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Hugo作者、Go核心开发团队成员谈诞生13年的Go语言:生态系统、演化与未来[译]

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本文翻译自《Go Language at 13 Years: Ecosystem, Evolution, and Future in Conversation with Steve Francia》

译注:Go开源于2009年,如果从那时算起,Go才11岁;但在Go核心开发团队眼中,Go的真正诞生年份是2007年,至今13个年头了。关于Go的演化简史可以参见我的专栏文章:《Go语言的前生今世》

本文要点:

  • Go的简单性让你可以快速上手使用它–你可以在一个下午就消化掉整个Go语言规范
  • 作者认为Go是当今最好的现代语言之一(其他的还包括:Dart、Flutter和Rust);
  • Go的未来是由它的开源社区决定的,它对所有的功能建议进行讨论和辩论。除非达成明确的共识,否则该功能不会被实现。
  • 社区的规模大约每18个月翻一番。
  • 最初,Go的早期采用者多来自python或ruby等动态语言的开发人员,现在随着语言的成熟,来自Java、.NET和C++程序员也开始接纳并使用Go。
  • 在充满挑战的一年里,社区适应了相互支持,出现了多个meetup,并出现了新的资源。

编程语言的历史只朝着一个方向发展,每一种新的语言的出现都让事情都变得越来越复杂,越来越抽象。然而,就在十几年前,Go在Google诞生了。这种编程语言走的是另外一条路,它把赌注押在了简单和精心的设计和实现上。这个配方一直保留到今天,你可以直接开始写Go代码,没有太大的障碍。当你想到现代软件的大部分流行和可靠的作品都是用Go编写的,比如Docker、Kubernetes、Prometheus等,这就足以让你印象深刻。这个列表还在持续增加。为了了解Go从哪里来,更重要的是它要往哪里去,InfoQ联系了Google负责战略和产品的Go编程语言团队核心成员Steve Francia(译注:他也是知名静态站点生成工具gohugo的作者)。

InfoQ:非常感谢您抽出宝贵时间回答读者的几个问题。我们能否首先请您介绍一下自己并描述您在Google的角色和日常工作?

Steve Francia:我是Steve Francia,是Google Go编程语言团队的核心成员,负责产品和策略。

InfoQ:您将技术挑战和工程挑战归因于十三年前点燃了Go的火花。还有其他吗?当时Google的官方编程语言是什么,缺少什么?

Francia:创建Go的主要动机是认识到我们的系统已经变得越来越复杂。为了跟上“Google规模”的指数增长,我们设计了复杂的系统来满足我们的需求。随着时间的流逝,我们又在这些基础系统/库和语言的基础上构建了新的复杂系统。人们通常不会想到复杂性的隐性成本。事实是,代码被读取的次数比其编写的次数多。复杂性给团队效率带来了极大的负担。相反,Go很简单。你仅需要花一个下午的时间来学习。Go代码非常简单易读。这种简单性使团队能够以前所未有的方式进行协作。

InfoQ:这一切是如何开始的?是自上而下的请求(管理人员要求一种语言来满足需求),还是自下而上的请求?来自Google的20%著名的创新?工程师尽其所能-解决问题?

Francia:没人要求过。这实际上不是一个20%的项目。是一次谈话导致一个研究项目获得了关注,并且被广泛采用,超出了所有人的想象。当然,Google从上到下都对寻找降低复杂性和提高生产力的方法感兴趣。

InfoQ:在起步阶段,有一种说法是,如果您在发布之日不为自己的产品感到羞耻,那么您可能为时已晚。Go于2011年发布1.0版本,当时Google为了支持它,将其添加到Google App Engine中,YouTube也开始使用Vitess(译注:一种Go实现的Mysql前置代理,用于建立mysql集群)。Go在发布时就已经准备好投入生产了吗?还是人们努力用它来构建产品?

Francia:Go发布的恰逢其时。有很多Go的基础设计是正确的,但是今天Go中有很多东西不在早期版本中-这在开源中很常见。最明显的是,当时没有“go”命令,所以在如今的Go版本中可以很自然做的事情(例如“go build”)在早期则要困难得多。

提前发布的最大好处是它使社区能够参与Go的设计过程。社区为Go的成功做出了很大的贡献。

我们的Go的第一个公开发行版就可以应用于生产环境了,这表现在用Go构建的程序在生产环境中的高性能和稳定的,但是Go仍然缺乏很多完善之处,Go团队和社区随后可以共同塑造和打磨。

InfoQ:回顾一下,构建Go时需要解决的最技术性问题是什么?

Francia:这个问题很难讲。这有点暗示我们已经完成了Go。我认为Go项目多年来解决了许多“最棘手”的技术问题,我们将继续解决非常具有挑战性的技术问题。我们目前正在努力为Go添加泛型支持。添加泛型本身就是一项艰巨的任务,但是我们也希望它仍然看起来像Go,这意味着使用泛型可以提高可读性。这是一件非常困难的事情,而且我们的一些关键人员已经思考了十多年

在过去的几年中,我们解决了有关如何管理Go依赖的一些最大挑战。我们在Go中添加了module支持,但却没有引入菱形依赖项或依赖项地狱,这是以前的编程语言所没能做到过的。

另一个挑战是Go在每个版本中持续改进其性能。其体现之一是将垃圾收集的暂停时间延迟(STW)从几秒减少到几毫秒再到几微秒。这对于Go而言是具有变革性的,对于其在服务中的成功至关重要。

InfoQ:如果您必须重新实现一次Go,您会采取什么不同的措施?为什么?

Francia:借助事后观察的优势,作为今天帮助塑造Go的人,但在最初的几年中我并没有出现,我真的不会改变。这是一种美丽的,经过深思熟虑的语言,虽然它并不完美,但使用起来非常好。

我希望我们进行一些小调整,但讨论它们会把太多的焦点放在这些微不足道的事情上。相反,如果我们可以重来一次,我希望我们会犯同样的错误,只是更早而已。Go的发展速度非常快,大约每18个月,Go的用户群的规模就会增加一倍。这意味着,今天与五年前相比,一个变化会影响大约10倍的人。

今天的Go依赖管理机制非常棒,但它可能比预期的晚了五年。这种延误使本来已经很困难的问题变得更加困难,结果给社区造成了不必要的压力。

同样,我们现在正在努力进行的重大语言更改是泛型。这将对社区产生重大影响。如果我们能够重新做一遍,而事后才明白此功能的重要性,我希望我们早在七年前就可以认真地开始这项工作。

InfoQ:Go编程语言还缺少什么?

Francia:作为一种语言,泛型确实是我们所缺少的唯一主要功能,正如我之前所说,我们目前正专注于此。现在有一个支持新泛型语法的playground,您可以在其中使用新泛型语法原型并提供反馈。

除此之外,大部分要做的工作是改进和完善,主要是在语言本身的周边。对于工具,我们计划改善创作,发布和编辑体验。我们还致力于帮助人们做出有关其依赖关系的更好决策。

InfoQ:Go始于Google,但现在是开源的。如今,谁才是幕后的决策人呢?

Francia:2020年11月,Go庆祝了自己开源11周年。Go有一个定义明确的提案流程决定了整个项目的方向。想法和经验来自社区的每个角落。它们作为提案发布到Github上的项目中。从那里社区可以评估他们对提案的看法,并帮助进一步完善提案。提案委员会每周开会,审查未完成的提案。目前,委员会有六名成员,其中四名是Google员工。但决策几乎总是来自社区对提案问题本身的讨论。除非问题讨论明确同意,否则该提议将被拒绝。通过设计和意图,Go的更改会在公开环境中缓慢而有意识地发生。该过程旨在加强这一点。

InfoQ:随着Go的普及,Go的生态系统如何演变?Go最初主要专注于网络和基础架构。这些年来其用法是如何演变的?

Francia:关于Go的一个有趣的事情是Go语言走了一条与其创始人最初计划不同的途径。Go语言之父们创建Go的最初目的是构建流行的高性能服务器端编程语言(当时为Java和C++)的替代品。创始人们认为,一种简单的语言可以在保持性能的同时,极大地提高此类开发人员的生产率。

尽管Go在争取到了一些Java和C++工程师的支持和早期采纳,但Go的大部分早期采用者都来自动态语言程序员群体,这些语言来自Python,Javascript,Ruby和PHP等语言。事实证明,Go最初对动态语言类的吸引力更大,动态语言类看到了在保持生产力的的同时大幅提高性能的机会。

随着Go及其生态系统的成熟,Go的采用已扩展到企业中,并且Java,C++和C#工程师的最初受众也加快了他们对Go的采用。

Go的独特魅力之一是,它是一种小语言,其大多数创新就发生在其生态系统中。我们一直对社区采用Go的创造性和多样化方向感到惊讶。Go的优势仍然是Go十分适合的云/服务器应用程序,但事实证明Go确实也非常适合许多其他类型的应用程序。DevOps / SRE,CLI,Web应用程序和数据处理已全部转到Go。现在,我们看到Go用于微控制器,机器人技术,游戏等。

InfoQ:Kubernetes,Docker和Prometheus都是用Go编写的。还有其他用该语言编写的工具吗?

Francia:这里能列出的工具太多了。我个人经常使用的一些比较流行的工具是:

  • Hugo,一个静态网站生成器(我几年前创建的)。
  • Syncthing,一种分布式同步工具(请考虑Dropbox / Google驱动器,但不带服务器)。
  • 服务网格Istio
  • Terraform,基础架构即代码
  • InfluxDB,时间序列数据库

Awesome Go上可以找到更详细的列表。

InfoQ:在网络和系统编程方面,Go是高效且可靠的,但是Go所不适合的领域是什么呢?

Francia:对我自己来说,今天只有三种现代语言。每种语言都经过精心设计,以解决前代语言的不同缺点,从而使每种语言在不同方面都具有出色的表现,并且是其他语言的很好补充。这是我看这三种语言的方式:

  • Go是一种很好的默认语言。它是系统,服务器,API,守护程序,数据库,网站,工具等的理想选择。Go达到了性能与开发人员生产力之间的关键平衡。
  • Dart + Flutter,用于基于GUI的应用程序(移动+桌面)。Flutter在编写一个可以在多种操作系统和多种格式下工作的客户端应用程序的想法方面表现出色。
  • 需要精细控制时可以使用Rust。对于低级编程、内核之类的东西,Rust提供了更高的精度,但代价是增加了复杂性。有时候,这种权衡是有意义的,而当这样做时,Rust是一个不错的选择。

我认为,未来10年以上的大多数“现代”工作负载将以其中一种语言编写。当然,总会有需要支持的旧工作负载,因此请不要认为我在这里的观点暗示了任何语言的消亡。肯定还存在在某些领域中,诸如R,SQL甚至Javascript之类的利基语言可以发挥作用。

InfoQ:史蒂夫,我记得几年前在布达佩斯参加了一次会议,在那里您举办了有关使用Go的研讨会。我有种感觉,您会更多向对手推销并建议Go,而不是向朋友-为什么?

Francia:那是一次很棒的会议,也是我第一次在布达佩斯。从那以后我已经回来过几次了,这是我最喜欢的城市之一,如此充满魅力。

许多年前,我在MongoDB工作。我的角色是领导开发人员体验团队,这意味着我应对与用户相关的一切负责。其中包括文档,网站,开发人员关系,MongoDB界面,以及设计和设计我们与语言和框架的集成。这是一个非常广泛且具有挑战性的角色,需要我的团队使用10多种不同的编程语言(以及几种人类语言)进行编写。到那时为止,我在职业生涯中一直使用多种语言,并以能够为我们的每种语言做出贡献为目标。当时,我认为自己是一个会说多种语言的人,并且很高兴能借此机会扩展自己的经验并了解这些不同的语言。

首先,我们专注于支持最受欢迎的语言,而我一直在寻找“下一种语言”可能是什么。由于马丁·奥德斯基(Martin Odersky)在Scala上的免费在线课程,我学到的第一门“下一门语言”是Scala。我喜欢学习语言,并且一直在搜寻。我尝试的下一种语言是Go。我恋爱了。就像有人为我设计了一种语言。我花了大量的空闲时间,大部分时间每天花3个小时以上,坐火车去曼哈顿,写Go软件。这就是HugoCobraViperAfero和许多其他库。

在此过程中,我了解到我不是一个会说多种语言的人,只是我还没有发现自己的语言。从我第一次使用Go的那一刻起,我就沉浸在Go社区和生态系统中,在世界各地进行培训,在许多会议上发表演讲并组织一些活动。在过去的七年中,我一直在告诉任何尝试了解Go语言的人,在此过程中,我以某种方式说服了Go团队和Google让我加入他们。除此之外,我还帮助了无数其他人讲述他们的故事,其中许多故事都在Go.dev上。

InfoQ:Go语言才13岁,所以还是个少年(译注:在编程语言领域)。你怎么看待这件事?它是可靠的类型,它使用户的生活变得更轻松,还是仍然叛逆而喜怒无常,使操作变得棘手?

Francia:作为用户,我认为Go从来没有比现在更好。向module的迁移非常顺利。Go非常稳定,性能不断提高。Go工具也越来越好。Go.dev是一个很棒的一站式资源,它将来自整个社区的所有最终用户的参考资料,教程,文档和库集中在一个地方。我可能有偏见,但是作为Go的用户,在加入Go团队很久之前,我对Go的现状和发展方向感到非常满意。

InfoQ:对于Go开发要使用的工具箱,您会推荐哪些?

Francia:Go的一大优点是,它真正满足了您的需求。Go开发在Mac,Linux或Windows上几乎完全相同,并且Go的交叉编译使其可为任何架构和OS轻松构建。随着gopls语言服务器的引入,所有编辑器和IDE都将具有很棒的编写Go语言的体验。Go发行版中附带的Go工具包含开发人员开始使用该语言所需的一切。

尽管我主要在Windows上使用VSCodium或Vim进行开发,但我将时间分配在这三个OS之间。我经常使用Cobra工具和库,但是这些天我个人对Go的使用主要是构建一些小的CLI应用程序和实用程序来自动化或简化任务,因此非常适合。

InfoQ:对于从零开始学习Go的程序员来说,Go的学习曲线有多陡峭?您对新手的建议是什么?

Francia:正如我之前提到的,Go的最大优势之一就是入门非常容易。人们常常会感到震惊,但这确实是事实-您可以在一个下午阅读并消化整个Go规范。您可以在周末学习Go。在几周内,您将精通Go语言。有些甚至比这快。如果您以其他几种语言的经验来学习该语言,则可以很快选择Go。

当我们与采用Go的公司会面时,这是他们告诉我们的最一致的内容之一。Go非常容易上手。

InfoQ:对于新手而言,学习Go的前提是什么?

Francia:老实说,只是时间和兴趣。Go适合所有人。来自社区的go.dev上有一些很棒的入门资源。

InfoQ:Go的发展让所有人(包括您自己)都感到惊讶。在接下来的十年中,您认为Go会如何发展?

Francia:如果回顾一下计算机编程语言的历史,我们会发现绝大多数主流编程语言将在其15至20年间大步前进。Java,Python,Ruby,JavaScript和许多其他语言都是如此。自诞生以来的13年中,Go奠定了坚实的基础,并正在成为主流语言。Go的杰出之处在于可以同时提供高性能和高开发人员生产力。

在接下来的10年中,向云计算的大规模转变只会继续加速。公司希望缩短上市时间,降低运营成本并提高安全性。迁移的第一阶段将主要是将其现有工作负载迁移到云中。Go在这里起着关键的支持作用,提供API桥接能力,以使“传统”工作负载能够在云服务上运行。第二个更重要的阶段将是行业转变为利用独特的云产品,逐渐转向云原生应用程序开发。在这些情况下,Go是明智的选择。

所有云提供商都在Go中编写其关键基础架构。随着公司寻求现代化,有哪家公司不想使用一种安全可靠的语言以及经过十多年来来自全球一些最大公司的关键工作负载的测试,既可以降低开发成本,又可以大大降低其运营成本的语言呢?简而言之,Go将成为云开发的代名词,而云开发将发展成为该行业绝大多数的业务。

InfoQ:我应该问你什么,但没有问?

Francia:谈论一种语言而不谈论其社区是不可能的。实际上,Go之所以存在,是因为全世界有数百万人使用Go开发。Go社区强大,热情且多样化。与所有人一样,今年Go社区进行了调整,并且也做了调整。在世界各地,gopher聚在一起并互相帮助。召开了30次(虚拟)会议。数百次聚会(主要是虚拟聚会)以及/r/golangGopher slack的参与度显着增长。我们启动了两个值得注意的新的社区主导程序,以帮助新的Gophers play-with-go.devmentoring.gobridge.org

我们感谢世界上所有为Go蓬勃发展的生态系统做出贡献的Gopher,并共同期待Go的美好未来。


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Go语言有哪些“劣势”

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本文源于笔者对知乎上的一个问题“Go有哪些劣势?”(https://www.zhihu.com/question/300163211)的一次回答(https://www.zhihu.com/question/300163211/answer/1632229924)。当时随手花几分钟在手机上写了一些点。但事后我觉得应该再做一些系统地思考。在这里我就将更系统地思考后的答案整理并分享给大家。

关于Go语言,我是喜欢的,甚至可以算作“鼓吹者”阵营的一份子。但我一贯秉承“Go并非完美语言”这个观点来尽可能客观地看待Go。每种编程语言都有自己的劣势,Go也不例外,下面我们就来列举一下Go的那些“劣势”:

1. 技术路线选择导致的“性能劣势”

众所周知,Go是带垃圾回收的编程语言,因此不管Go的STW(Stop The World)的时间有多么短,GC的延迟有多么的小,它依然属于GC类编程语言,和Java、C#属于一个阵营,同时天然与C、C++、Rust这样的手动管理内存、没有运行时GC负担的编程语言之间划清了界线。虽然Go语言的初衷是成为系统级编程语言(关于Go语言的诞生语言演化历史,可以参考我的技术专栏文章“Go语言的前生今世” https://www.imooc.com/read/87/article/2320 ),虽然Go的运行时性能可以满足99.99%的场合的需要,虽然百度的万亿流量转发引擎BFE、时序数据库influxdb、分布式关系数据库TiDB等性能敏感的项目都选择了用Go实现,但不能否认的是在一些性能超级敏感的场合,选择Go依然要慎重。

2 坚持自己的设计哲学所带来的“表达劣势”

1) “单一”的表达方法

很多从其他语言转到Go阵营的开发人员抱怨Go能玩的花样太少,套路不多,Go之所以表现出“表达劣势”,源于其设计哲学中的一个原则:“崇尚一个事情只有一个或少数几种写法”。这个原则不符合某些开发人员炫技的心理需求,于是Go就被诟病为是资质平平的程序员才会去用的语言

Go 1.18将加入泛型(类型参数),这算是对此类“劣势”的一个“弥补”。不过对于我们这些对Go价值观和设计哲学认同已久的Gopher而言,我们十分担心大幅提高Go表达能力的泛型将成为奇技淫巧的“滋生地”

2) “过时”的显式的错误处理

Go语言从诞生那天起就没有像C++、Java、Python等主流编程语言那样提供基于异常(exception)的结构化try-catch-finally错误处理机制,Go的设计者们认为将异常耦合到程序控制结构中会导致代码混乱。Go提供了一种简单的基于错误值比较的错误处理机制,这“强迫”每个Go开发人员都必须显式地去关注和处理每个错误,经过显式错误处理的代码会更为健壮,也会让Go开发人员对这些代码更有信心。但这一设计哲学的坚持却被很多来自其他语言的开发者嘲笑为“过时”,被称为“半个世纪前的古老机制”。(笔者注:二十世纪70年代C语言诞生时采用的错误处理机制)

Go开发团队也曾“动摇过”,Go开发团队在发布Go2计划后曾发布过多版Go错误处理的新机制草案。Go社区也针对此问题做过长时间的讨论甚至是“争吵”,知名Gopher Dave Cheney发声、Rob Pike发声,著名Go培训师、《Go语言实战》联合作者之一的威廉·肯尼迪(William Kennedy)更是在Go团队try 提案公示之后,发表了对Go社区的公开信反对try方案(更多内容可参考笔者的专栏文章“if err != nil 重复太多可以这么办”(https://www.imooc.com/read/87/article/2434),最终坚持Go设计哲学的一派占据了上风,try提案被否决,没有加入到Go 1.13版本中!

3. 背离主流的“小众劣势”

Go早期设计的包依赖管理机制的确存在不小的“瑕疵”,这源于Google内部大单一代码仓库与基于主干的开发模型的影响。走出Google的Go语言听到了不同方面的声音,Go包管理机制长期无法满足社区的需求。于是先后出现了vendor机制dep等对包依赖管理的改进尝试。

2018 年初,正当广大gopher们认为dep将“顺理成章”地升级为go官方工具链的一部分的时候,Go核心团队的技术负责人,也是Go 核心团队早期成员之一的Russ Cox在个人博客上连续发表了七篇文章,系统阐述了Go团队解决“包依赖管理” 的技术方案: vgo,即go module的前身。

vgo的主要思路包括:语义导入版本 (Semantic Import Versioning)、 最小版本选择 (Minimal Version Selection) ,这些都与当前主流编程语言的包依赖管理的规则相悖,尤其是最小版本选择(MVS),算是另辟蹊径,背离主流!(更多关于go module最佳实践的内容可以参考我的专栏文章“与时俱进!使用module管理依赖包”(https://www.imooc.com/read/87/article/2476))。

4. Go核心团队的“民主集中制”导致的“社区劣势”

和Rust团队广泛采纳社区建议“猛加语言特性”不同,Go像是另外一个极端:Go核心团队对语言演化的把控力十足,不是社区多数人赞同的就一定会被采纳而加入Go语言,我这里将其戏称为“民主集中制”吧,即真正的投票权其实在Go核心团队的代表社区的少数人手中。

2018年初的dep与vgo之争就是这一“劣势”的典型表现。社区费劲一年多努力精心打造的dep项目被Russ Cox等少数人集中花掉一些时间设计出的vgo给“挤出”了Go包依赖管理工具标准的位置,成为了Go module成功的“垫脚石”。即便最终证明Go团队使用go module的决策的结果是正确的,但 这导致的Go社区与Go核心团队的“裂痕”是确确实实存在的,以致于这两年Go核心团队极力改善与Go社区的关系,规范化和透明化Go proposal的提出、review和接纳流程。

5. 全面出击失败后,期望的落空导致的“功能孱弱劣势”

Go 1.5发布之后,由于实现了自举和GC延迟的大幅下降,Go受关注程度逐渐升高,直至2017年初第二次拿到TIOBE年度最佳编程语言,让Go语言有些“膨胀”,甚至狂热的Go鼓吹者曾一度希望Go一统江湖:不仅牢牢把持住自己的云原生市场,占领Java的企业级市场,还要在终端(android. ios)、前端(js)上击败现有对手。

有人可能觉得我的上述说法可笑,但这些说法并非空穴来风。Go语言在终端、前端方面还真的曾经发过力,了解Go历史的都知道,Go团队曾经有全职开发人员参与gomobile项目(http://golang.org/x/mobile),该项目旨在构建在Android和iOS上的Go技术栈,实现用Go语言编写终端应用的目的。

在前端方面,gopherjs项目(https://github.com/gopherjs/gopherjs)可以将go代码编译为js代码并运行于各大浏览器中。后来gopherjs的作者又帮助go项目原生支持webassembly,支持将go编译为webassembly运行在浏览器中。

但上面的尝试最终没能“得偿如愿”,现状是在终端、前端应用领域,使用Go编码的人少之又少。于是Go又逐渐冷静下来,回到自己擅长的主力战场,回归到了企业级应用、基础设施、中间件、微服务、命令行应用等领域,并且在这些领域取得了越来越多开发者的青睐。

但曾经的全面出击失败给很多开发者留下了“Go功能孱弱”的口实,甚至有人说亲爹Google也没能让亲兄弟Android给Go走个后门。

小结

记得有人问过Go核心开发团队这样一个问题:未来Go语言演化之路上最困难的事情是什么?Go团队的回答是:使Go语言一直保持简单

在本文列出的几点“劣势”中,除了第一点的性能劣势和最后两点有待商榷外,其他几点对于不爱Go的开发人员来说,这些的确都是“劣势”。但对于真正认同Go价值观和设计哲学的开发者而言,这些难道不正是Go语言的“优势”吗!


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