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Go语言有哪些“劣势”

十二月 24, 2020
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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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一文告诉你神奇的Go内建函数源码在哪里

十二月 17, 2020
2 条评论

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Go内建函数源码，我好像在哪里见过你。 – 佚名

1. 何为Go内建函数

众所周知，Go是最简单的主流编程语言之一，截至Go 1.15版本，Go语言的关键字的规模依旧保持在25个：

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很多刚入门的gopher可能会问：像bool、byte、error、true、iota甚至int都难道都不是关键字？没错！和其他语言不同，这些标识符并不是关键字，在Go中它们被称为预定义标识符。这些标识符拥有universe block作用域(关于go代码块作用域的详细解析，可参考我的技术专栏：“改善Go语⾔编程质量的50个有效实践”)，可以在任何源码位置使用。

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从上图我们看到：所谓的Go内建函数也包含在这个预定义标识符集合中，只是这些标识符被用作函数名称标识符罢了。

2. 预定义标识符可被override

Go语言的关键字是保留的，我们无法将其用于规范之外的其他场合，比如作为变量的标识符。但是预定义标识符不是关键字，我们可以override它们。下面就是一个对默认表示整型类型的预定义标识符int进行override的例子：

package main

import (
        "fmt"
        "unsafe"
)

type int int8

func main() {
        var a int = 5
        fmt.Printf("%T\n", a) // main.int，而不是int
        fmt.Println(unsafe.Sizeof(a)) // 1，而不是8
}

在上述这个源文件中，预定义标识符int被override为一个自定义类型int，该类型的underlying type为int8，于是当我们输出该类型变量(代码中的变量a)的类型和长度时，我们得到的是main.int和1，而不是int和8。

3. 预定义标识符的声明源码在哪里

Go是开源的编程语言，这些预定义标识符想必也都有自己的“归宿”吧，的确是这样的。Go的每个发行版都带有一份源码，而预定义标识符就在这份源码中。

以Go 1.14为例，我们可以在下面路径中找到预定义标识符的源码：

$GOROOT/src/builtin/builtin.go

以string、int、uint这几个代表原生类型的预定义标识符为例，它们的声明代码如下：

// $GOROOT/src/builtin/builtin.go

// string is the set of all strings of 8-bit bytes, conventionally but not
// necessarily representing UTF-8-encoded text. A string may be empty, but
// not nil. Values of string type are immutable.
type string string

// int is a signed integer type that is at least 32 bits in size. It is a
// distinct type, however, and not an alias for, say, int32.
type int int

// uint is an unsigned integer type that is at least 32 bits in size. It is a
// distinct type, however, and not an alias for, say, uint32.
type uint uint

同时，我们利用go doc builtin.int也可以查看预定义标识符int的文档：

$go doc builtin.int
package builtin // import "builtin"

type int int
    int is a signed integer type that is at least 32 bits in size. It is a
    distinct type, however, and not an alias for, say, int32.

func cap(v Type) int
func copy(dst, src []Type) int
func len(v Type) int

4. 内建函数的源码在哪里？

作为预声明标识符子集的内建函数们在builtin.go中也都有自己的位置，比如：以append这个内建函数为例，我们可以在Go安装包的builtin.go中找到它的原型(Go 1.14)：

// The append built-in function appends elements to the end of a slice. If
// it has sufficient capacity, the destination is resliced to accommodate the
// new elements. If it does not, a new underlying array will be allocated.
// Append returns the updated slice. It is therefore necessary to store the
// result of append, often in the variable holding the slice itself:
// slice = append(slice, elem1, elem2)
// slice = append(slice, anotherSlice...)
// As a special case, it is legal to append a string to a byte slice, like this:
// slice = append([]byte("hello "), "world"...)
func append(slice []Type, elems ...Type) []Type

但我们惊奇的发现：这里没有append函数的实现。那么append内建函数实现的源码究竟在哪里呢？本质上讲append函数，包括其他内建函数其实并没有自己的实现源码。

内建函数仅仅是一个标识符，在Go源码编译期间，Go编译器遇到内建函数标识符时会将其替换为若干runtime的调用，我们还以append函数为例，我们输出下面代码的汇编代码(Go 1.14)：

// append.go
package main

import "fmt"

func main() {
 var s = []int{5, 6}
 s = append(s, 7,   fmt.Println(s)
}

$go tool compile -S append.go > append.s

汇编节选如下(append.s)：

"".main STEXT size=277 args=0x0 locals=0x58
 0x0000 00000 (xxx.go:5) TEXT "".main(SB), ABIInternal, $88-0
 0x0000 00000 (xxx.go:5) MOVQ (TLS), CX
 0x0009 00009 (xxx.go:5) CMPQ SP, 16(CX)
 0x000d 00013 (xxx.go:5) PCDATA $0, $-2
 0x000d 00013 (xxx.go:5) JLS  267
 0x0013 00019 (xxx.go:5) PCDATA $0, $-1
 0x0013 00019 (xxx.go:5) SUBQ $88, SP
 0x0017 00023 (xxx.go:5) MOVQ BP, 80(SP)
 0x001c 00028 (xxx.go:5) LEAQ 80(SP), BP
 0x0021 00033 (xxx.go:5) PCDATA $0, $-2
 0x0021 00033 (xxx.go:5) PCDATA $1, $-2
 0x0021 00033 (xxx.go:5) FUNCDATA $0, gclocals·69c1753bd5f81501d95132d08af04464(SB)
 0x0021 00033 (xxx.go:5) FUNCDATA $1, gclocals·568470801006e5c0dc3947ea998fe279(SB)
 0x0021 00033 (xxx.go:5) FUNCDATA $2, gclocals·bfec7e55b3f043d1941c093912808913(SB)
 0x0021 00033 (xxx.go:5) FUNCDATA $3, "".main.stkobj(SB)
 0x0021 00033 (xxx.go:6) PCDATA $0, $1
 0x0021 00033 (xxx.go:6) PCDATA $1, $0
 0x0021 00033 (xxx.go:6) LEAQ type.[2]int(SB), AX
 0x0028 00040 (xxx.go:6) PCDATA $0, $0
 0x0028 00040 (xxx.go:6) MOVQ AX, (SP)
 0x002c 00044 (xxx.go:6) CALL runtime.newobject(SB)
 0x0031 00049 (xxx.go:6) PCDATA $0, $1
 0x0031 00049 (xxx.go:6) MOVQ 8(SP), AX
 0x0036 00054 (xxx.go:6) MOVQ $5, (AX)
 0x003d 00061 (xxx.go:6) MOVQ $6, 8(AX)
 0x0045 00069 (xxx.go:7) PCDATA $0, $2
 0x0045 00069 (xxx.go:7) LEAQ type.int(SB), CX
 0x004c 00076 (xxx.go:7) PCDATA $0, $1
 0x004c 00076 (xxx.go:7) MOVQ CX, (SP)
 0x0050 00080 (xxx.go:7) PCDATA $0, $0
 0x0050 00080 (xxx.go:7) MOVQ AX, 8(SP)
 0x0055 00085 (xxx.go:7) MOVQ $2, 16(SP)
 0x005e 00094 (xxx.go:7) MOVQ $2, 24(SP)
 0x0067 00103 (xxx.go:7) MOVQ $4, 32(SP)
 0x0070 00112 (xxx.go:7) CALL runtime.growslice(SB)
 0x0075 00117 (xxx.go:7) PCDATA $0, $1
 0x0075 00117 (xxx.go:7) MOVQ 40(SP), AX
 0x007a 00122 (xxx.go:7) MOVQ 48(SP), CX
 0x007f 00127 (xxx.go:7) MOVQ 56(SP), DX
 0x0084 00132 (xxx.go:7) MOVQ $7, 16(AX)
 0x008c 00140 (xxx.go:7) MOVQ $8, 24(AX)
 0x0094 00148 (xxx.go:8) PCDATA $0, $0
 0x0094 00148 (xxx.go:8) MOVQ AX, (SP)
 0x0098 00152 (xxx.go:7) LEAQ 2(CX), AX
 0x009c 00156 (xxx.go:8) MOVQ AX, 8(SP)
 0x00a1 00161 (xxx.go:8) MOVQ DX, 16(SP)
 0x00a6 00166 (xxx.go:8) CALL runtime.convTslice(SB)
 ... ...

我们可以看到：append并没有以独立的身份出现在CALL汇编指令的后面，而是被换成：runtime.growslice、runtime.convTslice以及相关汇编指令了。

我的Go技术专栏：“改善Go语⾔编程质量的50个有效实践”上线了，欢迎大家订阅学习！

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