Go 起源、发展与普及

起源与发展

Go 语言起源 2007 年,并于 2009 年正式对外发布。直到 2009 年 11 月 10 日,开发团队将 Go 语言项目以 BSD-style 授权(完全开源)正式公布了 Linux 和 Mac OS X 平台上的版本。Hector Chu 于同年 11 月 22 日公布了 Windows 版本。

时间轴

  • 2007 年 9 月 21 日:雏形设计
  • 2009 年 11 月 10 日:首次公开发布
  • 2010 年 1 月 8 日:当选 2009 年年度语言
  • 2010 年 5 月:谷歌投入使用
  • 2011 年 5 月 5 日:Google App Engine 支持 Go 语言

Go 以囊地鼠(Gopher)作为它的吉祥物。

主要特性与发展的环境和影响因素

影响 Go 语言发展的早期编程语言

Go 语言并不是凭空而造的,而是和 C++、Java 和 C# 一样同属 C 系。不仅如此,设计者们还汲取了其它编程语言的精粹部分融入到 Go 语言当中。

在声明和包的设计方面,Go 语言受到 Pascal、Modula 和 Oberon 系语言的影响;在并发原理的设计上,Go 语言从同样受到 Tony Hoare 的 CSP(通信序列进程 Communicating Squential Processes)理论影响的 Limbo 和 Newsqueak 的实践中借鉴了一些经验,并使用了和 Erlang 类似的机制。

尽管为了能够让目前主流的开发者们能够对 Go 语言中的类 C 语言的语法感到非常亲切而易于转型,但是它在极大程度上简化了这些语法,使得它们比 C/C++ 的语法更加简洁和干净。同时,Go 语言也拥有一些动态语言的特性,这使得使用 Python 和 Ruby 的开发者们在使用 Go 语言的时候感觉非常容易上手。

为什么要创造一门编程语言

  • C/C++ 的发展速度无法跟上计算机发展的脚步,十多年来也没有出现一门与时代相符的主流系统编程语言,因此人们需要一门新的系统编程语言来弥补这个空缺,尤其是在计算机信息时代。
  • 对比计算机性能的提升,软件开发领域不被认为发展地足够快或者比硬件发展更加成功(有许多项目均以失败告终),同时应用程序的体积始终在不断地扩大,这就迫切地需要一门具备更高层次概念的低级语言来突破现状。
  • 在 Go 语言出现之前,开发者们总是面临非常艰难的抉择,究竟是使用执行速度快但是编译速度并不理想的语言(如:C++),还是使用编译速度较快但执行效率不佳的语言(如:.NET、Java),或者说开发难度较低但执行速度一般的动态语言呢?显然,Go 语言在这 3 个条件之间做到了最佳的平衡:快速编译,高效执行,易于开发。

Go 语言的发展目标

Go 语言的主要目标是将静态语言的安全性和高效性与动态语言的易开发性进行有机结合,达到完美平衡,从而使编程变得更加有乐趣,而不是在艰难抉择中痛苦前行。

因此,Go 语言是一门类型安全和内存安全的编程语言。虽然 Go 语言中仍有指针的存在,但并不允许进行指针运算。

Go 语言的另一个目标是对网络通信、并发和并行编程有着极佳的支持,从而更好地利用大量的分布式和多核的计算机。

Go 语言中另一个非常重要的特性就是它的构建速度(编译和链接到机器代码的速度),一般情况下构建一个程序的时间只需要数百毫秒到几秒。

依赖管理是现今软件开发的一个重要组成部分,但是 C 语言中 “头文件” 的概念却导致越来越多一个大型项目因为依赖关系而使得构建需要长达几个小时的时间的情况出现。人们愈发需要一门具有严格的、简洁的依赖关系分析系统从而能够快速编译的编程语言。这正是 Go 语言采用包模型的根本原因,这个模型通过严格的依赖关系检查机制来加快程序构建的速度,提供了非常好的可量测性。

尽管 Go 语言像其它静态语言一样执行本地代码,但它依旧运行在某种意义上的虚拟机,以此来实现高效快速的垃圾回收(使用了一个简单的标记 - 清除算法)。

使用 go install 能够很轻松地对第三方包进行部署。

指导设计原则

Go 语言通过减少关键字的数量(25 个)来简化编码过程中的混乱和复杂度。干净、整齐和简洁的语法也能够提高程序的编译速度,因为这些关键字在编译过程中少到甚至不需要符号表来协助解析。

Go 语言有一套完整的编码规范,你可以在 Go 语言编码规范 页面进行查看。

语言的特性

Go 语言从本质上(程序和结构方面)来实现并发编程。

因为 Go 语言没有类和继承的概念,所以它和 Java 或 C++ 看起来并不相同。但是它通过接口(interface)的概念来实现多态性。Go 语言有一个清晰易懂的轻量级类型系统,在类型之间也没有层级之说。因此可以说这是一门混合型的语言。

函数是 Go 语言中的基本构件,它们的使用方法非常灵活。

Go 语言使用静态类型,所以它是类型安全的一门语言,加上通过构建到本地代码,程序的执行速度也非常快。

作为强类型语言,隐式的类型转换是不被允许的,记住一条原则:让所有的东西都是显式的。

语言的用途

Go 语言被设计成一门应用于搭载 Web 服务器,存储集群或类似用途的巨型中央服务器的系统编程语言。

关于特性缺失

许多能够在大多数面向对象语言中使用的特性 Go 语言都没有支持,但其中的一部分可能会在未来被支持。

  • 为了简化设计,不支持函数重载和操作符重载
  • 为了避免在 C/C++ 开发中的一些 Bug 和混乱,不支持隐式转换
  • Go 语言通过另一种途径实现面向对象设计来放弃类和类型的继承
  • 尽管在接口的使用方面可以实现类似变体类型的功能,但本身不支持变体类型
  • 不支持动态加载代码
  • 不支持动态链接库
  • 不支持泛型
  • 通过 recoverpanic 来替代异常机制
  • 不支持断言
  • 不支持静态变量