Go语言易学、易操作、性能优越

2019.10.13 软件工程师 60

Go语言很容易学习
这是事实:如果你了解任何一种编程语言,那么通过在「Go 语言之旅」学习几个小时就能够掌握 Go 的大部分语法,并在几天后写出你的第一个真正的程序。阅读并理解 实效 Go 编程,浏览一下「包文档」,玩一玩 Gorilla 或者 Go Kit 这样的网络工具包,然后你将成为一个相当不错的 Go 开发者。

这是因为 Go 的首要目标是简单。当我开始学习 Go,它让我想起我第一次 发现 Java:一个简单的语言和一个丰富但不臃肿的标准库。对比当前 Java 沉重的环境,学习 Go 是一个耳目一新的体验。因为 Go 的简易性,Go 程序可读性非常高,虽然错误处理添加了一些麻烦(更多的内容在下面)。

Go 语言的简单可能是错误的。引用 Rob Pike 的话,简单既是复杂,我们会看到简单背后有很多的陷阱等着我们去踩,极简主义会让我们违背 DRY(Don’t Repeat Yourself) 原则。

基于 goroutines 和 channels 的简单并发编程
Goroutines 可能是 Go 的最佳特性了。它们是轻量级的计算线程,与操作系统线程截然不同。

当 Go 程序执行看似阻塞 I/O 的操作时,实际上 Go 运行时挂起了 goroutine ,当一个事件指示某个结果可用时恢复它。与此同时,其他的 goroutines 已被安排执行。因此在同步编程模型下,我们具有了异步编程的可伸缩性优势。

Goroutines 也是轻量级的:它们的堆栈 随需求增长和收缩,这意味着有 100 个甚至 1000 个 goroutines 都不是问题。

我以前的应用程序中有一个 goroutine 漏洞:这些 goroutines 结束之前正在等待一个 channel 关闭,而这个 channel 永远不会关闭(一个常见的死锁问题)。这个进程毫无任何理由吃掉了 90 % 的 CPU ,而检查 expvars 显示有 600 k 空闲的 goroutines! 我猜测 goroutine 调度程序占用了 CPU。

当然,像 Akka 这样的 Actor 系统可以轻松 处理数百万的 Actors,部分原因是 actors 没有堆栈,但是他们远没有像 goroutines 那样简单地编写大量并发的请求/响应应用程序(即 http APIs)。

channel 是 goroutines 的通信方式:它们提供了一个便利的编程模型,可以在 goroutines 之间发送和接收数据,而不必依赖脆弱的低级别同步基本体。channels 有它们自己的一套 用法 模式。

但是,channels 必须仔细考虑,因为错误大小的 channels (默认情况下没有缓冲) 会导致死锁。下面我们还将看到,使用通道并不能阻止竞争情况,因为它缺乏不可变性。

丰富的标准库
Go 的 标准库 非常丰富,特别是对于所有与网络协议或 API 开发相关的: http 客户端和服务器,加密,档案格式,压缩,发送电子邮件等等。甚至还有一个html解析器和相当强大的模板引擎去生成 text & html,它会自动过滤 XSS 攻击(例如在 Hugo 中的使用)。

各种 APIs 一般都简单易懂。它们有时看起来过于简单:这个某种程度上是因为 goroutine 编程模型意味着我们只需要关心“看似同步”的操作。这也是因为一些通用的函数也可以替换许多专门的函数,就像 我最近发现的关于时间计算的问题。

Go语言性能优越
Go 编译为本地可执行文件。许多 Go 的用户来自 Python、Ruby 或 Node.js。对他们来说,这是一种令人兴奋的体验,因为他们看到服务器可以处理的并发请求数量大幅增加。当您使用非并发(Node.js)或全局解释器锁定的解释型语言时,这实际上是相当正常的。结合语言的简易性,这解释了 Go 令人兴奋的原因。

然而与 Java 相比,在 原始性能基准测试 中,情况并不是那么清晰。Go 打败 Java 地方是内存使用和垃圾回收。

Go 的垃圾回收器的设计目的是 优先考虑延迟,并避免停机,这在服务器中尤其重要。这可能会带来更高的 CPU 成本,但是在水平可伸缩的体系结构中,这很容易通过添加更多的机器来解决。请记住,Go 是由谷歌设计的,他们从不会在资源上面短缺。

与 Java 相比,Go 的垃圾回收器(GC)需要做的更少:切片是一个连续的数组结构,而不是像 Java 那样的指针数组。类似地,Go maps 也使用小数组作为 buckets,以实现相同的目的。这意味着垃圾回收器的工作量减少,并且 CPU 缓存本地化也更好。

Go 同样在命令行实用程序中优于 Java :作为本地可执行文件,Go 程序没有启动消耗,反之 Java 首先需要加载和编译的字节码。

语言层面定义源代码的格式化
我职业生涯中一些最激烈的辩论发生在团队代码格式的定义上。 Go 通过为代码定义规范格式来解决这个问题。 gofmt 工具会重新格式化您的代码,并且没有选项。

不管你喜欢与否,gofmt 定义了如何对代码进行格式化,一次性解决了这个问题。

标准化的测试框架
Go 在其标准库中提供了一个很好的 测试框架。它支持并行测试、基准测试,并包含许多实用程序,可以轻松测试网络客户端和服务器。

Go语言程序方便操作
与 Python,Ruby 或 Node.js 相比,必须安装单个可执行文件对于运维工程师来说是一个梦想。 随着越来越多的 Docker 的使用,这个问题越来越少,但独立的可执行文件也意味着小型的 Docker 镜像。

Go还具有一些内置的观察性功能,可以使用 expvar 包发布内部状态和指标,并易于添加新内容。但要小心,因为它们在默认的 http 请求处理程序中 自动公开,不受保护。Java 有类似的 JMX ,但它要复杂得多。

http://www.goyuyan.net/

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