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Go语言正在成为“老旧”生态的“新引擎”?从 FrankenPHP 和新版 TypeScript 编译器谈起

本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/08/06/go-new-engine-of-old-languages

大家好,我是Tony Bai。

我先来描述一种编程语言生态,请你猜猜它是谁:

它诞生于 1995 年,旨在为当时一个叫“万维网”的新平台构建应用。起初只是个小项目,却在互联网泡沫中野蛮生长,成为史上用户最广的语言之一。它曾被“严肃”的程序员们嘲笑了几十年,但最终得到了科技巨头的加持,迎来了事业的第二春。如今,它正迈向 30 岁,而其生态中最重要的一环——它的一个超集语言的编译器,正在被 Go 语言 重写以驱动未来。

你的第一反应,很可能是 JavaScript 生态。完全正确。这个超集语言,就是 TypeScript。

但这段描述,同样完美地适用于另一个名字:PHP。它也诞生于 1995 年,同样在 Web 浪潮中崛起,同样被嘲笑,同样迎来了第二春,而现在,一个基于 Go 语言 的新项目,也正在驱动着它的未来。

这两种语言,就像是同一枚硬币的两面,共同定义了 Web 编程的客户端与服务器端。而今天,我想和你聊的,正是它们故事中那个令人意想不到的、与我们 Gopher 息息相关的交集——Go 语言的角色。

编程语言中的“丰田卡罗拉”

在深入主题之前,我们必须先理解 PHP 的生态位。一篇精彩的博文将其比作编程语言中的“丰田卡罗拉”——无聊、坚固、简单、实惠。

它或许永远不会出现在技术发布会最酷炫的 Demo 上,但它和它经典的 LAMP(Linux, Apache, MySQL, PHP)组合,让全世界数以百万计的普通开发者,能以最低的成本、最可靠的方式,解决一个最实际的问题:搭建一个能用的网站。

C++ 的创造者 Bjarne Stroustrup 有一句名言:“世界上只有两种语言:一种是被人拼命吐槽的,另一种是没人用的。”

PHP 显然属于前者。它曾被嘲笑为“糟糕设计的集合体”,但它也支撑着全球 70% 以上的网站。这个数字,无论你用何种挑剔的眼光审视,都无法否认其巨大的成功和顽强的生命力。

Go:一个意想不到的“新引擎”

多年以来,PHP 和 JavaScript 这两个庞大的生态,在各自的轨道上独立演进。但最近,一个令人瞩目的趋势正在浮现:Go 语言,正在成为驱动这两个“老旧”生态进行现代化改造的“新引擎”。

案例一:FrankenPHP – 用 Go 为 PHP “换心”

如果你经历过在容器时代部署 PHP 应用的痛苦,你一定对 Nginx + FPM + Supervisor 这套复杂而脆弱的“三件套”记忆犹新。配置繁琐、性能瓶颈、进程管理困难,每一个都是噩梦。

现在,FrankenPHP 出现了。这是一个用 Go 语言编写的、全新的、高性能的 PHP 应用服务器,最近已被 PHP 基金会正式采纳

它的革命性在于:

  1. 部署极简:它是一个单一的静态 Go 二进制文件。部署一个 PHP 应用,现在只需要一个包含这个二进制文件和你的 PHP 代码的、极其简单的 Dockerfile。Nginx, FPM, Supervisor 通通被扔进了历史的垃圾堆。
  2. 性能卓越:它内置了一个基于 Caddy(另一个伟大的 Go 项目)的高性能 HTTP 服务器,并提供了全新的执行模型,性能远超传统模式。
  3. 能力强大:Go 强大的并发能力和成熟的网络库,让 FrankenPHP 天生具备了现代应用服务器所需的一切。

是 Go 语言,以一种釜底抽薪的方式,解决了 PHP 生态在云原生时代最大的部署和运维难题。

案例二:新版 TypeScript 编译器 – 用 Go 提速

无独有偶,在 Web 的另一端,JavaScript 生态也迎来了 Go 语言的赋能。微软最近宣布了一个激动人心的项目:用 Go 语言来重写 TypeScript 编译器

TypeScript 作为 JavaScript 的超集,已经成为构建大型、复杂前端和后端应用的事实标准。它的编译器,是整个生态中至关重要的基础设施。

为什么选择 Go?答案同样简单而直接:性能当然也有其他一些考虑

编译器本质上是极其消耗 CPU 的密集型任务。随着 TypeScript 项目日益庞大和复杂,原有的编译器性能逐渐成为瓶颈。而 Go 语言,凭借其接近 C/C++ 的运行效率、卓越的并发模型以及内存安全保证,成为了构建下一代高性能编译器的理想选择。

Go 语言的新角色:从“建新城”到“改旧都”

这两个案例,揭示了 Go 语言一个正在崛起的新角色。

过去,我们谈论 Go,更多的是用它来构建全新的云原生微服务——我们用它在一片空地上“建新城”。但现在,我们看到,Go 凭借其三大核心优势,正在成为改造和赋能现有庞大技术生态的“基础设施底座”。我们开始用它来“改造旧都”。

这三大优势是:

  1. 极致的性能:对于需要压榨性能的系统工具(如编译器、服务器),Go 提供了一个远比 C/C++ 更安全、更具生产力的选择。
  2. 无与伦比的部署简便性:静态链接的单一二进制文件,是为容器和 DevOps 时代而生的“终极交付物”。
  3. 现代化的并发模型:Goroutine 和 Channel,为解决现代软件中无处不在的并发问题,提供了最优雅、最高效的语言级方案。

Go 语言,正在从一个单纯的应用开发语言,下沉为更底层的、为其他生态提供核心动力的“引擎层”。

结论:拥抱务实,而非追逐光环

PHP 的故事,以及它与 Go 的这段奇妙姻缘,带给我们最深刻的启示,是一种超越语言之争的工程实用主义精神

真正的技术进步,不仅仅在于创造全新的、闪闪发光的东西,更在于用更强大的工具,去务实地优化、改造和盘活那些已经支撑着世界运转的庞大系统。这是一种更深沉、更具影响力的贡献。

而 Go 语言,正在这个伟大的进程中,扮演着越来越重要的角色。作为 Gopher,我们不仅在“建新城”,我们也在为这个数字世界的“旧都”,换上一个更强劲、更可靠的“新引擎”。这,或许是 Go 语言未来最激动人心的篇章之一。

资料链接:https://deprogrammaticaipsum.com/the-toyota-corolla-of-programming/


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Go官方 HTTP/3 实现终迎曙光:x/net/http3 提案启动,QUIC 基础已就位

本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/08/02/proposal-http3

大家好,我是Tony Bai。

在社区长达数年的热切期盼之后,Go 官方终于迈出了支持 HTTP/3 的关键一步。一项编号为#70914的新提案,正式建议在 x/net/http3 中添加一个实验性的 HTTP/3 实现。这一进展建立在另一项更基础的提案 #58547(x/net/quic) 之上,该提案的实现已取得重大进展,并已从内部包移至公开的 x/net/quic。这意味着 Go 的网络栈即将迎来一次基于 UDP 的、彻底的现代化升级。本文将带您回顾 Go 社区对 HTTP/3 的漫长期待,深入解读官方 QUIC 和 HTTP/3 的实现策略,并探讨其对未来 Go 网络编程的深远影响。

一场长达五年的等待

对 HTTP/3 的支持,可以说是 Go 社区近年来呼声最高的功能之一。早在 2019 年,issue #32204 就被创建,用于追踪在标准库中支持 HTTP/3 的进展。在随后的五年里,随着 Chrome、Firefox 等主流浏览器以及 Cloudflare 等基础设施提供商纷纷拥抱 HTTP/3,社区的期待也日益高涨。

在此期间,由 Marten Seemann 维护的第三方库 quic-go 成为了 Go 生态中事实上的标准,为 Caddy 等项目提供了生产级的 QUIC 和 HTTP/3 支持。然而,许多开发者仍然期盼一个“电池内置”的官方解决方案,以保证与 Go 标准库(特别是 net/http 和 crypto/tls)的最佳集成和长期维护。

Go 团队对此一直持谨慎态度,主要原因在于:

  1. 协议稳定性:在 QUIC 和 HTTP/3 的 IETF 标准(RFC 9000 和 RFC 9114)正式发布前,过早投入实现可能会面临巨大的变更成本。
  2. API 设计复杂性:QUIC 协议引入了连接、流、0-RTT 等新概念,其 API 设计需要与现有的 net.Conn 和 net.Listener 体系进行权衡,这是一个巨大的挑战。
  3. 实现难度巨大:一个高性能、安全的 QUIC 协议栈,涉及复杂的流量控制、拥塞控制、丢包恢复等机制,其实现工作量远超 HTTP/2。

两步走战略:先 QUIC,后 HTTP/3

现在,随着协议的标准化和 crypto/tls 中 QUIC 支持的落地,Go 团队终于启动了官方的实现计划,并采取了清晰的“两步走”战略。

第一步:构建 QUIC 基础 (x/net/quic)

提案 #58547 旨在 golang.org/x/net/quic 中提供一个 QUIC 协议的实现。这是支持 HTTP/3 的必要前提。经过一段时间的开发,该包的实现已取得重大进展。

Go 团队的核心成员 neild 最近宣布,该 QUIC 实现已从内部包 (internal/quic) 移至公开的 x/net/quic,虽然仍处于实验阶段且 API 可能变化,但这标志着它已足够成熟,可以供社区“尝鲜”和提供反馈。

x/net/quic 的核心 API 概念:

  • Endpoint (原 Listener): 在一个网络地址上监听 QUIC 流量。
  • Conn: 代表一个客户端和服务器之间的 QUIC 连接,可以承载多个流。
  • Stream: 一个有序、可靠的字节流,类似于一个 TCP 连接。
// 客户端发起连接
conn, err := quic.Dial(ctx, "udp", "127.0.0.1:8000", &quic.Config{})

// 服务器接受连接
endpoint, err := quic.Listen("udp", "127.0.0.1:8000", &quic.Config{})
conn, err := endpoint.Accept(ctx)

// 在连接上创建和接受流
stream, err := conn.NewStream(ctx)
stream, err := conn.AcceptStream(ctx)

// 对流进行读写操作
n, err = stream.Read(buf)
n, err = stream.Write(buf)
stream.Close()

值得注意的是,官方实现并未直接采用 quic-go 的代码,rsc 在讨论中解释了原因,包括 API 设计理念的差异、代码风格、测试框架依赖以及从零开始实现可能更易于维护等。

第二步:实现 HTTP/3 (x/net/http3)

在 x/net/quic 的基础上,提案 #70914 正式启动了 x/net/http3 的开发。与 QUIC 一样,它将首先在内部包 (x/net/internal/http3) 中进行开发,待 API 稳定后再移至公开包,并提交最终的 API 审查提案。

从 gopherbot 自动发布的 CL(代码变更)列表中,我们可以看到 HTTP/3 的实现正在紧锣密鼓地进行中,涵盖了 QPACK(HTTP/3 的头部压缩算法)、Transport、Server、请求/响应体传输等核心组件。

对 Go 网络编程的深远影响

官方 QUIC 和 HTTP/3 的到来,将为 Go 开发者带来革命性的变化:

  1. 透明的协议升级:可以预见,未来的 net/http 包将能够像当年无缝支持 HTTP/2 一样,透明地支持 HTTP/3。开发者可能无需修改现有代码,http.Get(“https://example.com/”) 就可能自动通过 UDP 下的 QUIC 协议执行,正如 ianlancetaylor 在讨论中确认的那样。

  2. 解决队头阻塞 (Head-of-Line Blocking):HTTP/3 最大的优势之一是解决了 TCP 队头阻塞问题。对于需要处理大量并发请求的 Go 微服务,这意味着更低的延迟和更高的吞吐量,尤其是在网络不稳定的情况下。

  3. 更快的连接建立:QUIC 支持 0-RTT 连接建立,对于需要频繁建立新连接的应用场景,可以显著降低握手延迟。

  4. 原生多路复用传输层:QUIC 本身就是一个多路复用的传输协议。虽然提案的初期重点是支持 HTTP/3,但一个标准化的 QUIC API 将为 gRPC over QUIC、WebTransport 以及其他需要多流、低延迟通信的自定义协议打开大门。

终极形态——当 QUIC 走进 Linux 内核

尽管 x/net/quic 的开发标志着 Go 官方在用户空间迈出了重要一步,但关于 QUIC 协议的终极愿景,则指向了更深的层次:Linux 内核原生支持。最近,由 Xin Long 提交的一系列补丁,首次将内核态 QUIC 的实现提上了 mainline 的议程

为什么要将 QUIC 移入内核?

将 QUIC 从用户空间库(如 x/net/quic 或 quic-go)下沉到内核,主要有以下几个核心动机:

  1. 极致的性能潜力:内核实现能够充分利用现代网络硬件的协议卸载(protocol offload)能力,例如 GSO/GRO (Generic Segmentation/Receive Offload)。这将极大地降低 CPU 在处理大量小型 UDP 包时的开销,释放出用户空间实现难以企及的性能潜力。
  2. 更广泛的可用性:一旦 QUIC 成为内核支持的协议(如 IPPROTO_QUIC),任何应用程序都可以像使用 TCP 或 UDP 一样,通过标准的 socket() 系统调用来使用它,而无需绑定到任何特定的用户空间库。
  3. 统一的生态系统:内核级别的支持将极大地促进生态系统的发展。Samba、NFS 甚至 curl 等项目已经表现出对内核态 QUIC 的浓厚兴趣。对于 Go 开发者而言,这意味着未来不仅是 net/http,甚至标准库的其他部分或底层系统调用,都可能从 QUIC 中受益。

当前的实现与挑战

Xin Long 的补丁集展示了一个高度集成化的设计:

  • 熟悉的 Sockets API:开发者将能够使用 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_QUIC) 这样的调用来创建一个 QUIC 套接字,并继续使用 bind(), connect(), listen(), accept() 等熟悉的 API。
  • 用户空间 TLS 握手:与内核 TLS (KTLS) 的设计类似,复杂的 TLS 握手和证书验证逻辑仍然被委托给用户空间处理。一旦握手完成,内核将接管加密和解密的数据流。
  • 性能仍在优化:初步的基准测试显示,当前的内核实现性能尚不及 KTLS 甚至原生 TCP。这主要是由于缺少硬件卸载支持、额外的内存拷贝以及 QUIC 头部加密的开销。但随着实现的成熟和硬件厂商的跟进,这一差距有望迅速缩小。

不过,预计内核态 QUIC 的合入可能要到 2026 年甚至更晚。

小结:Go 网络生态的下一座里程碑

尽管距离在 Go 标准库中稳定地使用 http.Server{…}.ListenAndServeQUIC() 可能还有一段时间,但 x/net/quic 的公开和 x/net/http3 提案的启动,标志着 Go 官方已经吹响了向下一代网络协议进军的号角。

对于 Go 社区而言,这是一个令人振奋的信号。它不仅回应了开发者们长久以来的期待,也确保了 Go 在未来依然是构建高性能、现代化网络服务的首选语言。我们期待着 x/net/http3 的成熟,并最终看到它被无缝地集成到 net/http 标准库中,为所有 Go 开发者带来更快、更可靠的网络体验。

参考资料

  • https://github.com/golang/go/issues/70914
  • https://github.com/golang/go/issues/58547
  • https://github.com/golang/go/issues/32204
  • https://lwn.net/Articles/1029851/

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