開啟go 05.Go語言和其他語言的對比

一、Go語言設計初衷

1、設計Go語言是為了解決當時Google開發(fā)遇到的問題：

• 大量的C++代碼，同時又引入了Java和Python
• 成千上萬的工程師
• 數(shù)以萬計行的代碼
• 分布式的編譯系統(tǒng)
• 數(shù)百萬的服務器

2、Google開發(fā)中的痛點：

• 編譯慢
• 失控的依賴
• 每個工程師只是用了一個語言里面的一部分
• 程序難以維護（可讀性差、文檔不清晰等）
• 更新的花費越來越長
• 交叉編譯困難

3、如何解決當前的問題和痛點？

• Go希望成為互聯(lián)網時代的C語言。多數(shù)系統(tǒng)級語言（包括Java和C#）的根本編程哲學來源于C++，將C++的面向對象進一步發(fā)揚光大。但是Go語言的設計者卻有不同的看法，他們認為值得學習的是C語言。C語言經久不衰的根源是它足夠簡單。因此，Go語言也是足夠簡單。

• 所以，他們當時設計Go的目標是為了消除各種緩慢和笨重、改進各種低效和擴展性。Go是由那些開發(fā)大型系統(tǒng)的人設計的，同時也是為了這些人服務的；它是為了解決工程上的問題，不是為了研究語言設計；它還是為了讓我們的編程變得更舒適和方便。
• 但是結合Google當時內部的一些現(xiàn)實情況，如很多工程師都是C系的，所以新設計的語言一定要易學習，最好是類似C的語言；20年沒有出新的語言了，所以新設計的語言必須是現(xiàn)代化的（例如內置GC）等情況。最后根據實戰(zhàn)經驗，他們向著目標設計了Go這個語言。

4、Go語言的特色：

• 沒有繼承多態(tài)的面向對象
• 強一致類型
• 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誤
• 完整而卓越的標準庫包
• Go內置runtime（作用是性能監(jiān)控、垃圾回收等）

二、Go語言的優(yōu)勢

1、學習曲線容易

? Go語言語法簡單，包含了類C語法。因為Go語言容易學習，所以一個普通的大學生花幾個星期就能寫出來可以上手的、高性能的應用。在國內大家都追求快，這也是為什么國內Go流行的原因之一。

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Go 語言的語法特性簡直是太簡單了，簡單到你幾乎玩不出什么花招，直來直去的，學習曲線很低，上手非?？?。

2、效率：快速的編譯時間，開發(fā)效率和運行效率高

? 開發(fā)過程中相較于 Java 和 C++呆滯的編譯速度，Go 的快速編譯時間是一個主要的效率優(yōu)勢。Go擁有接近C的運行效率和接近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)勢來看，Google對它這個新的寵兒還是很看重的，Go自然有一個良好的發(fā)展前途。

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)效率和運行效率二者的完美融合，天生的并發(fā)編程支持。Go語言支持當前所有的編程范式，包括過程式編程、面向對象編程、面向接口編程、函數(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。

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5、強大的標準庫

? 這包括互聯(lián)網應用、系統(tǒng)編程和網絡編程。Go里面的標準庫基本上已經是非常穩(wěn)定了，特別是我這里提到的三個，網絡層、系統(tǒng)層的庫非常實用。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，因為我相信在未來的發(fā)展中會把這些問題解決掉。

6、部署方便：二進制文件，Copy部署

? 這一點是很多人選擇Go的最大理由，因為部署太方便了，所以現(xiàn)在也有很多人用Go開發(fā)運維程序。

4、簡單的并發(fā)

并行和異步編程幾乎無痛點。Go 語言的 Goroutine 和 Channel 這兩個神器簡直就是并發(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雜了，而且容易出錯，而 Go 解決這個問題非常地優(yōu)雅和流暢。這對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、微服務、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單化。它并未引入很多新概念，而是聚焦于打造一門簡單的語言，它使用起來異?？焖俨⑶液唵?。其唯一的創(chuàng)新之處是 goroutines 和通道。Goroutines 是 Go 面向線程的輕量級方法，而通道是 goroutines 之間通信的優(yōu)先方式。

• 創(chuàng)建 Goroutines 的成本很低，只需幾千個字節(jié)的額外內存，正由于此，才使得同時運行數(shù)百個甚至數(shù)千個 goroutines 成為可能?？梢越柚ǖ缹崿F(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 內核，并處理并發(fā)的 IO。相較于 Python/Java，在一個 goroutine 上運行一個函數(shù)需要最小的代碼。

8、穩(wěn)定性

? Go擁有強大的編譯檢查、嚴格的編碼規(guī)范和完整的軟件生命周期工具，具有很強的穩(wěn)定性，穩(wěn)定壓倒一切。那么為什么Go相比于其他程序會更穩(wěn)定呢？這是因為Go提供了軟件生命周期（開發(fā)、測試、部署、維護等等）的各個環(huán)節(jié)的工具，如go tool、gofmt、go test。

三、對比其他語言

Go的很多語言特性借鑒與它的三個祖先：C，Pascal和CSP。Go的語法、數(shù)據類型、控制流等繼承于C，Go的包、面對對象等思想來源于Pascal分支，而Go最大的語言特色，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），目前的大型網站都是拿java寫的，比如淘寶、京東等。主要特點是穩(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。具有最大的知名度和用戶群。無論風起云涌，我自巍然不動。他強任他強，清風拂山崗；他橫由他橫，明月照大江。

c

執(zhí)行速度快（4.28），學習難度適中，開發(fā)速度適中。但是由于c#存在很多缺點，京東、攜程等大型網站前身都是用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)行速度最快無人能及。但是寫起來最為復雜，開發(fā)難度大。

Javascript

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

Python

腳本語言，速度最慢（258s），代碼簡潔、學習進度短，開發(fā)速度快。豆瓣就是拿python寫的。Python著名的服務器框架有django，flask。但是python在大型項目上不太穩(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，但是學習進度慢，而且在實際編程中，如果對語言不夠精通，很容易造成性能嚴重下降。，后來比如Yammer就從scala遷移到了java上。微服務框架有l(wèi)agom等。

Go

編程界的小鮮肉。高并發(fā)能力無人能及。即具有像Python一樣的簡潔代碼、開發(fā)速度，又具有C語言一樣的執(zhí)行效率，優(yōu)勢突出。

四、最后

因為Go的語法和Erlang、Python類似，所以我們將這三門語言做個詳細的對比。

相比于Python的40個特性，Go只有31個，可以說Go在語言設計上是相當克制的。比如，它沒有隱式的數(shù)值轉換，沒有構造函數(shù)和析構函數(shù)，沒有運算符重載，沒有默認參數(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。

但是Go的特點也很鮮明，比如，它擁有協(xié)程、自動垃圾回收、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在運行效率、內存用量、類型安全都要強于Python和Erlang。

Go的數(shù)據類型也更加豐富，除了支持表、字典等復雜的數(shù)據結構，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存的手段，這讓Go進入底層軟件開發(fā)提供了強有力的支持。

Go在面對對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語言中面向對象編程的核心是組合和方法(function)。組合很類似于C語言的struct結構體的組合方式，方法類似于Java的接口(Interface)，但是使用方法上與對象更加解耦，減少了對對象內部的侵入。Erlang則不支持面對對象編程范式，相比而言，Python對面對對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在通過動態(tài)擴展協(xié)程棧的方式來支持深度遞歸調用。Python則在深度遞歸調用上經常被爆棧。

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)實現(xiàn)，Go是基于goroutine和管道（channel）的并發(fā)實現(xiàn)。不管Erlang的actor還是Go的goroutine，都滿足協(xié)程的特點：由編程語言實現(xiàn)和調度，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度是基于操作系統(tǒng)實現(xiàn)，而且因為GIL的大坑級存在，無法真正做到并行。

而且從筆者的并發(fā)編程體驗上看，Erlang的函數(shù)式編程語法風格和其OTP behavior框架提供的晦澀的回調（callback）使用方法，對大部分的程序員，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)網時代的C”的Go，其類C的語法和控制流，以及面對對象的編程范式，編程體驗則好很多。