Go語言跟python等其他語言作對(duì)比

本篇內(nèi)容介紹了“Go語言跟python等其他語言作對(duì)比”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

設(shè)計(jì)Go是為了解決當(dāng)時(shí)Google開發(fā)遇到的問題

大量的C++代碼，同時(shí)又引入了Java和Python

成千上萬的工程師

數(shù)以萬計(jì)行的代碼

分布式的編譯系統(tǒng)

數(shù)百萬的服務(wù)器

Google開發(fā)中的痛點(diǎn)

• 編譯慢

• 失控的依賴

• 每個(gè)工程師只是用了一個(gè)語言里面的一部分

• 程序難以維護(hù)（可讀性差、文檔不清晰等）

• 更新的花費(fèi)越來越長

• 交叉編譯困難

如何解決當(dāng)前的問題和痛點(diǎn)？

Go希望成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的C語言。多數(shù)系統(tǒng)級(jí)語言（包括Java和C#）的根本編程哲學(xué)來源于C++，將C++的面向?qū)ο筮M(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大。但是Go語言的設(shè)計(jì)者卻有不同的看法，他們認(rèn)為值得學(xué)習(xí)的是C語言。C語言經(jīng)久不衰的根源是它足夠簡(jiǎn)單。因此，Go語言也是足夠簡(jiǎn)單。

所以，他們當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)Go的目標(biāo)是為了消除各種緩慢和笨重、改進(jìn)各種低效和擴(kuò)展性。Go是由那些開發(fā)大型系統(tǒng)的人設(shè)計(jì)的，同時(shí)也是為了這些人服務(wù)的；它是為了解決工程上的問題，不是為了研究語言設(shè)計(jì)；它還是為了讓我們的編程變得更舒適和方便。

但是結(jié)合Google當(dāng)時(shí)內(nèi)部的一些現(xiàn)實(shí)情況，如很多工程師都是C系的，所以新設(shè)計(jì)的語言一定要易學(xué)習(xí)；20年沒有出新的語言了，所以新設(shè)計(jì)的語言必須是現(xiàn)代化的（例如內(nèi)置GC）等情況。根據(jù)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，他們向著目標(biāo)設(shè)計(jì)了Go這個(gè)語言。

一、Go語言的特色

• 沒有繼承多態(tài)的面向?qū)ο?/p>

• 強(qiáng)一致類型

• interface不需要顯式聲明(Duck Typing)

• 沒有異常處理(Error is value)

• 基于首字母的可訪問特性

• 不用的import或者變量引起編譯錯(cuò)誤

• 完整的標(biāo)準(zhǔn)庫包

• Go內(nèi)置runtime（作用是性能監(jiān)控、垃圾回收等）

二、Go語言的優(yōu)勢(shì)

1、學(xué)習(xí)曲線容易

Go語言語法簡(jiǎn)單，包含了類C語法。因?yàn)镚o語言容易學(xué)習(xí)，所以一個(gè)普通的大學(xué)生花幾個(gè)星期就能寫出來可以上手的、高性能的應(yīng)用。在國內(nèi)大家都追求快，這也是為什么國內(nèi)Go流行的原因之一。

Go 語言的語法特性簡(jiǎn)直是太簡(jiǎn)單了，簡(jiǎn)單到你幾乎玩不出什么花招，直來直去的，學(xué)習(xí)曲線很低，上手非常快。

2、效率：快速的編譯時(shí)間，開發(fā)效率和運(yùn)行效率高

開發(fā)過程中相較于 Java 和 C++呆滯的編譯速度，Go 的快速編譯時(shí)間是一個(gè)主要的效率優(yōu)勢(shì)。Go擁有接近C的運(yùn)行效率和接近PHP的開發(fā)效率。

C 語言的理念是信任程序員，保持語言的小巧，不屏蔽底層且底層友好，關(guān)注語言的執(zhí)行效率和性能。而 Python 的姿態(tài)是用盡量少的代碼完成盡量多的事。于是我能夠感覺到，Go 語言想要把 C 和 Python 統(tǒng)一起來，這是多棒的一件事啊。

3、出身名門、血統(tǒng)純正

之所以說Go出身名門，從Go語言的創(chuàng)造者就可見端倪，Go語言絕對(duì)血統(tǒng)純正。其次Go語言出自Google公司，Google在業(yè)界的知名度和實(shí)力自然不用多說。Google公司聚集了一批牛人，在各種編程語言稱雄爭(zhēng)霸的局面下推出新的編程語言，自然有它的戰(zhàn)略考慮。而且從Go語言的發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，Google對(duì)它這個(gè)新的寵兒還是很看重的，Go自然有一個(gè)良好的發(fā)展前途。

Google 親兒子--->Golang(夠浪) ，出身名門，血統(tǒng)純正

4、自由高效：組合的思想、無侵入式的接口

Go語言可以說是開發(fā)效率和運(yùn)行效率二者的融合，天生的并發(fā)編程支持。Go語言支持當(dāng)前所有的編程范式，包括過程式編程、面向?qū)ο缶幊?、面向接口編程、函?shù)式編程。程序員們可以各取所需、自由組合、想怎么玩就怎么玩。

5、強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)庫

這包括互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、系統(tǒng)編程和網(wǎng)絡(luò)編程。Go里面的標(biāo)準(zhǔn)庫基本上已經(jīng)是非常穩(wěn)定了，特別是我這里提到的三個(gè)，網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)層的庫非常實(shí)用。Go 語言的 lib 庫麻雀雖小五臟俱全。Go 語言的 lib 庫中基本上有絕大多數(shù)常用的庫，雖然有些庫還不是很好，但我覺得不是問題，因?yàn)槲蚁嘈旁谖磥淼陌l(fā)展中會(huì)把這些問題解決掉。

6、部署方便：二進(jìn)制文件，Copy部署

這一點(diǎn)是很多人選擇Go的理由，因?yàn)椴渴鹛奖懔?，所以現(xiàn)在也有很多人用Go開發(fā)運(yùn)維程序。

7、簡(jiǎn)單的并發(fā)

并行和異步編程幾乎無痛點(diǎn)。Go  語言的 Goroutine 和 Channel 這兩個(gè)神器簡(jiǎn)直就是并發(fā)和異步編程的巨大福音。像 C、C++、Java、Python 和  JavaScript 這些語言的并發(fā)和異步方式太控制就比較復(fù)雜了，而且容易出錯(cuò)，而 Go  解決這個(gè)問題非常地優(yōu)雅和流暢。這對(duì)于編程多年受盡并發(fā)和異步折磨的編程者來說，完全就是讓人眼前一亮的感覺。Go  是一種非常高效的語言，高度支持并發(fā)性。Go是為大數(shù)據(jù)、微服務(wù)、并發(fā)而生的一種編程語言。

Go  作為一門語言致力于使事情簡(jiǎn)單化。它并未引入很多新概念，而是聚焦于打造一門簡(jiǎn)單的語言，它使用起來異?？焖俨⑶液?jiǎn)單。其創(chuàng)新之處是  goroutines 和通道。Goroutines 是 Go 面向線程的輕量級(jí)方法，而通道是 goroutines 之間通信的優(yōu)先方式。

創(chuàng)建  Goroutines 的成本很低，只需幾千個(gè)字節(jié)的額外內(nèi)存，正由于此，才使得同時(shí)運(yùn)行數(shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè) goroutines  成為可能?？梢越柚ǖ缹?shí)現(xiàn) goroutines 之間的通信。Goroutines 以及基于通道的并發(fā)性方法使其非常容易使用所有可用的 CPU  內(nèi)核，并處理并發(fā)的 IO。相較于 Python/Java，在一個(gè) goroutine 上運(yùn)行一個(gè)函數(shù)需要最小的代碼。

8、穩(wěn)定性

Go擁有強(qiáng)大的編譯檢查、嚴(yán)格的編碼規(guī)范和完整的軟件生命周期工具，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，穩(wěn)定壓倒一切。那么為什么Go相比于其他程序會(huì)更穩(wěn)定呢？這是因?yàn)镚o提供了軟件生命周期（開發(fā)、測(cè)試、部署、維護(hù)等等）的各個(gè)環(huán)節(jié)的工具，如go  tool、gofmt、go test。

三、對(duì)比其他語言

Go的很多語言特性借鑒與它的三個(gè)祖先：C，Pascal和CSP。Go的語法、數(shù)據(jù)類型、控制流等繼承于C，Go的包、面對(duì)對(duì)象等思想來源于Pascal分支，而Go的語言特色，基于管道通信的協(xié)程并發(fā)模型，則借鑒于CSP分支。

Java

編譯語言，速度適中（2.67s），目前的大型網(wǎng)站都是拿java寫的，比如淘寶、京東等。主要特點(diǎn)是穩(wěn)定，開源性好，具有自己的一套編寫規(guī)范，開發(fā)效率適中，目前最主流的語言。

作為編程語言中的大腕。具有知名度和用戶群。無論風(fēng)起云涌，我自巍然不動(dòng)。他強(qiáng)任他強(qiáng)，清風(fēng)拂山崗；他橫由他橫，明月照大江。

c#

執(zhí)行速度快（4.28），學(xué)習(xí)難度適中，開發(fā)速度適中。但是由于c#存在很多缺點(diǎn)，京東、攜程等大型網(wǎng)站前身都是用c#開發(fā)的，但是現(xiàn)在都遷移到了java上。

C/C++

現(xiàn)存編程語言中的老祖，其他語言皆由此而生。執(zhí)行速度最快。但是寫起來最為復(fù)雜，開發(fā)難度大。

Javascript

編程語言中特立獨(dú)行的傲嬌美女。前端處理能力是其它語言無法比擬。發(fā)展中的js后端處理能力也是不凡。前后端通吃，舍我其誰？

Python

腳本語言，速度最慢（258s），代碼簡(jiǎn)潔、學(xué)習(xí)進(jìn)度短，開發(fā)速度快。豆瓣就是拿python寫的。Python著名的服務(wù)器框架有django，flask。但是python在大型項(xiàng)目上不太穩(wěn)定，因此有些用python的企業(yè)后來遷移到了java上。

scala

編譯語言，比python快十倍，和java差不多，但是學(xué)習(xí)進(jìn)度慢，而且在實(shí)際編程中，如果對(duì)語言不夠精通，很容易造成性能嚴(yán)重下降。，后來比如Yammer就從scala遷移到了java上。微服務(wù)框架有l(wèi)agom等。

Go

編程界的小鮮肉。即具有像Python一樣的簡(jiǎn)潔代碼、開發(fā)速度，又具有C語言一樣的執(zhí)行效率，優(yōu)勢(shì)突出。

四、總結(jié)

因?yàn)镚o的語法和Erlang、Python類似，所以我們將這三門語言做個(gè)詳細(xì)的對(duì)比。

相比于Python的40個(gè)特性，Go只有31個(gè)，可以說Go在語言設(shè)計(jì)上是相當(dāng)克制的。比如，它沒有隱式的數(shù)值轉(zhuǎn)換，沒有構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)，沒有運(yùn)算符重載，沒有默認(rèn)參數(shù)，也沒有繼承，沒有泛型，沒有異常，沒有宏，沒有函數(shù)修飾，更沒有線程局部存儲(chǔ)。

但是Go的特點(diǎn)也很鮮明，比如，它擁有協(xié)程、自動(dòng)垃圾回收、包管理系統(tǒng)、一等公民的函數(shù)、?？臻g管理等。

Go作為靜態(tài)類型語言，保證了Go在運(yùn)行效率、內(nèi)存用量、類型安全都要強(qiáng)于Python和Erlang。

Go的數(shù)據(jù)類型也更加豐富，除了支持表、字典等復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還支持指針和接口類型，這是Python和Erlang所沒有的。特別是接口類型特別強(qiáng)大，它提供了管理類型系統(tǒng)的手段。而指針類型提供了管理內(nèi)存的手段，這讓Go進(jìn)入底層軟件開發(fā)提供了強(qiáng)有力的支持。

Go在面對(duì)對(duì)象的特性支持上做了很多反思和取舍，它沒有類、虛函數(shù)、繼承、泛型等特性。Go語言中面向?qū)ο缶幊痰暮诵氖墙M合和方法(function)。組合很類似于C語言的struct結(jié)構(gòu)體的組合方式，方法類似于Java的接口(Interface)，但是使用方法上與對(duì)象更加解耦，減少了對(duì)對(duì)象內(nèi)部的侵入。Erlang則不支持面對(duì)對(duì)象編程范式，相比而言，Python對(duì)面對(duì)對(duì)象范式的支持最為全面。

在函數(shù)式編程的特性支持上，Erlang作為函數(shù)式語言，支持最為全面。但是基本的函數(shù)式語言特性，如lambda、高階函數(shù)、curry等，三種語言都支持。

控制流的特性支持上，三種語言都差不多。Erlang支持尾遞歸優(yōu)化，這給它在函數(shù)式編程上帶來便利。而Go在通過動(dòng)態(tài)擴(kuò)展協(xié)程棧的方式來支持深度遞歸調(diào)用。Python則在深度遞歸調(diào)用上經(jīng)常被爆棧。

Go和Erlang的并發(fā)模型都來源于CSP，但是Erlang是基于actor和消息傳遞（mailbox）的并發(fā)實(shí)現(xiàn)，Go是基于goroutine和管道（channel）的并發(fā)實(shí)現(xiàn)。不管Erlang的actor還是Go的goroutine，都滿足協(xié)程的特點(diǎn)：由編程語言實(shí)現(xiàn)和調(diào)度，切換在用戶態(tài)完成，創(chuàng)建銷毀開銷很小。至于Python，其多線程的切換和調(diào)度是基于操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，而且因?yàn)镚IL的大坑級(jí)存在，無法真正做到并行。

而且從筆者的并發(fā)編程體驗(yàn)上看，Erlang的函數(shù)式編程語法風(fēng)格和其OTP   behavior框架提供的晦澀的回調(diào)（callback）使用方法，對(duì)大部分的程序員，如C/C++和Java出身的程序員來說，有一定的入門門檻和挑戰(zhàn)。而被稱為“互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的C”的Go，其類C的語法和控制流，以及面對(duì)對(duì)象的編程范式，編程體驗(yàn)則好很多。

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