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Go 1.16新功能特性不完全前瞻

十二月 12, 2020
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Go 1.16将于2021年2月发布。目前已经进入freeze状态，即不再接受新feature，仅fix bug、编写文档和接受安全更新等。

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目前Go 1.16的发布说明尚处于早期草稿阶段，但Go团队成员正在致力于编写发布说明。Go 1.16的完全特性列表说明还得等真正发布前才能得到。如今要了解Go 1.16功能特性都有哪些变化，只能结合现有的release note以及从Go 1.16里程碑中的issue列表中挖掘。

下面就“挖掘”到的Go 1.16重要功能特性变化做简要的且不完全的前瞻。

1. 支持Apple Silicon M1芯片

Apple Silicon M1芯片Macbook的发布让Go团队紧急为Go 1.16增加对M1的支持。如果要跨平台编译，只需设定GOOS=darwin, GOARCH=arm64即可构建出可以在搭载M1芯片的Macbook上运行的Go应用。

同时Go 1.16还增加了对ios/amd64的支持，主要是为了支持在amd64架构上的MacOS上运行ios模拟器。

2. RISC-V架构支持cgo和-buildmode=pie

RISC-V架构很可能是未来5-10年挑战ARM的最主要架构，Go语言持续加大对RISC-V架构的支持，在Go 1.16中对linux/riscv64又增加了cgo支持以及-buildmode=pie。不过目前对risc-v仍仅限于linux os。

3. 有关go module的变化

module-aware模式成为默认状态。如要回到gopath mode，将GO111MODULE设置为auto；
go build和go test不会修改go.mod和go.sum文件。能修改这两个文件的命令只有go get和go mod tidy；
go get之前的构建和安装go包的行为模式将被废弃。go get将专注于分析依赖，并获取go包/module，更新go.mod/go.sum；
go install将恢复自己构建和安装包的“角色”（在go module加入后，go install日益受到冷落，这次翻身了)；
go.mod将支持retract指示符，包或module作者可以利用该指示符在自己module的go.mod中标记某些版本撤回(因不安全、不兼容或损坏等原因)，不建议使用。
go.mod中的exclude指示符语义变更：Go 1.16中将忽略exclude指示的module/包依赖；而之前的版本go工具链仅仅是跳过exclude指示的版本，而使用该依赖包/module的下一个版本。
-i build flag废弃；
go get的-insecure命令行标志选项作废，可以用GOINSECURE环境变量指示go get是否通过不安全的http去获取包；

4. 支持在Go二进制文件中嵌入静态文件(文本、图片等)

Go 1.16新增go:embed指示符和embed标准库包，二者一起用于支持在在Go二进制文件中嵌入静态文件。下面是一个在Go应用中嵌入文本文件用于http应答内容的小例子：

// hello.txt
hello, go 1.16

// main.go
package main

import (
         _  "embed"
    "net/http"
)

//go:embed hello.txt
var s string

func main() {
    http.Handle("/", http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        w.Write([]byte(s))
    }))
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

上述源码中的go:embed指示符的含义是：将hello.txt内容存储在字符串变量s中。我们构建该源码，并验证一下s中存储的是否是hello.txt中的数据：

$ go build -o demo main.go
$ mv hello.txt hello.txt.bak // 将hello.txt改名，我们看看数据是否真的已经嵌入到二进制文件demo中了
$ ./demo

$curl localhost:8080
hello, go 1.16

5.GODEBUG环境变量支持跟踪

当GODEBUG环境变量包含inittrace=1时，Go运行时将会报告各个源代码文件中的init函数的执行时间和内存开辟消耗情况。比如对于上面的程序demo，我们按如下命令执行：

# GODEBUG=inittrace=1 ./demo
init internal/bytealg @0.014 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init runtime @0.033 ms, 0.015 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init errors @0.24 ms, 0.003 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init sync @0.47 ms, 0.001 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init io @0.66 ms, 0 ms clock, 144 bytes, 9 allocs
init internal/oserror @0.85 ms, 0 ms clock, 80 bytes, 5 allocs
init syscall @1.0 ms, 0.006 ms clock, 624 bytes, 2 allocs
init time @1.2 ms, 0.013 ms clock, 384 bytes, 8 allocs
init path @1.4 ms, 0.003 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init io/fs @1.6 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init context @2.3 ms, 0.002 ms clock, 128 bytes, 4 allocs
init math @2.5 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init strconv @2.7 ms, 0 ms clock, 32 bytes, 2 allocs
init unicode @2.9 ms, 0.065 ms clock, 23736 bytes, 26 allocs
init bytes @3.2 ms, 0 ms clock, 48 bytes, 3 allocs
init crypto @3.3 ms, 0.001 ms clock, 160 bytes, 1 allocs
init reflect @3.5 ms, 0.002 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init encoding/binary @3.7 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init crypto/cipher @3.8 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init crypto/aes @4.0 ms, 0.003 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init internal/poll @4.1 ms, 0 ms clock, 64 bytes, 4 allocs
init os @4.2 ms, 0.029 ms clock, 544 bytes, 13 allocs
init fmt @4.4 ms, 0.003 ms clock, 32 bytes, 2 allocs
init math/rand @4.5 ms, 0.023 ms clock, 5440 bytes, 3 allocs
init math/big @4.7 ms, 0.002 ms clock, 32 bytes, 2 allocs
init crypto/sha512 @4.8 ms, 0.004 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init encoding/asn1 @5.0 ms, 0.004 ms clock, 224 bytes, 7 allocs
init vendor/golang.org/x/crypto/cryptobyte @5.1 ms, 0 ms clock, 48 bytes, 2 allocs
init crypto/ecdsa @5.3 ms, 0 ms clock, 48 bytes, 3 allocs
init bufio @5.4 ms, 0.003 ms clock, 176 bytes, 11 allocs
init crypto/rand @5.6 ms, 0.001 ms clock, 120 bytes, 4 allocs
init crypto/rsa @5.7 ms, 0.007 ms clock, 648 bytes, 18 allocs
init crypto/sha1 @5.8 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init crypto/sha256 @5.9 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init encoding/base64 @5.9 ms, 0.006 ms clock, 1408 bytes, 4 allocs
init crypto/md5 @6.0 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init encoding/hex @6.1 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init crypto/x509/pkix @6.1 ms, 0.001 ms clock, 624 bytes, 2 allocs
init path/filepath @6.2 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/net/dns/dnsmessage @6.3 ms, 0.009 ms clock, 1616 bytes, 27 allocs
init net @6.3 ms, 0.029 ms clock, 2840 bytes, 74 allocs
init crypto/dsa @6.5 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init crypto/x509 @6.5 ms, 0.016 ms clock, 4768 bytes, 15 allocs
init io/ioutil @6.7 ms, 0.002 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/sys/cpu @6.7 ms, 0.009 ms clock, 1280 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/crypto/chacha20poly1305 @6.8 ms, 0 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/crypto/curve25519 @6.9 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init crypto/tls @7.0 ms, 0.007 ms clock, 1600 bytes, 11 allocs
init log @7.0 ms, 0 ms clock, 80 bytes, 1 allocs
init mime @7.1 ms, 0.008 ms clock, 1232 bytes, 4 allocs
init mime/multipart @7.2 ms, 0.001 ms clock, 192 bytes, 4 allocs
init compress/flate @7.3 ms, 0.012 ms clock, 4240 bytes, 7 allocs
init hash/crc32 @7.4 ms, 0.014 ms clock, 1024 bytes, 1 allocs
init compress/gzip @7.5 ms, 0 ms clock, 32 bytes, 2 allocs
init vendor/golang.org/x/text/transform @7.5 ms, 0 ms clock, 80 bytes, 5 allocs
init vendor/golang.org/x/text/unicode/bidi @7.6 ms, 0.005 ms clock, 272 bytes, 2 allocs
init vendor/golang.org/x/text/secure/bidirule @7.7 ms, 0.008 ms clock, 16 bytes, 1 allocs
init vendor/golang.org/x/text/unicode/norm @7.8 ms, 0.002 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init vendor/golang.org/x/net/idna @7.8 ms, 0 ms clock, 0 bytes, 0 allocs
init vendor/golang.org/x/net/http/httpguts @7.9 ms, 0.002 ms clock, 848 bytes, 3 allocs
init vendor/golang.org/x/net/http2/hpack @7.9 ms, 0.063 ms clock, 22440 bytes, 32 allocs
init net/http/internal @8.1 ms, 0.005 ms clock, 1808 bytes, 3 allocs
init vendor/golang.org/x/net/http/httpproxy @8.2 ms, 0 ms clock, 336 bytes, 2 allocs
init net/http @8.3 ms, 0.026 ms clock, 10280 bytes, 113 allocs

我们看到各个依赖包中的init函数执行的消耗情况都被输出了出来，根据这些信息，我们可以很容易判断出init函数中可能存在的性能问题或瓶颈。

6. 链接器进一步优化

既Go 1.15实现了go linker的第一阶段优化后，Go 1.16中继续实施了对linker的第二阶段优化。优化后的链接器要平均比Go 1.15的快20%-25%，消耗的内存却减少5%-15%。

7. struct field的tag中的多个key可以合并写

如果某个结构体支持多种编码格式的序列化和反序列化，比如：json、bson、xml，那么之前版本需要按如下书写该结构体的字段tag，冗长且重复：

type MyStruct struct {
  Field1 string `json:"field_1,omitempty" bson:"field_1,omitempty" xml:"field_1,omitempty" form:"field_1,omitempty" other:"value"`
}

Go 1.16支持将多个key进行合并，上面的tag可以写成如下形式：

type MyStruct struct {
  Field1 string `json bson xml form:"field_1,omitempty" other:"value"`
}

8. 其他改变

新增runtime/metrics包，以替代runtime.ReadMemStats和debug.ReadGCStats输出runtime的各种度量数据，这个包更通用稳定，性能也更好；
新增io/fs包，用于提供只读的操作os的文件树的高级接口；
对Unicode标准的支持从12.0.0升级为13.0.0。

附录：安装go tip版本的两种方式

1) 从源码安装

$git clone https//github.com/golang/go.git
$cd go/src
$./all.bash

2) 使用gotip工具安装

$go get golang.org/dl/gotip
$gotip download

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Go，11周年

十一月 11, 2020
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本文翻译自Go官方博客文章《Eleven Years of Go》，原作者：Russ Cox。

今天，我们一起庆祝Go语言正式开业发布11周年。去年的“Go turning 10”周年庆典聚会似乎已成为久远的回忆。这是艰难的一年，但我们一直保持了Go开发的步伐，并积累了很多亮点。

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在去年11月，我们在庆祝Go 10周年后不久就发布和上线了go.dev和pkg.go.dev站点。

今年2月，Go 1.14版本提供了第一个正式的“生产就绪”的go module实现，并进行了许多性能改进，包括更快的defer和真正抢占式的goroutine调度，以减少调度和垃圾收集延迟。

在今年三月初，我们推出了新版protobuf API：google.golang.org/protobuf，大幅改善了对protobuf reflection和自定义消息的支持。

当新冠疫情大流行发生时，我们决定在春季暂停所有公开发布或活动，因为大家都知道所有人的注意力都聚焦在其他地方。但是我们一直在努力，我们的团队中的一个成员加入了Apple/Google发起的“privacy-preserving exposure notifications”项目，以支持全球范围内的联系人追踪工作。5月，该小组启动了用Go编写的 reference backend server。

我们继续改进gopls，这让许多编辑器受益并都启用了高级Go-aware支持。六月份，VSCode Go扩展正式加入Go项目，现在由从事gopls的同一位开发人员维护。

同样在6月，由于Go社区的反馈意见，我们还将pkg.go.dev背后的代码开源，并将其作为Go项目的一部分。

6月下旬，我们发布了有关Go generics的最新设计草案，以及原型工具和一个支持go generics实验语法的playground。

7月，我们发布并讨论了三个新的有关Go未来演化的设计草案：go:build、文件系统接口和构建时文件嵌入。（我们将在2021年看到所有新特性）

8月，Go 1.15版本发布！该版本以优化和bug修复为主，没有提供太多新功能。其最重要的部分是开始重写链接器，这使它在进行大型项目构建时，平均运行速度提高了20％，平均使用的内存减少了30％。

上个月，我们发起了年度Go用户调查。分析结果后，我们会将结果发布到博客上。

Go社区已经与其他所有人一起适应了“虚拟优先”的原则，今年我们看到了许多虚拟聚会和十多个虚拟Go会议。上周，Go团队在Google Open Source Live中举办了“Go Day”活动。

前进

我们也对Go语言在其第12年即将发生的事情感到非常兴奋。近期，Go团队成员将参加GopherCon 2020并做以下展示和分享。请打开您的日历，做好提醒标记！

11月11日上午10:00，Robert Griesemer的演讲“Typing [Generic] Go”；在10:30 AM进行Q&A。
11月11日中午12:00，现场播放Go时间播客的实况录像：“What to Expect When You’re NOT Expecting”，该集播客由包括Hana Kim组成的专家调试小组主持。
Michael Knyszek在11月11日下午1:00发表演讲“Evolving the Go Memory Manager’s RAM and CPU Efficiency” ；在下午1:50进行Q&A。
Dan Scales在11月11日下午5:10发表演讲“Implementing Faster Defers”；在下午5:40进行Q&A。
11月12日下午3点，与朱莉·邱（Julie Qiu），丽贝卡·史翠宝（Rebecca Stambler），拉斯·考克斯（Russ Cox），萨默·阿杰曼尼（Sameer Ajmani）和范·里珀（Van Riper）一起的现场问答环节“ Go Team-Ask Me Anything” 。
奥斯汀·克莱门茨（Austin Clements）在11月12日下午4:45发表演讲“Pardon the Interruption: Loop Preemption in Go 1.14” ；在下午5:15进行Q&A。
乔纳森·阿姆斯特丹（Jonathan Amsterdam）在11月13日下午1:00发表的演讲：“Working with Errors” ；在下午1:50进行Q&A。
卡门·安多（Carmen Andoh）11月13日下午5:55发表的演讲“Crossing the Chasm for Go: Two Million Users and Growing” 。

Go发布计划

2021年2月，Go 1.16版本将发布，该版本将包括新的文件系统接口和构建时文件嵌入。它将完成链接器的重写，从而带来更多的性能改进。它将包括对新的Apple Silicon（GOARCH=arm64）Mac的支持。

2021年8月，Go 1.17版本无疑会带来更多功能和改进，尽管远远不够，确切的细节仍然悬而未决。它将包括一个针对x86-64新的基于寄存器的调用约定（不破坏现有程序集！），这将使程序整体更快。（对其他体系结构的支持将在以后的版本中发布。）新的//go:build行肯定会包含一个不错的功能，肯定比当前// +build更不容易出错。我们希望明年可以进行Beta测试的另一个备受期待的功能是对go test命令中的模糊测试(fuzz test)的支持。

有关Go module

明年，我们将继续致力于开发对Go module的支持，并将其很好地集成到整个Go生态系统中。Go 1.16将包括我们迄今为止最流畅的Go module体验。我们最近的一项调查的初步结果是，现在有96％的用户已采用Go模块（高于一年前的90％）。

我们还将最终终止对基于GOPATH的开发的支持：使用标准库以外的依赖项的任何程序都将需要一个go.mod。（如果您尚未切换到go module，请参阅GOPATH Wiki页面以获取有关从GOPATH到go module的最后一步的详细信息。）

从一开始，Go module的目标就是“将软件包版本的概念添加到Go开发人员和我们的工具的常用词汇中”，从而为整个Go生态系统中的module和版本提供深度支持。整个生态系统对包版本的广泛理解使得go module镜像、chechsum数据库和module index成为可能。在明年，我们将看到更多module支持被添加到更多的工具和系统中。例如，我们计划研究新的工具，以帮助模块作者发布新版本（go release），并帮助module使用者摆脱过时的API并完成迁移（新的go fix）。

一个更为有说服力的例子是，我们创建了gopls来减少编辑器为支持Go而依赖许多外部工具的情况：将依赖一堆不支持go module的工具转变为只依赖一个支持module的工具。明年，我们将准备让VSCode Go扩展默认使用gopls，以提供出色的、现成的module体验，并将发布gopls 1.0。当然，gopls最大的优势之一是它与编辑器无关：任何支持语言服务器协议的编辑器都可以使用它。

版本信息的另一个重要用途是跟踪构建中的任何程序包是否具有已知漏洞。明年，我们计划开发一个已知漏洞的数据库以及基于该数据库进行漏洞检查的工具程序。

Go软件包发现站点pkg.go.dev是Go module启用的版本感知系统的另一个示例。我们一直致力于正确实现核心功能和用户体验，包括今天重新设计后的pkg.go.dev的上线。明年，我们将godoc.org统一为pkg.go.dev。我们还将扩展展示每个软件包的版本时间线，显示每个版本的重要更改，已知漏洞等，以实现你进行依赖添加决策时所需的所有信息。

我们很高兴看到从GOPATH到Go模块的旅程即将完成，以及Go模块正在启用的所有出色的依赖关系感知工具。

有关Go generics

每个人心中的下一个功能特性当然是泛型。如上所述，我们于今年6月发布了有关泛型的最新设计草案。从那时起，我们一直在做细节上的完善，并将注意力转移到了实现可生产版本的细节上。我们将在2021年的整个过程中继续努力，以期在年底之前为人们提供一些试用的目标，也许它是Go 1.18 beta的一部分。

感谢大家

Go不仅限于我们这些Google Go团队的成员。我们要感谢与我们一起开发Go项目和工具的贡献者。除此之外，Go之所以成功，是因为所有在Go蓬勃发展的生态系统中工作并为之贡献的人们。Go之外的世界度过了艰难的一年。非常感谢您抽出宝贵的时间加入我们，并帮助Go取得成功。谢谢。我们希望大家都安全，并祝您一切顺利。

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