的崛起而不断受到 Golang 的挑战。Golang 已经成为了如今大多数软件工程师最想学习的编程语言。下图是 HackerRank 在 2020 年调查程序员技能的相关结果。

那么,Go 语言真的是后端开发人员的救命良药呢?它是否能够有效提高程序员们的技术实力和开发效率,从而帮助他们在职场上更进一步呢?Go 语言真的值得我们花大量时间深入学习么?本文将详细介绍 Golang 的语言特点以及它的优缺点和适用场景,带着上述几个疑问,为读者分析 Go 语言的各个方面,以帮助初入 IT 行业的程序员以及对 Go 感兴趣的开发者进一步了解这个热门语言。

Golang 简介

Golang 诞生于互联网巨头 Google,而这并不是一个巧合。我们都知道,Google 有一个 20% 做业余项目(Side Project)的企业文化,允许工程师们能够在轻松的环境下创造一些具有颠覆性创新的产品。而 Golang 也正是在这 20% 时间中不断孵化出来。Go 语言的创始者也是 IT 界内大名鼎鼎的行业领袖,包括 Unix 核心团队成员 Rob Pike、C 语言作者 Ken Thompson、V8 引擎核心贡献者 Robert Griesemer。Go 语言被大众所熟知还是源于容器技术 Docker 在 2014 年被开源后的爆发式发展。之后,Go 语言因为其简单的语法以及迅猛的编译速度受到大量开发者的追捧,也诞生了很多优秀的项目,例如 Kubernetes。

Go 语言相对于其他传统热门编程语言来说,有很多优点,特别是其高效编译速度和天然并发特性,让其成为快速开发分布式应用的首选语言。Go 语言是静态类型语言,也就是说 Go 语言跟 Java、C# 一样需要编译,而且有完备的类型系统,可以有效减少因类型不一致导致的代码质量问题。因此,Go 语言非常适合构建对稳定性和灵活性均有要求的大型 IT 系统,这也是很多大型互联网公司用 Golang 重构老代码的重要原因:传统的静态 OOP 语言(例如 Java、C#)稳定性高但缺乏灵活性;而动态语言(例如 PHP、Python、Ruby、Node.js)灵活性强但缺乏稳定性。因此,“熊掌和鱼兼得” 的 Golang,受到开发者们的追捧是自然而然的事情,毕竟,“天下苦 Java/PHP/Python/Ruby 们久矣“。

不过,Go 语言并不是没有缺点。用辩证法的思维方式可以推测,Golang 的一些突出特性将成为它的双刃剑。例如,Golang 语法简单的优势特点将限制它处理复杂问题的能力。尤其是 Go 语言缺乏泛型(Generics)的问题,导致它构建通用框架的复杂度大增。虽然这个突出问题在 2.0 版本很可能会有效解决,但这也反映出来明星编程语言也会有缺点。当然,Go 的缺点还不止于此,Go 语言使用者还会吐槽其啰嗦的错误处理方式(Error Handling)、缺少严格约束的鸭子类型(Duck Typing)、日期格式问题等。下面,我们将从 Golang 语言特点开始,由浅入深多维度深入分析 Golang 的优缺点以及项目适用场景。

语言特点 简洁的语法特征

Go 语言的语法非常简单,至少在变量声明、结构体声明、函数定义等方面显得非常简洁。

变量的声明不像 Java 或 C 那样啰嗦,在 Golang 中可以用 := 这个语法来声明新变量。例如下面这个例子,当你直接使用 := 来定义变量时,Go 会自动将赋值对象的类型声明为赋值来源的类型,这节省了大量的代码。

func main() { valInt := 1 // 自动推断 int 类型 valStr := "hello" // 自动推断为 string 类型 valBool := false // 自动推断为 bool 类型 }

Golang 还有很多帮你节省代码的地方。你可以发现 Go 中不会强制要求用 new 这个关键词来生成某个类(Class)的新实例(Instance)。而且,对于公共和私有属性(变量和方法)的约定不再使用传统的 public 和 private 关键词,而是直接用属性变量首字母的大小写来区分。下面一些例子可以帮助读者理解这些特点。

// 定义一个 struct 类 type SomeClass struct { PublicVariable string // 公共变量 privateVariable string // 私有变量 } // 公共方法 func (c *SomeClass) PublicMethod() (result string) { return "This can be called by external modules" } // 私有方法 func (c *SomeClass) privateMethod() (result string) { return "This can only be called in SomeClass" } func main() { // 生成实例 someInstance := SomeClass{ PublicVariable: "hello", privateVariable: "world", } }

如果你用 Java 来实现上述这个例子,可能会看到冗长的 .java 类文件,例如这样。

// SomeClass.java public SomeClass { public String PublicVariable; // 公共变量 private String privateVariable; // 私有变量 // 构造函数 public SomeClass(String val1, String val2) { this.PublicVariable = val1; this.privateVariable = val2; } // 公共方法 public String PublicMethod() { return "This can be called by external modules"; } // 私有方法 public String privateMethod() { return "This can only be called in SomeClass"; } } ... // Application.java public Application { public static void main(String[] args) { // 生成实例 SomeClass someInstance = new SomeClass("hello", "world"); } }

可以看到,在 Java 代码中除了容易看花眼的多层花括号以外,还充斥着大量的 public、private、static、this 等修饰用的关键词,显得异常啰嗦;而 Golang 代码中则靠简单的约定,例如首字母大小写,避免了很多重复性的修饰词。当然,Java 和 Go 在类型系统上还是有一些区别的,这也导致 Go 在处理复杂问题显得有些力不从心,这是后话,后面再讨论。总之,结论就是 Go 的语法在静态类型编程语言中非常简洁。

内置并发编程

Go 语言之所以成为分布式应用的首选,除了它性能强大以外,其最主要的原因就是它天然的并发编程。这个并发编程特性主要来自于 Golang 中的协程(Goroutine)和通道(Channel)。下面是使用协程的一个例子。

func asyncTask() { fmt.Printf("This is an asynchronized task") } func syncTask() { fmt.Printf("This is a synchronized task") } func main() { go asyncTask() // 异步执行,不阻塞 syncTask() // 同步执行,阻塞 go asyncTask() // 等待前面 syncTask 完成之后,再异步执行,不阻塞 }

可以看到,关键词 go 加函数调用可以让其作为一个异步函数执行,不会阻塞后面的代码。而如果不加 go 关键词,则会被当成是同步代码执行。如果读者熟悉 JavaScript 中的 async/await、Promise 语法,甚至是 Java、Python 中的多线程异步编程,你会发现它们跟 Go 异步编程的简单程度不是一个量级的!

异步函数,也就是协程之间的通信可以用 Go 语言特有的通道来实现。下面是关于通道的一个例子。

func longTask(signal chan int) { // 不带参数的 for // 相当于 while 循环 for { // 接收 signal 通道传值 v :=


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