Стефан Нильссон преподает информатику в Королевском технологическом институте Стокгольма и очень много пишет о языке Go. Предлагаем вам перевод его статьи Why Go? - Key advantages you may have overlooked , где он рассказывает о главных плюсах языка. Статья ориентирована на читателей, уже знакомых с основами программирования, в том числе на Java и/или Python.

Выбрать язык программирования непросто. Отдельные преимущества могут поначалу очаровывать, а выявление недостатков требует времени и опыта.

Go - мой основной язык с 2012 года. До этого, с 1998 года, я использовал Джаву, а еще раньше - Си. Python нужен мне главным образом в преподавательской работе.

Заниматься программированием я начал в далеком 1978 году. Тогда я писал для калькулятора TI-57 , с его программной памятью на 50 шагов и 8 регистрами.

Минимализм

Go - минималистичный язык , и это (по большей части) очень хорошо.

Задел на будущее

В Go нет ряда возможностей, обычных для других современных языков.

Другой пример: Go не скомпилирует программу, если она требует каких-то пакетов (через import), но в реальности не использует их в коде . Такой подход повышает ясность кода, а в долгосрочной перспективе - его производительность.

Подозреваю, что создатели Go нарочно усложнили некоторые вещи. Например, надо очень постараться, чтобы поймать исключение (панику). Причем, чтобы переступить через типобезопасность, вам придется пометить свой код ключевым словом unsafe.

Сравнение с Python

В Python фрагмент кода del a[i] удаляет элементы с индексом i из списка a. Этот код, конечно, вполне читаем , но не прозрачен : легко упустить из вида, что временная сложность алгоритма представлена как O(n), где n - число элементов списка.

У Go нет такой полезной функции. Это не так удобно , зато более прозрачно . Если вы копируете элемент списка, вам нужно явно указать это в коде. Смотрите пример кода: 2 способа удалить элемент из среза в Go. Но можно и проще - с помощью аppend .

Сравнение с Java

Прозрачность кода - проблема не надуманная. Вот пара примеров того, как правила инициализации пакетов и порядка выполнения кода в Go упрощают поддержку и доработку проекта:

• Циклические зависимости могут вести к нежелательным последствиям. В отличие от кода на Java, Go-программа с зацикленной инициализацией не скомпилируется.
• Программа на Go завершает работу только из функции main. Java-приложение закрывается после завершения всех пользовательских потоков, не являющихся демонами.

Это значит, что для понимания особенностей в работе Java-приложения нужно изучить большие фрагменты его кода. Это может быть и вовсе невозможно, если вы используете сторонние библиотеки.

Совместимость

Язык, который подвержен внезапным изменениям или утрачивает поддержку , может погубить ваш проект.

Для первой версии Go были кратко и сжато сформулированы гарантии совместимости для языкового «ядра» и стандартных библиотек: программы на Go, которые работают сегодня, должны работать и с будущими версиями Go 1. До сих пор обратная совместимость соблюдается безукоризненно.

Go - это проект с открытым кодом и BSD-подобной лицензией , которая разрешает коммерческое использование, внесение изменений, распространение и личное пользование.

Права интеллектуальной собственности принадлежат

К сожалению, на горизонте сгущаются тучи. Причиной тому - судебное разбирательство между Oracle America и Google о сущности компьютерного кода, авторском праве и новой модели лицензирования Java от Oracle.

Производительность

Снаружи Go неброский, но под капотом у него - прекрасно отлаженный движок.

Бессмысленно обсуждать производительность вне контекста. Такие параметры программы, как время исполнения и потребление памяти, сильно зависят от алгоритмов, структур данных, входных данных, мастерства программиста, операционной системы и «железа».

Тем не менее заметно влиять на производительность могут язык , среда исполнения и стандартные библиотеки . Все это касается высокоуровневых задач и архитектурных решений. Чтобы глубже вникнуть в реализацию компилятора и его производительность , читайте FAQ по Go.

Прежде всего, Go - компилируемый язык. Готовое к запуску Go-приложение обычно выглядит как один исполняемый файл без отдельных динамических библиотек или виртуальных машин, которые можно было бы напрямую разворачивать.

Объем и скорость генерации машинного кода зависят от целевой архитектуры. Генерация кода Go довольно и поддерживает все основные ОС (Linux, macOS, Windows) и архитектуры (Intel x86/x86-64, ARM64, WebAssembly, ARM и др.). Поэтому от go-приложений можно ждать производительности на уровне C++ или Java. Выигрыш относительно интерпретируемого кода на Python может быть огромным.

В Go есть сборщик мусора , что предотвращает утечки памяти. Причем задержка в работе сборщика минимальна. На деле вы можете даже не замечать, что «поток-мусорщик» запущен.

Практически все стандартные библиотеки исполнены очень качественно: их код оптимизирован по эффективным алгоритмам. К примеру, регулярные выражения в Go работают настолько хорошо, что время исполнения напрямую зависит от объема ввода. К сожалению, с Java и Python все иначе .

Скорость сборки в абсолютных величинах сейчас достаточно хороша. Что еще важнее, Go спроектирован так, чтобы упрощать компиляцию и анализ зависимостей. Это позволяет создавать легко масштабируемые решения для растущих проектов.

Мы привыкли думать, что по-настоящему универсальных языков программирования не существует. Когда нам нужна эффективность - мы пишем на Си и миримся с его ограничениями. Когда нужна скорость разработки - кодим на Python и ожидаем получить медленный код. Erlang позволяет создавать высокораспараллеленные распределенные приложения, но его очень трудно вписать в существующие проекты. Язык Go полностью ломает такую систему мышления, сочетая в себе преимущества многих языков и освобождая программистов от их недостатков.

Когда десять лет назад Кена Томпсона, принимавшего активное участие в разработке языка Си, спросили, каким бы он сделал этот язык на тот момент, он ответил, что язык был бы похож на Limbo. Прошло немало времени, и Томпсон совместно с еще одним автором языка Си, Робом Пайком, принял участие в создании Go - языка, который стал переосмыслением и последующим развитием Limbo. Go был представлен миру 10 ноября 2009 года и практически сразу стал бестселлером. Одни только имена авторов, известных как создатели операционной системы UNIX, языка программирования Си и кодировки UTF-8, а также покровительство Google, в лабораториях которых был создан язык, дали Go отличный старт. Однако даже это не позволило бы языку долго продержаться на плаву, если бы он не смог предложить программистам что-то действительно новое - что-то, что упростило бы их жизнь и сделало Go по-настоящему незаменимым. И это "что-то" в языке было. В большом количестве.

Си сегодняшнего дня

Создатели Go позиционируют свое детище как системный язык, сочетающий в себе эффективность и скорость исполнения кода, написанного на Си, с простотой разработки на более высокоуровневых скриптовых языках, да еще и со встроенными средствами параллельного программирования. При этом внешне Go напоминает какую-то странную солянку из синтаксисов языков Си, Pascal и ADA, что вкупе с приведенным описанием создает довольно сильное ощущение подвоха, почти такое же, какое возникает, когда слышишь о новой мега-разработке пятигорских студентов. Однако оно быстро убывает, когда ты начинаешь изучать язык, и совсем улетучивается, когда узнаешь о том, почему Go стал именно таким, какой он есть.

В основу Go положено три фундаментальных идеи:

1. Гарантия высокой скорости компиляции и производительности приложений.
2. Простота разработки и поддержки приложений, свойственная высокоуровневым скриптовым языкам.
3. Встроенные средства параллельного программирования, позволяющие задействовать все имеющиеся ядра современных процессоров.

Что все это значит на деле? Разберемся с каждым из пунктов.

Производительность

Даже очень простая референсная реализация компилятора с языка Go способна за какие-то доли секунды сгенерировать на удивление быстрый код, скорость исполнения которого будет сопоставима со скоростью исполнения кода, написанного на таких языках, как Си и C++. При этом, в отличие от своих предков, компилятор Go гарантирует проверку типов, а результирующий код получает встроенный сборщик мусора и собственный механизм распараллеливания.

С самого начала язык проектировался таким образом, чтобы быть легко понятным и простым в "переваривании" не только человеку, но и машине. Многие синтаксические и архитектурные элементы Go были задуманы если и не с главной целью, то, по крайней мере, с оглядкой на возможность их простого разбора программой, будь то компилятор, дебаггер или даже среда разработки. Язык получился очень прямолинейным и недопускающим неочевидностей и спорных мест, которые могли бы привести компилятор в замешательство (язык C++ - яркий пример такого неочевидного синтаксиса и общей механики, которые заставляют головы программистов трещать, а компилятор - медленно буксовать на месте).

Многие другие элементы языка, не имеющие прямого отношения к синтаксису, также были оптимизированы заранее. Например, язык не имеет механизма неявного приведения типов, что защищает программиста от ошибок и позволяет сделать компилятор проще. В языке нет полноценной реализации классов с их наследованием и полиморфизмом. Механизм параллельного программирования использует собственную реализацию потоков внутри каждой программы, делающую потоки настолько легкими, что их создание обходится практически даром. Встроенный сборщик мусора также весьма проворен, в языке просто нет элементов, которые могли бы усложнить его работу.

В стандартную поставку Go входят плагины для всех популярных сред программирования, в том числе Vim

Простота разработки и сопровождения

Go - системный язык, что, тем не менее, не мешает ему быть достаточно высокоуровневым для того, чтобы обеспечить программиста всем необходимым для комфортного и быстрого написания кода. Язык включает в себя такие высокоуровневые конструкции, как ассоциативные массивы и строки (которые можно сравнивать, копировать, вычислять длину, делать срезы). Он имеет средства для создания собственных типов данных (подобных классам в других языках), средства создания потоков и обмена данными между ними, и, конечно же, он лишен указателей, способных ссылаться на любой участок памяти (срыв стека в программе, написанной на Go, невозможен в принципе). Однако главное, что дает Go программисту, это та самая прямолинейность и очевидность синтаксиса, о которой мы говорили в предыдущем разделе. В этом смысле Go очень похож на языки Pascal, Modula и Oberon: практически любой синтаксический элемент языка следует общей логике и может быть явно и безошибочно интерпретирован вне зависимости от его положения в коде. Например, совершить знаменитую ошибку объявления переменных, описанную во всех гайдах по стилистике оформления кода на языке Си, в Go просто невозможно:

int* a, b; // В Си и C++ переменная "a" будет указателем, но "b" - нет
var a, b *int; // В Go обе переменные будут указателями

Go - язык, созданный программистами и для программистов. Это проявляется во всем, начиная от обрамления блоков кода в стиле Си, неявного объявления типов, отсутствии необходимости ставить точку с запятой после каждого выражения и заканчивая такими архитектурными решениями, как отсутствие механизма исключений и полноценных классов (они были созданы для упрощения жизни, но вместо этого приводят к запутыванию кода). Основная идея языка в том, чтобы быть инструментом, который позволяет писать программы, вместо того, чтобы думать о том, заработают ли они вообще (эта черта свойственна Си и, в еще большей степени, C++).

Средства параллельного программирования

Встроенные средства параллельного программирования - это самая сильная черта Go, и здесь среди языков общего назначения ему просто нет равных (за исключением разве что Limbo, но он привязан к ОС Inferno). И выигрыш здесь не столько в том, что эти средства встроены в сам язык, сколько в том, что они реализуют очень простую и эффективную модель, полностью следующую теории взаимодействующих последовательных процессов (CSP). Читатели, знакомые с Occam и Limbo, должны хорошо понимать все преимущества CSP, а для остальных поясню. Вместо того, чтобы городить огород из потоков, блокировок, мьютексов и прочих систем синхронизации, которые делают параллельное программирование невыносимой мукой и приводят к изданию многостраничных книг о том, как писать многопоточные приложения, автор CSP Тони Хоар предлагает простое и элегантное решение: позволить приложению в любой момент создать новую нить, которая сможет общаться с родителем и другими нитями с помощью отправки синхронных сообщений.

В Go эта идея выглядит так:

1. Создание переменной-канала.
2. Определение функции, которая принимает переменную-канал в качестве аргумента, а в своем теле содержит код, который должен быть выполнен в отдельной нити. В конце функция должна отправить результат своего выполнения в канал (это делается с помощью специального оператора).
3. Запуск функции в отдельном потоке с помощью ключевого слова "go".
4. Чтение из канала.

Функция ответвляется от основного потока исполнения, который в это время переходит к ожиданию данных в канале, результат исполнения функции отправляется в канал и основной поток получает его. Просто, не так ли? Но как это будет выглядеть в коде?

Пример

Один из моих любимых примеров, демонстрирующих мощь языка Go, - это реализация таймера, который выполняется в отдельном потоке и "стучит" основному потоку через определенные интервалы времени, в течение которых уходит в сон. Код этой программы, написанный на одном из "классических" языков программирования, выглядел бы громоздким и запутанным, но Go позволяет сделать его простым и красивым.

Код нашей программы:

1 package main
2
3 import "time"
4 import "fmt"
5
6 func timer(ch chan string, ns, count int) {
7 for j:= 1; j <= count; j++ {
8 time.Sleep(int64(ns))
9 if j == count {
10 fmt.Printf(" Отправляю последнее сообщение...n")
11 ch <- "стоп!"
12 } else {
13 fmt.Printf(" Отправляю...n")
14 ch <- "продолжаем"
15 }
16 fmt.Printf(" Отправил!n")
17 }
18 }
19
20 func main() {
21 var str string
22
23 ch:= make(chan string)
24 go timer(ch, 1000000000, 10)
25
26 for {
27 fmt.Printf(" Принимаю...n")
28 str = <-ch
29 if str == "стоп!" {
30 fmt.Printf(" Принял последнее сообщение, завершаю работу.n")
31 return
32 } else {
33 fmt.Printf(" Принято!n")
34 }
35 }
36 }

Простейшая реализация этой программы заняла бы пятнадцать строк, но я намеренно усложнил ее, добавив вывод на терминал и условные выражения. Они помогут понять общий синтаксис языка и механизм работы планировщика потоков Go. Вывод команды приведен на скриншоте.

Результат работы программы после пяти итераций цикла

На первый взгляд листинг очень напоминает код программы, написанной на языке Си, C++ или даже Java, но при более детальном изучении становятся видны различия - Go унаследовал от Си только базовый синтаксис, в то время как большинство ключевых слов и лексика изменились. Исходный код начинается с ключевого слова package, следом за которым идет имя пакета, к которому этот код относится. Все запускаемые пользователем программы должны иметь имя main, тогда как библиотеки могут иметь произвольное имя, которое будет использовано для доступа к ее функциям и переменным после импортирования. При этом для пометки, должна ли функция или переменная быть экспортируемой, используется верхний регистр: все объекты, имена которых начинаются с большой буквы, будут экспортированы, остальные останутся приватными.

В строках 3 и 4 происходит импортирование пакетов time и fmt, функции которых понадобятся нам позже. Импортирование пакетов во многом очень похоже на включение в программу заголовочных файлов, как это делается в Си и C++, с тем исключением, что Go, во-первых, следит за пространством имен и все импортированные функции, переменные и типы данных будут иметь префикс в виде имени пакета, а во-вторых, не требует наличия самих заголовочных файлов. Никакой возни с хидерами и пространством имен!

Со строки 6 начинается описание функции timer() нашего главного действующего лица. В последующем коде она будет отправлена в отдельный поток, и большую часть времени проведет во сне, а просыпаясь, будет отчитываться головному потоку. Чтобы сделать это, ей нужен доступ к каналу, поэтому первый аргумент функции - это ch типа "канал для передачи строк". Также ей нужно знать временной отрезок, в течение которого она может спать, и то, сколько раз она сможет это сделать. Поэтому второй и третий аргументы - это ns и count типа int. Обрати внимание на форму описания аргументов. В отличие от Си, в Go сначала идет имя переменной, и лишь после - ее тип (что логично и согласуется с системой мышления человека: "переменная такая-то такого-то типа"). Тип возвращаемого функцией значения в Go следует помещать в конец, сразу за закрывающей скобкой (что, кстати, тоже логично). При этом, если функция должна возвращать несколько значений (в Go это возможно), их типы и (опционально) имена должны быть перечислены через запятую и обрамлены скобками. У нашей функции возвращаемого значения нет - уйдя в отдельный поток, она так или иначе ничего вернуть не сможет. Функция должна повторить процедуру "сон - отчет" указанное в переменной count число раз, поэтому в строке 7 начинается цикл for, запись которого полностью аналогична своему собрату в языке Си, за исключением отсутствия скобок.

Чтобы отправить поток timer в сон мы используем функцию Sleep (строка 8) из ранее импортированного пакета time. Ее аргумент, задающий длительность сна, должен иметь тип int64 (аналогичный типу long в Си), поэтому мы должны использовать приведение типов, компилятор не сделает это за нас (и правильно, мы умнее). Чтобы головной поток знал, когда поток timer завершится, и смог обработать эту ситуацию, timer должен предупредить его. Поэтому в строках с 9 по 15 происходит проверка на достижение максимального числа повторений сна. Для этого используется стандартный оператор if, который со времен Си остался неизменным, но так же, как и for, потерял скобки. Если это последнее повторение, на экран выводится "Отправляю последнее сообщение...", а в канал поступает сообщение "Стоп!", в противном случае на экране появится "Отправляю сообщения...", а в канал пойдет "Продолжаем". Каналы в Go типизированы, поэтому в канал ch, объявленный с типом chan string, можно отправить только строку (проверка типов в Go осуществляется во время компиляции, поэтому ошибки легко отловить). В строке 16 поток подтверждает отправку сообщения с помощью печати строки "Отправил!" на экран.

Как и в Си, в Go индикатором начала программы является функция main (строки с 20 по 36), в рамках которой будет выполняться основной поток. Все, что должна сделать наша функция main, это создать новый канал, передать его функции timer, отправить его в отдельный поток и ждать результатов.

Чтобы получать сообщения из канала, понадобится переменная-приемник. Эту роль будет выполнять переменная str типа string, объявленная в начале функции с помощью ключевого слова var (ее значением автоматически станет nil, что эквивалентно NULL в Си). Для создания канала используется встроенная функция make() (строка 23), которая просто выделяет память под указанный тип данных и инициализирует его нулевым значением. Кроме каналов с помощью make можно создавать ассоциативные массивы и срезы, для выделения памяти используется new(). Мы не можем просто объявить переменную типа chan string и работать с ней, потому что буфер, используемый для хранения передаваемых по каналу данных, не будет выделен. Также обрати внимание на неявное объявление переменной ch, которое происходит с помощью оператора ":=" (типизация при этом сохраняется, переменная будет иметь тип присваиваемого значения). В строке 24 timer наконец-то отправляется в отдельный поток. Причем делается это с помощью одного-единственного ключевого слова - go.

Теперь, когда timer был отправлен выполнять свое задание, головному потоку остается только ждать сообщений. Для приема сообщений из потока в Go используется уже описанный ранее оператор "<-", который теперь следует направить "из потока в принимающую переменную":

Но если бы мы добавили в код только одну эту строку, то головной поток продолжил бы работать после получения первого сообщения и в конце концов завершился, не обработав остальные сообщения. Поэтому нам нужен бесконечный цикл. Он занимает строки с 26 по 35. Go не имеет в своем составе "настоящего" while, поэтому, если требуется создать условный оператор цикла, то следует просто поместить условие после ключевого слова for и не париться (или вообще ничего не указывать, как это сделал я).

При каждой итерации цикла в переменную str будет записываться сообщение, пришедшее от потока timer, и, в зависимости от содержимого сообщения, будет выбираться тот или иной вариант дальнейших действий. Обрати внимание, язык позволяет спокойно сравнивать строки без всяких подсобных функций. Кроме того, ты можешь получать их срезы и копии (на манер python или ruby) и вычислять длину с помощью ключевого слова len (все это справедливо и в отношении массивов).

Для запуска программы потребуется компилятор, который можно скачать с официального сайта языка (правда пока доступны только версии для UNIX, Plan9 и MacOS X). Если ставить его не хочется (или у тебя Windows), программу можно запустить, используя специальную форму на сайте golang.org (правда, из-за ограничения на длительность работы программы продолжительность сна потока timer придется сильно сократить). Это все.

Постойте, но ведь это не многопоточность?

Да, ты наверняка заметил, что из-за блокировок каналов даже на многоядерном процессоре одновременно активным будет только один поток нашей программы, тогда как другой будет ждать отправку/прием сообщения. Это действительно так, и для решения этой проблемы Go располагает рядом средств.

1. Каналы можно проверять на наличие сообщений. Если строку " str = <-ch " заменить на " str, ok = <-ch ", то головной поток не будет заблокирован, даже если в канале нет сообщения. Вместо этого в переменную ok будет записано значение false и работа потока продолжится. Естественно, дальше можно поместить проверку на " ok == false " и успеть выполнить какую-то полезную работу, а затем начать новую итерацию цикла и вновь попробовать получить значение. Кстати, таким же образом можно выполнить проверку в потокеотправителе:

ok:= ch <- "Продолжаем"

1. Каналы в Go могут быть буферизированы, то есть уметь накапливать определенное количество сообщений до того, как отсылающая сторона будет заблокирована. Для этого достаточно всего лишь добавить один дополнительный аргумент в вызов функции make:

ch:= make(chan string, 10) // создать канал с буфером в 10 позиций

Замечу, однако, что в нашей программе это не даст результата. Во время сна поток timer не сможет заполнить канал сообщениями единомоментно, так как после каждого его засыпания управление все равно будет переходить головному потоку.

1. В программу можно добавить одну или несколько функций и отправить их в отдельные потоки, тогда они будут спокойно работать совершенно параллельно, а когда таймер "прозвенит" заданное количество раз, все они будут уничтожены вместе с головным потоком. Однако, если мы захотим получить результат от этих потоков через канал, то опять упремся в блокировки либо будем вынуждены делать множество проверок на наличие сообщений в каналах, как описано в первом пункте. Но этого можно избежать, если применить "оператор выбора потоков":

select {
case str = <-ch1:
// обрабатываем сообщение от первого потока
case str = <-ch2:
// обрабатываем сообщение от второго потока
case str = <-ch3:
// обрабатываем сообщение от третьего потока
}

Программа будет заблокирована на операторе select до того момента, пока в одном из каналов не появится сообщение. После этого будет выполнен соответствующий блок. Чтобы после обработки одного сообщения select вновь переходил к прослушке каналов, его следует поместить внутрь бесконечного цикла. При этом, если в моменты между поступлениями сообщений поток должен выполнять какую-то работу, то ее следует поместить в блок default внутри select.

Оператор select очень широко используется в Go-программировании, именно с его помощью принято создавать "диспетчеры сообщений", которые разветвляют программу на множество потоков сразу после старта, а затем входят в бесконечный цикл и начинают обработку пришедших от них сообщений. В операционной системе Inferno (все приложения которой написаны на Go-предке Limbo) таким образом реализован многооконный графический интерфейс.

Выводы

Go пока еще молодой, но очень перспективный язык, при создании которого был учтен более чем тридцатилетний опыт в области разработки операционных систем и языков программирования (Роб Пайк двадцать лет занимался исследованиями в области многопоточного программирования, в течение которых были созданы языки Squeak, NewSqueak и Limbo). Go производителен, дружелюбен к программистам и красив.

Освоив этот язык, ты сможешь писать программы, которые будут гораздо эффективнее всего того, что написано на традиционных языках программирования.

Что на нём пишут?

И что можно написать?

Что угодно. На самом деле что угодно, но, в силу своих плюсов он очень популярен для разработки сервер-сайда (бэкенда).

Стоит ли его учить?

Вопрос риторический. С точки зрения покупаемости, готовый спрос на него почти отсутствует, в силу молодости и нераскрученности. Так что смысл в нём есть:

1. Для себя, своего стартапа
2. Продавать готовый продукт
3. Выполнить заказ, если заказчику подходят плюсы этого языка (придётся объяснять/убеждать)

Или он скоро исчезнет?

Как уже писали - исчезнуть он не может, т.к. OpenSource. Т.е. никто не отберёт у Вас написанное на нём, максимум будет ухудшаться развитие/поддержка, во что слабо верится, т.к у языка очень существенные плюсы.

Плюсы или «почему я выбрал Go»

Производительность

По производительности для веб (готовые фреймворки) Go проигрывает только Java и С/С++ и наравне с node.js. При этом потребление ресурсов существенно ниже, чем у Java и производительность намного больше, чем у Python/Ruby.

Многопоточность

При этом имеет просто офигенную многопоточную модель по сравнению с ними. Пока это лучшее, что я встречал для многопточки/асинхрона. При этом он поддерживает и классические паттерны вроде мьютексов и колбэков.

Простота

Он очень прост в освоении. Мне кажется даже элементарен, особенно если есть основа из Python/JavaScript. Есть также довольно занятная модель наследования, которая, как мне кажется более прозрачна чем классическое ООП, но немного непривычна поначалу.

Надёжность

Язык этот компилируемый и статически типизированный. Что даёт выявление многих ошибок задолго до продакшена. К примеру такие ошибки в Python выявляются только непосредственным тестированием и, если тестов нет, то шансов положить систему очень много. Тут же это исключается на этапе компиляции.

Скорость компиляции

И, наконец, одна из главнейших фишек - не стоит бояться типизации и компиляции. В 145% случаев Вам не придётся объявлять тип переменой в коде - он задаётся автоматически при присвоении ей значения. Объявлять переменные заранее также не нужно.

Ну и компиляция - главный конёк. Время компиляции - это то, на что делается главный упор при разработке языка. Оно не отличается от времени запуска интерпретируемого языка. Т.е. система, написанная на go из нескомпилированных исходников запускается примерно с такой же скоростью как система аналогичной сложности, написанная на интерпретируемом языке.

Итого

Т.е. мы имеем плюсы из двух миров - скорость компиляции/запуска интерпретируемого и надёжность компилируемого языков. Плюc сверху производительность, мультипарадигменность (можно писать в функциональном стиле), простота и низкое ресурсопотребление.

Подходит ли это Вам - решать не мне. Мне - подходит, и я считаю его очень хорошим выбором для высоконагруженных сервисов (и не только).

Последнее обновление: 13.05.2019

Go представляет компилируемый статически типизированный язык программирования от компании Google. Язык Go предназначен для создания различного рода приложений, но прежде всего это веб-сервисы и клиент-серверные приложения. Хотя также язык обладает возможностями по работе с графикой, низкоуровневыми возможностями и т.д.

Работа над языком Go началась в 2007 в недрах компании Google. Одним из авторов является Кен Томпсон, который, к слову, является и одним из авторов языка Си (наряду с Денисом Ритчи). 10 ноября 2009 года язык был анонсирован, а в марте 2012 года вышла версия 1.0. При этом язык продолжает развиваться. Текущей версией на момент написания данной статьи является версия 1.12, которая вышла в феврале 2019 года.

Язык Go развивается как open source, то есть представляет поект с открытым исходным кодом, и все его коды и компилятор можно найти и использовать бесплатно. Официальный сайт проекта - https://golang.org , где можно много полезной информации о языке.

Go является кроссплатформенным, он позволяет создавать программы под различные операционные системы - Windows, Mac OS, Linux, FreeBSD. Код обладает переносимостью: программы, написанные для одной из этих операционных систем, могут быть легко с перекомпиляцией перенесены на другую ОС.

Основные особенности языка Go:

компилируемый - компилятор транслирует программу на Go в машинный код, понятный для определенной платформы

статически типизированный

присутствует сборщик мусора, который автоматически очищает память

поддержка работы с сетевыми протоколами

поддержка многопоточности и параллельного программирования

В настоящее время Go находит широкое применение в различных сферах. В частности, среди известных проектов, которые применяют Go, можно найти следующие: Google, Dropbox, Netflix, Kubernetes, Docker, Twitch, Uber, CloudFlare и ряд других.

Что нужно для работы с Go? Прежде всего необходим текстовый редактор для набора кода и компилятор для преобразования кода в исполняемый файл. Также можно использовать специальные интегрированные среды разработки (IDE), которые поддерживают Go, например, GoLand от компании JetBrains. Существуют плагины для Go для других IDE, в частности, IntelliJ IDEA и Netbeans.

Установка компилятора

Пакет для установки компилятора можно загрузить с официального сайта https://golang.org/dl/ .

По этому адресу пакеты установщиков для различных операционных систем. Так, при загрузки и запуске установщика для Windows открывается следующее окно:

После принятия лицензионного соглашения отобразится окно для выбора места установки:

По умолчанию используется путь "c:\go". Оставим этот путь по умолчанию и перейдем к следующему окну, на котором нажмем на кнопку Install:

После успешной установки в папке C:\Go будут установлены все файлы, необходимые для работы с Go. В частности, в папке C:\Go\bin можно найти файл go.exe , который выполняет роль компилятора.

Несмотря на то что Go - это еще очень молодой язык, он уже используется во многих очень важных системах интернета и его область применения будет расти. Поэтому изучение программирования на Go - это одна из лучших инвестиций для программиста на данный момент. В этой статье мы сделаем небольшое введение в программирование на Go.

Конечно, сложно охватить программирование go полностью в одной статье, но вы узнаете основы, которые помогут вам в дальнейшем. Но перед тем как перейти к рассмотрению языка, давайте поговорим про историю его развития и структуру. Статья рассчитана в первую очередь на тех, кто уже знает какой-либо Си подобный язык программирования, поэтому новичкам материал может показаться сложным, но им тоже может быть полезно. Я не говорю, что программирование на Go с нуля невозможно, просто для этого нужна более подробная литература.

Язык Go элегантен и прагматичен, но некоторые его особенности имеют смысл только под определенным историческим контекстом. История Go начинается с Си. Во многих отношениях Си стал основой для создания JavaScript, Ruby, Python, C++, C# и Java. Компиляторы или интерпретаторы некоторых из этих языков даже написаны на Си. Влияние Си легко заметить во многих языках. Он был разработан Денисом Ритчи для создания ядра Unix и потом использовался для создания ядра Linux.

Язык Go был создан легендами эпохи Unix и Си. Работая Google, Роберт Грисемер, Роб Пайк и Кен Томпсон были разочарованы в Си-языках из-за их проблем. Бъярн Страуструп, создать C++ говорил так: "Си позволяет легко выстрелить себе в ногу, в C++ это сложнее, но если вы все же выстрелите, то взорвете ногу целиком".

Go наследует много хорошего от Си. Ключевые слова и сила синтаксиса, процедурный подход - это сильные стороны обоих языков. С другой стороны, ручное управление памятью и время компиляции - это проблема Си. Go решает эти проблемы с помощью сборки мусора, безопасной работы с памятью и очень быстрой компиляции.

Язык Java выбирают многие крупные компании с большими командами разработчиков. Go перенимает и этот плюс у Java и пытается быть отличным языком для больших групп разработчиков. Язык Go не имеет таких недостатков объективно ориентированного программирования, как наследование. Все реализуется с помощью лаконичного синтаксиса интерфейсов.

Также можно найти определенное сходство с динамическими языками, Go перенимает стиль написания кода у Python, настраиваемость у Ruby и простой параллелизм, вшитый в ядро языка, как у Node.js. Все начиналось, как язык, решающий некоторые проблемы Си и выросло в прекрасный язык программирования общего назначения.

Программирование на Go

Перед тем как мы перейдем к примерам написания программ, хотелось бы немного поговорить про синтаксис языка.

1. Синтаксис языка Go

Самое главное о чем стоит сказать - это структура программы. Она чем-то похожа на Java и Python. Программа разделяется на так называемые пакеты Package, которые можно рассматривать как альтернативу include или модулей в Python. В дополнение package позволяют настраивать области видимости для переменных. Импортируется пакет в программу с помощью инструкции import:

import имя_пакета

Любая программа будет иметь переменные. Go - это язык со строгой типизацией, поэтому каждую переменную перед использованием нужно объявить и указать ее тип:

var имя_переменной тип

В именах переменных можно использовать русский язык. Но если сразу задать переменной значение, то язык сам определит ее тип:

var имя_переменной := значение

Вы также можете создавать указатели. Для этого просто добавьте звездочку перед именем переменной:

var *имя_переменной тип

Чтобы получить доступ к переменной, которая была объявлена внутри package из другого package важно заметить, что доступны извне только переменные, написанные с большой буквы:

имя_пакета . имя_переменной
имя_пакета . имя_функции

Основные управляющие инструкции очень схожи по своему синтаксису с привычными в Си:

if условие {
действия
}

Цикл for тут точно такой, как и в Си, только без круглых скобок, так выглядит даже проще:

for i:= 0; i <= ограничитель; i++ {
действия
}

Функции golang объявляются с помощью директивы func, и в ней можно указать не только параметры, но и возвращаемые переменные:

func имя_функции (принимаемые переменные) (возвращаемые переменные) {
действия
}

Важно заметить, что точка с запятой после строк не ставиться. Вместо ООП классов в Go используются структуры, которые могут иметь поля и методы, а также могут реализовать интерфейсы. Чтобы объявить структуру используется инструкция type:

type имя_структуры struct {
имя_поля тип_поля
}

Кроме полей, структуры могут иметь методы, что позволяет использовать их в качестве классов. Объявление метода немного отличается от функции golang:

func (имя_указателя *тип_структуры ) имя_метода() {
действия
}

Создание объектов структур происходит так же, как и обычных переменных, а обращаться к их полям можно через точку:

имя_объекта . имя_метода (параметры)

К полям мы тоже обращаемся через точку:

имя_объекта . имя_поля

Теперь вы знаете основы языка и пришло время перейти ближе к практике. Дальше будет программирование на Go и примеры Golang, минимум теории.

2. Создание Hello World

Напишем нашу первую программу, как принято, это будет программа, которая выводит на экран строчку "Привет мир!". Вы можете установить Go в свою систему или же воспользоваться онлайн сервисом play.golang.org, который позволяет выполнять программы прямо в браузере. Мы будем работать с онлайн сервисом.

При открытии сайта вы увидите уже готовый код первой программы:

package main
import ("fmt")

func main() {
fmt.Println("Hello, playground")
}

Как видите, синтаксис почти соответствует тому, что мы рассматривали ранее. В первой строке мы указываем, что этот файл относиться к пакету main, во второй импортируем пакет fmt, отвечающий за стандартные функции ввода и вывода. Скобки здесь нужны чтобы за один раз импортировать несколько пакетов, можно просто добавить имена через запятую.

Дальше объявляется функция main, которая будет выполнена при запуске программы. Каждая программа на Go должна содержать функцию main. В динамических языках выполнение скрипта начинается от верха файла вниз. В Go выполнение начинается с функции main, так называемой точки входа.

Внутри функции main мы вызываем функцию библиотеки fmt, которую импортировали ранее с помощью синтаксиса точки. Метод printLn выводит строчку на экран.

Для языка Go был принят определенный синтаксис. Даже если компилятор не будет выдавать ошибок из-за несоответствия, его лучше соблюдать. Для имен переменных принято использовать верблюжий синтаксис, то есть FooBar или Foobar вместо foo_bar. А также обратите внимание, что Go не терпит никаких символов перед открывающей скобкой. Даже если поставить перевод строки, вы получите ошибку:

Также в Go стандартизированы отступы, хотя здесь нет таких требований, как в Python.

3. Основы языка Go

Рассмотрим работу с переменными и структурами. Это будет полезно начинающим пользователям. Как я уже говорил, язык имеет статическую типизацию. В Python, Ruby или JavaScript нужно выполнять множество проверок на правильность. Go избавляет от этой проблемы. Например, усложним наш предыдущий пример:

В этом примере , за вывод отвечает новая функция - print. Здесь явно указано, что ей нужно передать строку (string). А в функции main мы создаем переменную типа string и передаем ее в print. Если передать что-то другое, получим ошибку. Если, например, вы поменяете тип переменной на int, то получите это:

cannot use "Привет мир!" (type string) as type int in assignment

Также вы получите ошибку, если объявили переменную или импортировали пакет, но не используете его. Существует еще множество вещей, которые можно сделать с помощью Go, одна из них - это структуры. Давайте еще больше усложним нашу программу, создадим структуру site, с полями name и url, которая будет описывать какой-либо сайт:

В структуры будет метод print, который выводит строку "Добро пожаловать...". В методе main мы инициализировали структуру и присвоили ее полям значения, а затем вызвали метод print.

Язык программирования Go имеет еще множество интересных особенностей и возможностей. И до большинства из них мы даже не приблизились. Если вы хотите научиться плавать, вам надо прыгать в воду. Только благодаря практике вы сможете свободно применять этот язык.

Выводы

Программирование на Go может стать будущим разработки. Это прекрасный язык, который набрал популярность за относительно короткий период времени. Надеюсь, информация из этой статьи была полезной для вас и теперь вам будет легче освоить этот язык.