最理想的语言之一：GO为何如此与众不同？_linux系统

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图源：morioh

编程语言是程序员的主要工具，我们和这些抽象工具之间存在着某种密切的联系。

没错，本文又是一篇介绍广泛流行、新派而总体上很独特的编程语言——Go的文章。然而，为了像Go一样“简单、特别、有用”，我不会重述别人已经写过的东西。

我将尝试通过分析Golang的设计方案、背景与其鲜明的特点，以及今天它能如何有效运用来形成一个新的愿景。

Gopher外观

概述

先来看看下面这些论点：

· Go是不同的，但又很像。

· Go是独特的，但又没有特色。

· Go是年轻的，但却已经普及

· Go很小的，却又是强大的。

· Go简单，却又相当复杂。

· Go是独立运行的，却又是众多实例。

· Go是一种语言，但也是一种理念。

现在我们就来深入探讨一下这些观点。

创建背景

要想充分理解Golang的本质，需要深入了解其创建背景。由于当时的工具无法解决Google所面临的问题，Go就在强烈的变革需求中诞生了。

Golang的创建者Rob Pike说：“Go项目致力于解决Google软件开发缓慢和笨拙的问题，从而使该过程更高效和更具可扩展性。该语言是由编写、阅读、调试和维护大型软件系统的人所设计，这也是为他们自己所设计的。”

这就是说，设计Go时，有一系列特殊的问题要解决，最初拥有C、Pascal、Modula和Oberon等高级编程语言的最佳特性的坚实基础。它还牢记了Python、C++、Java等语言的有用特性，这些就是Go要解决的问题。

语言差异

然而，这绝不是要复制成功品，而是要想出新的解决方法来处理问题。有时候为了解决一个问题，需要放弃已经被证明无效的东西。而因此，Go的每一个特性大多源于主要约束，比如：

· 有刻意简化和清晰的语法，以达到可读、易学、易上手的目的。

· 有严格、安全、完全静态化的数据型语义，以便在编译时处理静态错误，加快执行和构建速度。

· 有一个垃圾收集器，虽然该垃圾收集器能有效处理内存不安全问题，保持合理的高执行速度和成熟的资源效率。

· 缺少共性和语法糖，以达到最小化、精确化、简单化的目的，因为仅有唯一解决特定问题的方法，只有一种使用风格，可明显加快开发、调试、审查和测试过程，使维护工作变得更加容易。

· 缺乏面向对象（OOP）的共同原则，如继承、类和普通接口，以解决OOP的批评，自从功能导向的语言兴起后，OOP的批评越来越多，虽然作为多范式语言的Go也是其中之一。另外，这也有助于实现正构性。

· 有 vendoring (从 1.11 开始被 Go Modules 所取代)，这是一个强大的依赖管理系统，它的汇编器非常接近二进制代码，可实现快速构建，然后实现非常轻量级和二进制文件的大小效率。这使得它能与微服务架构模式以及一般的云原生开发完美匹配。

· 没有 try-catch异常处理。尽管饱受争议和诟病，但这其实是Golang处理错误的惯用方式，这实际上有很多好处：避免重复的错误处理代码，保持控制流的高效和执行速度，保持代码的干净和可读性，简化代码编写和调试。

可以看到，Go的开发者已经成功想出一套非常高效的语言约束系统，可实现其一些最大特点和功能。这种做法令人印象深刻，通过使用每一个约束条件，它成功地同时实现了多个主要特点。

应指出，我在这里定义的将Go的特性建立在其约束条件上的方法，并不完全是基于其创建者的名言、博客文章或演讲、语言的官方文件或其他作者的文章，其实这是我的个人理解和描述Golang的本质以及其独特性的方式。当然，你可以不同意我的观点，也希望你不要完全相信我说的话，要自己去研究。

而且在这一点上，Go与其他语言有很明显的不同，因为它们是通过添加新特性而共同进化的，从而增加了复杂性并变得越来越趋同，而Go则是先用一种方法来约束自己，然后大部分从一开始就保持了有限性。

“很多Go的新人都会要求从所知的语言中获取功能。但这些特性并不属于Go——而且语言是固定的。给Go添加功能不会让它变得更好，只是让它变得更大。这将使Go因少了点不同而变得不那么有趣。”

鲜明的特点

然而，这并不一定意味着Go存在缺陷或缺少重要的功能特性。事实上，这将使编程变得毫无用处，因为完全可以先用汇编语言，但Go并非如此。为了保持简单，Go非常刻意地避免在不解决问题的情况下增加复杂性的功能。

不必要的特性增加复杂性，却失去了清晰性。| 图源： Renee French

那么那些已经属于Go的功能呢？其实刻意简化的规则对他们来说也是很有作用的。Golang的创建者们做了一件令人难以置信的工作，他们创造了一个看似简单易用的东西，而它实际上是非常复杂的。

“Go其实很复杂。它是我所做过的最复杂的东西之一，但是它却让人觉得很简单......它需要大量的设计、思考、实现工作、完善。简单是隐藏复杂的艺术！”

让我们来看看Go中几个“简单”的东西：

· 垃圾回收器实际上是Go最简单的功能，因为它没有任何控制接口。但其实它也是最复杂的功能，因为它在提供完整的内存安全的同时，还能节省极高的运行速度，并提供惊人的资源效率。

无论如何，Go并不是最快的编程语言，Rust、Julia、C++和C会更快。但这些语言都没有GC，因此它们没有Go那么简单，其实也没有比Go快多少。不过在大多数情况下，这也是为了给下一个特别简单的功能做让步。

Concurrent gophers

Concurrency 又名Goroutines ，一般来说，Concurrency 模型是迄今为止最简单、最直接的实现方式。事实上，生成新的子进程的过程非常简单，只要输入go就可以了。

· 接口显然是Golang最鲜明、最具辨识度的特点之一。他们独特的设计方案独自解决了大部分OOP的诟病，实现了正交性和真正的组件架构，虽然只是一套毫无价值的方法，但仍然隐藏着一些巧妙的设计技巧。

· Packages可以不间断地工作，没有任何意外，而且使用感也很好，特别是导入东西的时候。使用go get工具，可以从任何地方进行：Gopkg，GitHub，GitLab，BitBucket，甚至是你自己的托管仓库源。但为了实现组件化、模块化、可扩展性、共享、数据隐藏和隔离等等，我猜它们背后也相当复杂。

· Go的Standardlibrary 中有一大堆非常方便的功能，这证明了Golang其实是一个功能相当丰富的语言。然而，这些功能的实现方式是它的独特之处。例如，使用import “net/服务器，可以立即在一个很棒的、高度并发的又极易使用的环境中实现上述所有特性。

· Reflection并不像这个列表中的其他语言那样简单，因为它并不是所有编程语言中最直接的概念。不过Go仍然设法使大部分的内容，同时使它相对容易使用。

Reflection有时可以有意地避免，而采用Golang的另一种范式——代码生成，从Go的想法来说，Reflection没有那么神奇，但更加清晰高效。不过我个人认为它是“白魔法”，尽管效率较低，但Reflection其实有一些真正神奇的功能。

Golang的全部特性是深思熟虑解决另一个重大语言设计问题的结果，它要求在不增加整体语言复杂度的前提下，只选择合适的特性，并保持其清晰性。

简洁的架构是很难设计的，要构建起来也很复杂。但一旦弄好了，就很容易使用了。而Go成功做到了，也证明了这一点。

应用范围

现在已知Go有一些特性。它也很容易使用，速度快，生产力高。但它可以应用在哪里从而提高工作效率呢？到底能用Go来做什么？

经典的编程语言，比如C#和Java，在它们存在的过程中，几乎在所有的编程应用领域都能做到游刃有余，所以Go要与它们竞争似乎相当困难。确实是这样，但Go实际上并没有想要在所有编程应用领域发展，它是为特定的目的而设计的，所以从定义上来说，它不是通用语言。

然而，在现实中，它又像是通用语言。

尽管Google最初是为了满足他们的开发和环境需求而设计的，但当Go成为开源并迅速壮大其贡献者群体后，开发者显然希望将其用于更广泛的范围。随着Go 1的发布，这种语言被认为是一种通用语言。

但这并不是Golang通用化进程的目标。随着其社区规模越来越大，它正在扩大Golang的使用领域，并继续打造新的工具、包、框架、驱动、API、代码生成器，甚至更多厉害的东西，让新的开发者相信Go确实也可以成为他们的下一个主语言。

那么我们就来看看Go能干什么吧：