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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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Go是编程语言世界的“特斯拉”

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本文翻译自《GO — The TESLA Of Programming World》 – https://medium.com/globant/go-the-tesla-of-programming-world-a3ad8584723e。内容有改编

免责声明:本文的内容仅用于娱乐和提供信息。我强烈建议读者不要基于这篇文章来进行专业领域的决策。这里表达的观点仅是作者本人的观点,绝不代表作者所属任何组织的观点,思想或意识形态。

缘起

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回味着晨起后的五谷豆浆在口中的余香,反思着二闺女四个月来的成长情况,一篇关于Go终于拥抱泛型的文章映入眼帘,紧接着就是3000多辆中国制造的出口欧洲的特斯拉Model 3汽车抵达比利时泽布吕赫港的消息。一个奇怪的想法油然而生并钻入了我的大脑:如果说Go和Tesla是通过“如何不陷入困境并对未来进行超前思考”而收到回报的新典范,那么保留了父母物种复杂的身体解剖结构的新生婴儿如何成长和发展自己的性格和态度呢。这就是让我感觉到Go确实是编程语言中的TESLA的原因和驱动力。

TESLA在汽车世界和Go在编程世界中的崛起和成长有着惊人的相似:

  • 两者的诞生都打破了他们各自领域中已约定俗成的做事方式的束缚,并提出了一种新的高效方法来完成相同的事情;
  • 两者都取得了惊人的成绩,并按照各自的增长计划前进,并似乎正在赢得这场战斗;
  • 两者已完成的和目标都是保留各自领域的优秀部分,并在硬性方面有所改进;
  • 两者都将成为各自领域帝国的未来。

开端

与普遍的看法相反,是通用汽车而不是特斯拉生产了世界上第一批量产的电动汽车,名为EV1。这辆车仅租赁而不出售,在生产了几年后,通用汽车召回了所有EV1汽车并销毁了它们!这促使马丁·埃伯哈德( Martin Eberhard)和马克·塔彭宁( Marc Tarpenning)启动TESLA(最初是TESLA汽车公司)来挑战大型汽车制造商,并引领世界进入零排放的出行方式。

在使用Go之前,Google的开发人员面临着编译时间,代码可维护性等问题,这些问题直接影响了生产力。另外,他们需要一种具有更好的并发支持的编程语言,以更好地利用多核处理器的特性。同时更易于学习,易于实现,编写更少的程序代码。Google当时主要使用C++,并且对代码中的任何问题或较小的修改都将花费一天多的时间。C++的另一个缺点与它的内存管理模型有关:内存的分配和释放不是动态的,并且如果程序员没处理好内存分配与释放事宜,就会导致内存泄露,导致应用程序运行变慢并最终崩溃。

在Go之前的时代,在项目开始时,需要选择要使用的编程语言:使用Python可简化操作,但也放弃了内存,CPU管理和可移植性;使用Java可利用其垃圾回收、自动内存管理和可移植性,但却以放弃简单为代价;选择其他诸如C++之类的语言则具有复杂的内存管理模型,并且没有内置的垃圾回收器。走进Go:一种简单易学的编程语言,由Rob Pike等设计的一种带有内置垃圾收集器(比Java中的垃圾收集器简单得多)的语言,支持静态编译并支持并发编程。

经过上面仔细剖析,可以注意到TESLA和Go的成立都是由于出现了机会。一个触发了他们各自的创造者开发出一种方法,试图解决各自领域中“当时”缺点的机会。

自持(自举)

电动汽车最重要的组件是电池,而对于编程语言来说,其最重要的组件则是被称为编译器的软件。TESLA的埃隆·马斯克(Elon Musk)最近宣布,他们将开发一种“tabless”电池,这将有助于为其车辆提供更好的续驶里程。重要消息,TESLA将自行生产这些电池。

为什么特斯拉一开始就没有自己的电池制造部门?没有具体的原因,但特斯拉优先考虑在汽车制造方面获得他们需要的专业知识,然后冒险为他们的汽车制定内部电池生产计划。

Go编译器是“语言实现自身”的一个典型案例。在Go 1.4版本之前,Go语言的编译器是用C编写的,后来被用Go编写的代码取代了

这样的自举变化提供了诸多好处,比如:可以更好地控制编译器,因为Go更简单,这使得调试编译器问题更快更容易。此外,Go还对单元测试和性能分析提供了出色的内置支持。

进一步阅读:对于你们当中好奇心重的人,在下面的资源链接中提供了一些资料,这些资料解释了对Go编译器进行更改的动机。https://docs.google.com/document/d/1P3BLR31VA8cvLJLfMibSuTdwTuF7WWLux71CYD0eeD8/edit

创新

在当今竞争激烈的世界中,创新一直是成功的关键所需。TESLA和Go都采用了颠覆性创新的方法。具有破坏性并不意味着新进入者必须挑战/修改/改变已经建立的完成任务方式的方方面面,而是在当前趋势下采取一种不同,更好,更简单,通常更有效的方式来完成任务。

根据维基百科,颠覆性创新是指一种创建新的市场和价值网络并最终破坏现有的市场和价值网络,取代当前已建立的市场的领先的公司,产品和联盟的创新。

TESLA通过几乎不存在的电动汽车制造提案进入了以燃油动力汽车为主的汽车制造市场。TESLA保留了久经考验的车辆空气动力学设计,但彻底改变了这些车辆自我推进的方式。自从他们的第一款汽车问世以来,大约12年之久,TESLA便将这场斗争推向了传统汽车制造商的家门口,而这些传统汽车制造商的生存受到了威胁,除非他们也通过创新。TESLA引领着交通的未来:零排放,可再生能源驱动的车辆。

Go是建立在现有编程语言,例如C,Pascal和Oberon的久经考验的优势之上的编程语言。摆在Go面前的最大、最复杂的难题就是:如何实现简单和最小化。C语言已经很简单,但是Go将简单性提高到了更高的水平。Go以其在学习和实现方面的简单性以及遵循一种简单的方法来实现复杂的编程概念(如并发性)而广受赞赏。最初,Go旨在解决Google的内部编程障碍。尽管技术进步意味着多核处理器从2006年开始成为标准,但没有一种编程语言可以充分利用这种处理能力,从而导致更快,更好的代码执行时间以及对运行代码的基础硬件和软件基础设施的有效利用。

颠覆性创新方法从Go如何处理某些编程范例得以反映出来。Go允许使用OOP样式的语法,但实际上它并不是面向对象的语言!与其他OO语言一样,它具有类型和方法,但是缺少类型层次结构。Go对继承概念的理解与JAVA等其他OO语言所追求的完全不同。与Java中需要两个关联类进行显式声明不同,Go根据某些合理的条件隐式计算类型关联关系。

尽管进入了已经很拥挤的编程语言世界,Go在短短的十二年间就引起了巨大轰动,可以说是最受喜爱,使用最多和增长最快的编程语言之一。根据当前的市场报告,Go威胁着编程语言中的巨擘Java,并且被广泛视为未来的(头部)编程语言。

成长

TESLA成立于2003年,当时不为人知。2008年,其首款产品发布,到2020年截至7月,TESLA已超越丰田,成为全球最具价值的汽车制造商。这就是创新的TESLA造成的破坏,它很可能取代APPLE成为全球市值最高的公司(按市值计算)。TESLA被公认为领先于其他汽车制造商至少十年的公司!

跨平台Go语言与Google自己的DART一起,是Github上增长最快的编程语言之一。截至2020年第三季度,它是GitHub上第四大最受欢迎的语言

根据2020年StackOverflow开发人员调查,它是StackOverflow上最受欢迎的语言第5名。Go的发展绝非偶然,也不是炒作,尤其是当您考虑到Docker,Kubernetes,Terraform之类的应用程序完全是用Go编写的。Go也是在职专业人员希望在2020年学习的编程语言之首。借助Go 2.0,Go有望成为企业软件开发的首选语言,以取代长期以来的王者JAVA。

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观念模式

大多数TESLA的用户都是从汽油动力汽车迁移而来,为了熟悉自己的新汽车,用户需要进行重大的观念转变。用户需要了解,他们需要跟踪的不是油位和冷却液位,而是电池电量。用户还需要了解充电周期以及不正确的充电技术对车辆的影响。

对于Go,此处的用户既是开发人员,又是推进Go项目实施工作的用户。开发人员需要特别了解项目需求,优势以及与Go相关的局限性。开发人员经常会从Go入手,这是对这门当前时代编程语言的一种狂热,从而常常忽略了它的局限性。诸如泛型和类型层次结构之类的简单概念也可以成为使用或不使用Go进行项目开发的成败之举。

支持

对于TESLA,售后支持的挑战来自于(充电)基础设施,特别是对基础设施的收费。这可能不是其母国(即美国)的最大障碍,但如果TESLA要扩展到中国等国家,则需要与当地政府机构合作开发必要的基础设施,以维持电动汽车的机动性。

关于Go,最大的障碍是拥有一个支持用户的技术社区。在这一领域,JAVA胜过其他已创立的语言,变得非常有说服力。JAVA得到了来自最大社区的支持。像Go这样发展壮大的语言肯定需要建立强大的,熟练的技术社区,这不仅将有助于Go成长为一种语言,而且还有助于其改进。

可持续性

TESLA建立了自己的品牌之后,要在销售和服务过程中提供最佳的客户支持来维持它,这是一项具有挑战性的工作。此外,由于其雄心勃勃的计划是通过提供新产品来迎合大众,因此需要观察他们在生产过程中是否能够维持同样高水平的质量控制。

与此处的TESLA相比,Go具有更大的可持续性关注。即使基于最小化和简单的原则构建,Go v2.0仍有望引入泛型。展望未来,它的创造者需要确保永不包含任何功能,概念和改进,不要偏离他们的愿景,并且最终不要成为像JAVA那样概念繁多的语言。早期采用JAVA的人也可能会告诉它,它起初只是很小的,但随着时间的流逝,它变得很沉重。Go应该避免走那条路

总结

考虑到上面所有观点,现在应该很清楚:TESLA取得成功的创新但艰难的道路同样适用于Go。它们各自领域中的困难本质上可能有所不同,但会以相似的原则影响着它们。


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