Go 语言 : 互联网时代的 C

• 1. Go 语言 : 互联网时代的 C Googol Lee <[email protected]> @ Beta 技术沙龙 http://club.blogbeta.com 官方 twitter ： @betasalon Groups ： http://groups.google.com/group/betasalon
• 2. Ken Thompson
• 3. Summery 系统级开发现状 新需求需要新模型 Go 对并发的支持 Go 的语法特点
• 4. 系统测开发现状 要求高并发 要求开发速度 要求性能好 要求可分布
• 5. 系统测开发现状 C/C++ 写的好的话 速度快，内存利用率高 写不好的话 内存泄露 Core dump 语言层面完全没有对并发有支持 裸用 os 的并发机制：线程 / 进程
• 6. 系统测开发现状 Java 速度快，语言不灵活 语言层面有一定的并发支持，基于 os 并发机制 PHP/Python/Ruby 开发速度快，灵活 速度慢 语言层面依旧裸用 os 的并发机制，甚至不提供或者有限制（ GIL ） Twisted/asyncore/Multiprocess
• 7. 能否开发快，性能高？ 新模型
• 8. 新的编程模型（ CSP ） 在语言层面加入对并发支持 而不是以库形式提供 更高层次的并发抽象 而不是直接暴露 os 的并发机制 应用 Erlang Ocaml
• 9. GO 并发模型 Goroutine Channel Rpc 内存模型
• 10. 并发模型 - goroutine 轻量 Goroutine 间是并行的 底层混合使用非阻塞 IO 和线程 关键字： go
• 11. 并发模型 - channel 通过通信来共享 而不是通过共享来通信 对 channel 的读写是阻塞的 读阻塞到读出内容 写阻塞到内容写入 buffer channel 的两个功能 传值 同步
• 12. 例子 - 筛法求素数
• 13.   例子 func generate(ch chan int ) { for i := 2; ; i++ { ch <- i // Send 'i' to channel 'ch'. } } func filter(in, out chan int , prime int) { for { I := <- in // Receive value of new variable 'i' from 'in'. if i % prime != 0 { out <- i // Send 'i' to channel 'out'. } } } func main() { runtime.GOMAXPROCS(1); ch := make(chan int) // Create a new channel. go generate(ch) // Start generate() as a goroutine. for { prime := <-ch fmt.Println(prime) ch1 := make(chan int) go filter(ch, ch1, prime) ch = ch1 } }
• 14.   例子 - 续 Strace 结果： 并发手段： 有 Println ：有一次 clone ，占用一个 core 可以在 write 时继续进行计算 需要 futex 做同步 没有 Println ：没有 clone ，占用一个 core 在 chan 读写时切换 goroutine 没有同步信号量
• 15. select 同时监听多个 channel for { // loop forever select { case req := <- service: … // process the request case <- quit: return; // quit loop } }
• 16. RPC 远程调用 使用 golang 库 gob 作序列化 目前只能用 http 做 server http 使用长链接 限制 gob 不能序列化函数和 channel
• 17. 例子 type Class struct {} func (p *Class) Function (a *Args, r *Reply) os.Error // server func main() { a := new(module.Class); rpc.Register (a); rpc.HandleHTTP (); l, e := net.Listen(&quot;tcp&quot;, &quot;:1234&quot;); http.Serve(l, nil); } // client func main() { client, err := rpc.DialHTTP (&quot;tcp&quot;, &quot;127.0.0.1:1234&quot;); args := &module.Args{7, 8}; reply := new(module.Reply); err = client.Call (&quot;Class.Function&quot;, args, reply); }
• 18. 内存模型 简化并发编程必须有 GC 参与 单件如何释放 初始化 Import package 的 init 包间顺序不定 包里 goroutine 在所有 init 之后才执行 Main package 的 main
• 19. 内存模型 原子 IO 对变量的读写都是原子的 c/c++ 的变量读写都不是原子的 乱序 仅保证在 goroutine 内，乱序后执行结果不变 once 安全的初始化手段 Lock 用 channel 更好
• 20. 语法细节 - 原则 简化语法 混合了 C 和 Python 便于解析 加快编译速度
• 21. 语法细节 – 值 vs 引用 值类型创建 基本类型 字面量： 0 ， 1.1 ， 'c' ，” string” ， [3]int{1,2,3}/[...] 构造 Point{1, 1} 具有引用语义的基本类型： maps ， slice ， channel maps ， channel 的值类型必须用 make 创建 指针 空指针： nil 没有指针运算 - 需要指针运算时应该用 slice 创建 var pInt *int = &someIntVar; var point *Point = &Point{1, 1}
• 22. 语法细节 - slice 定义方法 数组： var array [100]int slice ： var slice []int slice 可以对数组内任意一段做引用 slice = array[X:Y] len(slice) = Y – X cap(slice) ： slice 实际占用的内存 取代指针，安全的数组引用 slice = &array 等同于 slice = array[0:len(array)]
• 23. 语法细节 – 类 定义方式类似 C type SomeClass struct { … } func (self *SomeClass) method(...) { … } 调用方式类似 C++ var class *SomeClass = &SomeClass{ … } class.method( … ) 独特的继承 type Base struct { … } type Child struct { Base; … } func (p *Child) method() { p.BaseMethod( … ); }
• 24. 语法细节 – 非继承 动态绑定 interface type PrintInterface interface { print(); } type Printable struct { … } // no inherit here func (p *Printable) print() { … } var i PrintInterface = &Printable{ … } i.print() Any 可以传入任意类型 type Any interface {} 调用方式 any.(PrintInterface).print()
• 25. 语法细节 - type True typedef 让错误的代码 显而易见 直接报错 —— 《软件随想录》 P189 例子： type UnsafeString string; type SafeString string; var input UnsafeString = form.data; var valid SafeString; valid = input; // compile error. valid = SafeString(input); // can convert with cast
• 26. 语法细节 – const 常量不用定义类型 const MAX_NUMBER = 100; const DEFAULT_STRING = “string”; 枚举是特殊的常量，特殊递增符 iota const ( _ = iota // ignore A = iota * 2 // 1 * 2 = 2 B // 2 * 2 = 4, inherit from above C // 3 * 2 = 6 _ // ignore, iota = 4 D // 5 * 2 = 10 )
• 27. 语法细节 - 实现 C++0x Auto x := 6; y := make(chan int); Concept 使用 Interface 在运行期实现 GC Lambda someFunc = func ( … ) { … } someFunc() 闭包
• 28. 包管理 首字母大写是 public ，小写是 private 需要预先编译才能 import 已有库 *nix/c 标准库 - os ， rand C 互操作 - C Container - heap ， list ， ring ， vector ， hash golang 的词法 / 语法分析库 – ast 网络库 - websocket ， http ， json
• 29. Q&A http://golang.org