概述
golang is a better C and a simple C++
golang主要特性
1、語法簡單
- 舍棄語法糖,嚴格控制關鍵字
C++語法糖之多,令人發指,而C又太過于底層,容易出現自己造輪子的情況,如何在兩者之間取舍,是每一個轉向golang的工程師曾經思考過的問題。
golang的出現,就是在C和C++之間的剛剛好的取舍。
2、垃圾回收
- golang支持垃圾回收,相比C/C++是一大進步。
c + +由于存在指針計算,即p++、p--等,無法提供垃圾回收功能,而golang雖然有指針,但是舍棄了指針的++、--等操作,所以提供了垃圾回收功能。
- 標記清除
3、錯誤處理
- 報告普通錯誤+報告致命錯誤
C語言中錯誤處理并不是語言規范的一部分,只是提供了errno這種系統相關的錯誤處理機制。而golang提供了語言層面上的錯誤處理的支持。
golang中可以有兩種錯誤處理方式:一種對C的錯誤處理的規范化:每次函數調用都檢查返回值,另一種類似C++和java中的try+catch+finally+throw。一般第一種用于報告普通的錯誤,第二種用于報告致命錯誤,如除0,訪問數組越界。
error接口:實現error接口只需實現Error函數。golang支持多返回值,一般函數最后一個返回值是err error。
defer、panic和recover:異常處理機制,實現try+catch+finally+throw的功能,panic類似于throw關鍵字,即拋出異常,recover類似于catch,即捕獲異常,defer類似于C中的atexit,java中的finally
個人認為golang的這種錯誤處理方式比C、C++、java都更加優雅,當然,這樣會造成寫10行代碼,可能有5行都在處理錯誤的情況發生。
4、面向對象
在面向對象上,go語言表現得非常簡潔和直接。
封裝
封裝這一塊,可以細分為封裝+隱藏:
①封裝:將數據和基于數據的操作封裝在一起,在C++中,通過隱藏的this指針傳遞對象的地址,在C中,要實現封裝,要顯式傳遞,在golang中,與C類似,顯式傳遞,只不過換了個更加明顯的位置。如:
type Integer int
func (a Integer) Less(b Integer) bool{
return a < b
}
②隱藏:C++和java都使用訪問控制符實現隱藏特性,即隱藏內部實現細節,只保留一部分對外接口與外部發生聯系。C用static關鍵字實現隱藏,而golang中,首字母大小寫代表了是否對外開放訪問,還是很機智的。
- 繼承
繼承關系一般有兩種:"is a"和"has a"
①"is a": 父:水果 子:蘋果
②"has a": 父:羽毛 子:鳥
繼承一般分為golang的設計哲學中反對繼承,只提供最簡單的組合,即"has a"關系。
- 多態
golang的面向對象中最重要的就是接口,golang中的接口與其他語言的最大的區別就是它的非侵入性。
①非侵入性接口:只要實現了接口要求的所有方法,就實現了該接口,可以進行賦值。
②侵入性接口: 類需要明確的申明自己實現了某個接口。
非侵入性接口的好處:
實現一個類的時候不用再考慮我需要實現哪些接口,即接口由使用方按需定義,而不用事前規劃。
比如在實現第三方庫的時候,由調用方抽象出所需接口,即可屏蔽太多不需要關注的內容,也便于日后替換。
另外:
- golang反對函數和運算符重載,因為這些特性解決了小部分OOP的問題,但是卻為語言本身帶來極大的負擔。
- golang不支持構造函數和析構函數,構造函數用NewFunc之類的函數代替。
總的來說,golang對java這種激進的面向對象主義有限接收,時刻警惕語言特性復雜化。
雖然面向對象這塊看起來太簡潔,但是Cpp和java中能實現的面向對象的需求,golang中并不會出現不能表達的情況,這讓人反思C++和java引入如此多復雜概念的必要性。
5、并發編程
- 不要通過共享內存來通信,而應該通過通信來共享內存
golang是為并發而生的語言,goroutine+channel使得并發編程變得容易。
并發模型:
- 多進程
- 多線程
- 事件驅動(reactor模型、epoll+回調、epoll+消息隊列+線程池、異步非阻塞):libevent、 muduo、 node js
- goroutine:類似于協程,用戶空間自己實現調度,但是協程一般采用N:1線程模型,而golang采用更加復雜的M:N模型,所以golang一般單獨稱自己為go程。
而channel,可以理解為:用于并發單元間的數據解耦的、阻塞的、帶類型的、并發安全的消息隊列。channel可分為帶緩沖的和不帶緩沖的。
當然,golang依然提供了各種同步互斥機制,與C和C++不同的是,golang對這些機制都做了封裝:
管道 ①匿名管道 ②命名管道,基于文件的,有原子性問題 ③基于內存的,有原子性操作保證的管道
信號
socket
互斥鎖
條件變量
讀寫鎖
原子操作
6、代碼規范
- 每個人寫的代碼都基本一致,不帶個人色彩。
golang最符合我胃口的除了并發這一塊,就是極其嚴格的代碼規范要求了。作為有點兒代碼潔癖的人,在遇到golang之前,每次看到別人的C/C++代碼甚至是自己寫的代碼,都覺得很亂,而接觸golang之后,一下就被其干凈、嚴格的代碼規范吸引。
另一方面,相信每一個團隊都會對代碼規范做出要求,但是培訓成本通常會很高,團隊成員會不會嚴格遵守也不好說,所以反正都是要做的事,為何不在語言層面就做了呢?
7、部署發布
- 將運行時、依賴庫直接打包到可執行文件內部,簡化部署和發布
golang采用靜態鏈接的方式編譯,在部署的時候很方便,只需要配置文件和可執行文件。而C/C++得部署一般需要很多動態鏈接庫,一個so的版本不對從而導致查bug查幾天的事情時常發生,所以出現docker簡化部署的問題。
用docker更好還是用golang的靜態鏈接更好,見仁見智,不過,docker也是golang寫的,所以,這個特性golang勝利。
8、強大的官方package和工具鏈
官方package本身非常強大,基本解決了程序員開發過程中的大部分需求,而一些特定的領域也能在開源社區中找到不錯的組件,不像C系,一些很基本的庫也要到處去找,各個版本區別也很大。
- 網絡:net、http、rpc、json
- 安全:加解密
- 容器
- 數據庫連接
- io
- 單元測試和性能測試
其他特性
- 可執行文件直接支持GDB調試,也可以直接objdump查看反匯編
- 支持函數式編程,即匿名函數和閉包:函數是第一級對象,可以作為參數和返回值。
- 函數多返回值
- 反射
- 更豐富的內置類型:其他語言中的作為庫出現的string、map、slice等直接弄成內置類型,又少了幾行include代碼,你說機智不機智。
- 強制要求顯式類型轉換: 隱式類型轉換造成的問題遠大于帶來的好處,所以go強制要求使用顯式類型轉換,加上不支持操作符重載,所以我們總是能夠確定語句和表達式的明確含義。
golang也有一些發展不成熟的地方:
- 官方庫依然不夠完整:比如容器方面,只有map(golang的map是hashmap),沒有紅黑樹的實現的有序map,沒有concurrent map,沒有set和hashset等,要想干掉java,路還很長
- 生態依然不夠成熟:沒有java的各種強大的中間件,不過隨著使用golang的團隊的增加,這個問題會解決的
總之,道阻且長,行則將至。
golang1.9
據說golang1.9在17年8月份,也就是下個月要發布了:
- sync 包中的新 Map 類型,這是一個并發 Map。多個 goroutines 可以安全并發的調用它。