go入门介绍以及发展前景

第001节:知名编程语言或系统的发展简史

Go语言现在的前景怎么样?

最受欢迎的语言

Go,也称为Golang,是谷歌设计的一种编程语言。它为多线程提供了出色的支持,因此经常被严重依赖分布式系统的公司以及硅谷的初创公司使用。那些希望加入一家专注于核心系统的硅谷初创公司的人可能想学习Golang。

难度级别:容易到中等

职业前景:大量的机会;最适合那些知道自己希望自己的职业是什么的人

优点:

作为一种静态类型的语言使其更安全 更简洁的语法使学习更容易 综合标准库,提供一系列用于处理原始类型的内置函数 非常适合构建
SPA(单页应用程序) 智能文档 非常快,因为它被编译为机器代码
缺点:

缺少虚拟机会使复杂程序的效率降低 隐式接口 缺乏多功能性 没有 GUI 库 弱势图书馆支持

一、B语言

B语言之父:Ken Thompson(肯.汤普森)。B语言是贝尔实验室开发的一种通用的程序设计语言,它是于1969年前后Ken Thompson(肯.汤普森)在Dennis Ritchie丹尼斯.里奇(Dennis Ritchie)的支持下设计出来。该语言得名于汤姆森的妻子Bonnie,它是一门开发于60年代中期的语言,现在使用者已经很少了。

二、C语言

C语言之父:Dennis Ritchie(丹尼斯·里奇)。美国著名计算机专家、C语言发明人、UNIX之父。在1969-1973年期间发明了C语言和Unix操作系统。

到了70年代,诞生了一门非常重要的语言,这就是今天的大名鼎鼎的C语言。而C语言之父是美国著名的计算机专家。丹尼斯.利奇。
在开发C语言的时候其实是以B语言为基础。之所以发明C语言,实际上是因为这两个人,刚刚的B语言之父肯.汤普森和丹尼斯.里奇,一块写了一个操作系统,就是Unix系统。在写Unix系统的过程中,需要一种便利的语言,而B语言又达不到这个要求,所以丹尼斯.里奇就在B语言上进行改造,发明了C语言。目前 C语言是世界上最常用的程序语言之一。自从被C语言取代之后,B语言几乎已遭弃置。

三、Unix系统

Unix之父:Dennis Ritchie(丹尼斯·里奇)及Ken Thompson(肯.汤普森)

提到C语言就不得不说一下Unix系统。而Unix之父,自然就是这两个人,左侧这个是B语言之父肯汤姆森。右侧这个是C语言之父丹尼斯.里奇。有意思的是,肯.汤普森当年开发 Unix的初衷是运行他编写的一款计算机游戏 Space Travel,这款游戏模拟太阳系天体运动,由玩家驾驶飞船,观赏景色并尝试在各种行星和月亮上登陆。他先后在多个系统上试验,但运行效果不甚理想,于是决定自己开发操作系统,就这样,Unix 诞生了。英文中的前缀 Uni 是小的意思,小而且巧。这是 Unix 的设计初衷,这个理念也一直影响至今。
因为他们俩在1973年左右的时候发明了Unix操作系统,也因此获得了1983年的图灵大奖。这个奖项就相当于IT行业的诺贝尔奖。

四、C++语言

C++之父:Bjarne Stroustrup(本贾尼·斯特劳斯特卢普)。1982年,美国贝尔实验室的Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念,发明了—种新的程序语言。为了表达该语言与c语言的渊源关系,它被命名为C++。

五、Python语言

Python之父:Guido van Rossum(吉多.范.罗苏姆)。1989年,为了打发圣诞节假期,Guido开始写Python语言的编译/解释器。1994年发布1.0版本。1995年9月发布了Python3.5版。

python语言的理念就是:人生苦短,我用python。吉多推崇的是简洁,大方,美观,精致。吉多一直认为python是一门很优秀的语言,实际上python也确实是可以做各个行业,无论是web开发,还是服务器端维护,还有爬虫等等,但是在每个方向上都没有做到最精,所以在某些地方没有得到很大的体现。但是吉多一直认为酒香不怕巷子深,所以也没有大力的宣传。但是近几年随着人工智能也被大众所熟知。

六、Java语言

Java之父是James Gosling(詹姆斯.高斯林)。1991年开发Oak,1994年更名为Java。1995年5月正式发布。

实际上python比java的产生还要更早一点。java的出现,正是互联网大力兴起的时候,而java因为语言的特性,在互联网上有很大的优势,发布最初就异常火爆,掩盖住了python的势头。java最初的模型是在1991年的时候开发出,他的创始人詹姆斯高斯林。那个时候还叫做Oak橡树,后来詹姆斯希望使用java语言可以像喝咖啡一样轻松,愉悦。改名为java。

七、JavaScript语言

Javascript之父是Brendan Eich(布兰登.艾奇)。JavaScript,是一门运行在浏览器端的脚本语言。这门语言是由网景公司在1995年发布的。当时网景公司主要是做浏览器方面,他们想把java语言应用在浏览器端,能够实现一些比如用户登录并验证的工作。招聘了一个新员工,叫做布兰登.艾奇,布兰登对java没有兴趣,为了应付公司的任务,只用了10天时间就设计出了JavaScript这门语言。但是JavaScript发展至今,随着前端开发异常的火爆,它已经是浏览器端的龙头语言了。

8、Golang:Go的三个作者分别是: Rob Pike(罗伯.派克),Ken Thompson(肯.汤普森)和Robert Griesemer(罗伯特.格利茨默)

第002节:Go语言的前世今生

一、 为什么需要一个新的语言

最近十年来,C/C++在计算领域没有很好得到发展,并没有新的系统编程语言出现。对开发程度和系统效率在很多情况下不能兼得。要么执行效率高,但低效的开发和编译,如C++;要么执行低效,但拥有有效的编译,如.NET、Java;所以需要一种拥有较高效的执行速度、编译速度和开发速度的编程语言,Go就横空出世了。

传统的语言比如c++,大家花费太多时间来学习如何使用这门语言,而不是如何更好的表达写作者的思想,同时编译花费的时间实在太长,对于编写-编译-运行这个链条来说周期太长。动态语言如Python,由于没有强类型的约束,很多问题需要在运行时发现,这种低级错误更应该交给编译器来发现。

  • 人力成本越来越高

  • 机器越来越便宜

  • 机器的性能越来越厉害

  • 在开发效率和运行速度上达到平衡

go出现之前,无论汇编语言、还是动态脚本语言,在执行效率和开发效率上都不能兼备。

执行效率 execution speed: C/C++ > Java > PHP
开发效率 developing efficiency: PHP > Java > C/C++

二、 谷歌工程师的20%时间

谷歌的“20%时间”工作方式,允许工程师拿出20%的时间来研究自己喜欢的项目。语音服务Google Now、谷歌新闻Google News、谷歌地图Google Map上的交通信息等,全都是20%时间的产物。

Go语言最开始也是20%时间的产物。

三、 创始人

Go的三个作者分别是: Rob Pike(罗伯.派克),Ken Thompson(肯.汤普森)和Robert Griesemer(罗伯特.格利茨默) 。

  • Rob Pike:曾是贝尔实验室(Bell Labs)的Unix团队,和Plan 9操作系统计划的成员。他与Thompson共事多年,并共创出广泛使用的UTF-8 字元编码。

  • Ken Thompson:主要是B语言、C语言的作者、Unix之父。1983年图灵奖(Turing Award)和1998年美国国家技术奖(National Medal of Technology)得主。他与Dennis Ritchie是Unix的原创者。Thompson也发明了后来衍生出C语言的B程序语言。

  • Robert Griesemer:在开发Go之前是Google V8、Chubby和HotSpot JVM的主要贡献者。

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此外还有Plan 9开发者Russ Cox、和曾改善目前广泛使用之开原码编译器GCC的Ian Taylor。

四、 Go的缔造与发展

4.1 Go的命名

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这是一封由 Rob Pike 在 2007 年 9 月 25 号,星期二,下午 3:12 回复给 Robert Griesemer、Ken Thompson 的有关编程语言讨论主题的邮件,邮件正文大意为:在开车回家的路上我得到了些灵感。1.给这门编程语言取名为“go”,它很简短,易书写。工具类可以命名为:goc、 gol、goa。交互式的调试工具也可以直接命名为“go”。语言文件后缀名为 .go 等等

这就是 Go 语言名字的来源,自此之后 Robert、Rob 和 Ken 三个人开始在 Google 内部进行了研发,一直到了 2009 年,Go 正式开源了,Go 项目团队将 2009 年 11 月 10 日,即该语言正式对外开源的日字作为其官方生日。源代码最初托管在 http://code.google.com 上,之后几年才逐步的迁移到 GitHub 上。

4.2 Go的发展过程中的记事

第一个事情是在开发设计 Go 语言过程中的第一个重大惊喜是收到了以下这封邮件:

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这是一封由 Ian Lance Taylor 在 2008 年 6月 7 日(星期六)的晚上 7:06 写给 Robert Griesemer、Rob Pike、 Ken Thompson 的关于 Go gcc 编译器前端的邮件。邮件正文大意如下:我的同事向我推荐了这个网站 http://…/go_lang.html 。这似乎是一门很有趣的编程语言。我为它写了一个 gcc 编译器前端。虽然这个工具仍缺少很多的功能,但它确实可以编译网站上展示的那个素数筛选程序了。

Ian Lance Taylor 的加入以及第二个编译器 (gcc go) 的实现 在带来震惊的同时

,也伴随着喜悦。这对 Go 项目来说不仅仅是鼓励,更是一种对可行性的证明。语言的第二次实现对制定语言规范和确定标准库的过程至关重要,同时也有助于保证其高可移植性,这也是 Go 语言承诺的一部分。自此之后 Ian Lance Taylor 成为了设计和实现 Go 语言及其工具的核心人物。

第二件事情是 Russ Cox 在2008年带着他的语言设计天赋和编程技巧加入了刚成立不久的 Go 团队。Russ 发现 Go 方法的通用性意味着函数也能拥有自己的方法,这直接促成了 http.HandlerFunc 的实现,这是一个让 Go 一下子变得无限可能的特性。Russ 还提出了更多的泛化性的想法,比如 io.Reader 和 io.Writer 接口,奠定了所有 I/O 库的整体结构。

第三件事情是聘请了安全专家 Adam Langley 帮助 Go 走向 Google 外面的世界。Adam 为 Go 团队做了许多不为外人知晓的工作,包括创建最初的 http://golang.org 网站以及 build dashboard。不过他最大的贡献当属创建了 cryptographic 库。起先,在我们中的部分人看来,这个库无论在规模还是复杂度上都不成气候。但是就是这个库在后期成为了很多重要的网络和安全软件的基础,并且成为了 Go 语言开发历史的关键组成部分。许多网络基础设施公司,比如 Cloudflare,均重度依赖 Adam 在 Go 项目上的工作,互联网也因它变得更好。我记得当初 beego 设计的时候,session 模块设计的时候也得到了 Adam 的很多建议,因此,就 Go 而言,我们由衷地感谢 Adam。

第四个事情就是一家叫做 Docker 的公司。就是使用 Go 进行项目开发,并促进了计算机领域的容器行业,进而出现了像 Kubernetes 这样的项目。现在,我们完全可以说 Go 是容器语言,这是另一个完全出乎意料的结果。

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除了大名鼎鼎的Docker,完全用GO实现。业界最为火爆的容器编排管理系统kubernetes完全用GO实现。之后的Docker Swarm,完全用GO实现。除此之外,还有各种有名的项目,如etcd/consul/flannel,七牛云存储等等
均使用GO实现。有人说,GO语言之所以出名,是赶上了云时代。但为什么不能换种说法?也是GO语言促使了云的发展。

除了云项目外,还有像今日头条、UBER这样的公司,他们也使用GO语言对自己的业务进行了彻底的重构。

五、最后

Go语言是谷歌2009年发布的第二款开源编程语言(系统开发语言),它是基于编译、垃圾收集和并发的编程语言。
Go语言专门针对多处理器系统应用程序的编程进行了优化,使用Go编译的程序可以媲美 C / C++代码的速度,而且更加安全、支持并行进程。作为出现在21世纪的语言,其近C的执行性能和近解析型语言的开发效率,以及近乎于完美的编译速度,已经风靡全球。特别是在云项目中,大部分都使用了Golang来开发。不得不说,Golang早已深入人心。而对于一个没有历史负担的新项目,Golang或许就是个不二的选择。
很多人将Go语言称为21世纪的C语言,因为Go不仅拥有C的简洁和性能。而且还很好的提供了21世纪互联网环境下服务端开发的各种实用特性。被称为Go语言之父的罗勃·派克(Rob Pike)就曾说过,你是否同意Go语言,取决于你是认可少就是多,还是少就是少(Less is more or less is less)。Go语言的整个设计哲学就是:将简单、实用体现得淋漓尽致。
如今 Go 已经是云计算编程语言,GO语言背靠Google这棵大树,又不乏牛人坐镇,是名副其实的“牛二代”。想象一下:一个只有十几年发展经历的编程语言,已经成为了如此巨大而且正在不断发展的行业的主导者,这种成功是每个人都无法想象的。

 第003节:Go语言logo和版本

一、 Go的logo

1.1 Go语言的logo

Go语言的logo就是很简洁的GO两个字母。

1.2 Go的吉祥物

Go之所以叫Go,是想表达这门语言的运行速度、开发速度、学习速度(develop)都像gopher一样快。

gopher是一种生活在加拿大的小动物,go的吉祥物就是这个小动物, 它的中文名叫做

二、Go的官网

 The Go Programming Language

三、 Go语言主要发展过程

  • 2007年9月,雏形设计 ,Rob Pike(罗伯.派克) 正式命名为Go;

  • 2008年5月,Google全力支持该项目;

  • 2009年11月10日,首次公开发布,Go将代码全部开源,它获得了当年的年度语言;

  • 2011年3月16日,Go语言的第一个稳定(stable)版本r56发布。

  • 2012年3月28日,Go语言的第一个正式版本Go1发布。

  • 2013年4月04日,Go语言的第一个Go 1.1beta1测试版发布。

  • 2013年4月08日,Go语言的第二个Go 1.1beta2测试版发布。

  • 2013年5月02日,Go语言Go 1.1RC1版发布。

  • 2013年5月07日,Go语言Go 1.1RC2版发布。

  • 2013年5月09日,Go语言Go 1.1RC3版发布。

  • 2013年5月13日,Go语言Go 1.1正式版发布。

  • 2013年9月20日,Go语言Go 1.2RC1版发布。

  • 2013年12月1日,Go语言Go 1.2正式版发布。

  • 2014年6月18日,Go语言Go 1.3版发布。

  • 2014年12月10日,Go语言Go 1.4版发布。

  • 2015年8月19日,Go语言Go 1.5版发布,本次更新中移除了”最后残余的C代码”。

  • 2016年2月17日,Go语言Go 1.6版发布。

  • 2016年8月15日,Go语言Go 1.7版发布。

  • 2017年2月17日,Go语言Go 1.8版发布。

  • 2017年8月24日,Go语言Go 1.9版发布。

  • 2018年2月16日,Go语言Go 1.10版发布。

  • 2018年8月24日,Go语言Go 1.11版发布。

  • 2019年2月25日,GO语言Go1.12版发布。

Go 语言起源 2007 年,并于 2009 年正式对外发布。它从 2009 年 9 月 21 日开始作为谷歌公司 20% 兼职项目,即相关员工利用 20% 的空余时间来参与 Go 语言的研发工作。

其实可以看到,Go语言的历史不算很短。

2009年11月 GO语言第一个版本发布。2012年3月 第一个正式版本Go1.0发布。

2015年8月 go1.5发布,这个版本被认为是历史性的。完全移除C语言部分,使用GO编译GO,少量代码使用汇编实现。另外,他们请来了内存管理方面的权威专家Rick Hudson,对GC进行了重新设计,支持并发GC,解决了一直以来广为诟病的GC时延(STW)问题。并且在此后的版本中,又对GC做了更进一步的优化。到go1.8时,相同业务场景下的GC时延已经可以从go1.1的数秒,控制在1ms以内。GC问题的解决,可以说GO语言在服务端开发方面,几乎抹平了所有的弱点。

直到今年的2月25日,Go语言发布最新的版本是Go 1.12。

在GO语言的版本迭代过程中,语言特性基本上没有太大的变化,基本上维持在GO1.1的基准上,并且官方承诺,新版本对老版本下开发的代码完全兼容。事实上,GO开发团队在新增语言特性上显得非常谨慎,而在稳定性、编译速度、执行效率以及GC性能等方面进行了持续不断的优化。

Go稳定版发布时,Go Team承诺后续的版本都会兼容之前的版本。这对于开发者来说非常重要,Go后续的版本也一直在提升内功,从而可以让用户无缝的升级Go版本。

第004节:Go语言的核心特性

Go语言,作为编程语言的后生,站在巨人的肩膀上,吸收了其他一些编程语言的特点。

Go 编程语言是一个开源项目,它使程序员更具生产力。Go 语言具有很强的表达能力,它简洁、清晰而高效。得益于其并发机制, 用它编写的程序能够非常有效地利用多核与联网的计算机,其新颖的类型系统则使程序结构变得灵活而模块化。 Go 代码编译成机器码不仅非常迅速,还具有方便的垃圾收集机制和强大的运行时反射机制。 它是一个快速的、静态类型的编译型语言,感觉却像动态类型的解释型语言。(摘取自官网)

一、思想

Less can be more

大道至简,小而蕴真

让事情变得复杂很容易,让事情变得简单才难

深刻的工程文化

二、核心特性

Go语言之所以厉害,是因为它在服务端的开发中,总能抓住程序员的痛点,以最直接、简单、高效、稳定的方式来解决问题。这里我们并不会深入讨论GO语言的具体语法,只会将语言中关键的、对简化编程具有重要意义的方面介绍给大家,体验Go的核心特性。

2.1 并发编程

Go语言在并发编程方面比绝大多数语言要简洁不少,这一点是其最大亮点之一,也是其在未来进入高并发高性能场景的重要筹码。

不同于传统的多进程或多线程,golang的并发执行单元是一种称为goroutine的协程。

由于在共享数据场景中会用到锁,再加上GC,其并发性能有时不如异步复用IO模型,因此相对于大多数语言来说,golang的并发编程简单比并发性能更具卖点。

在当今这个多核时代,并发编程的意义不言而喻。当然,很多语言都支持多线程、多进程编程,但遗憾的是,实现和控制起来并不是那么令人感觉轻松和愉悦。Golang不同的是,语言级别支持协程(goroutine)并发(协程又称微线程,比线程更轻量、开销更小,性能更高),操作起来非常简单,语言级别提供关键字(go)用于启动协程,并且在同一台机器上可以启动成千上万个协程。协程经常被理解为轻量级线程,一个线程可以包含多个协程,共享堆不共享栈。协程间一般由应用程序显式实现调度,上下文切换无需下到内核层,高效不少。协程间一般不做同步通讯,而golang中实现协程间通讯有两种:1)共享内存型,即使用全局变量+mutex锁来实现数据共享;2)消息传递型,即使用一种独有的channel机制进行异步通讯。

对比JAVA的多线程和GO的协程实现,明显更直接、简单。这就是GO的魅力所在,以简单、高效的方式解决问题,关键字go,或许就是GO语言最重要的标志。

高并发是Golang语言最大的亮点

2.2 内存回收(GC)

从C到C++,从程序性能的角度来考虑,这两种语言允许程序员自己管理内存,包括内存的申请和释放等。因为没有垃圾回收机制所以C/C++运行起来速度很快,但是随着而来的是程序员对内存使用上的很谨小慎微的考虑。因为哪怕一点不小心就可能会导致“内存泄露”使得资源浪费或者“野指针”使得程序崩溃等,尽管C++11后来使用了智能指针的概念,但是程序员仍然需要很小心的使用。后来为了提高程序开发的速度以及程序的健壮性,java和C#等高级语言引入了GC机制,即程序员不需要再考虑内存的回收等,而是由语言特性提供垃圾回收器来回收内存。但是随之而来的可能是程序运行效率的降低。

GC过程是:先stop the world,扫描所有对象判活,把可回收对象在一段bitmap区中标记下来,接着立即start the world,恢复服务,同时起一个专门gorountine回收内存到空闲list中以备复用,不物理释放。物理释放由专门线程定期来执行。

GC瓶颈在于每次都要扫描所有对象来判活,待收集的对象数目越多,速度越慢。一个经验值是扫描10w个对象需要花费1ms,所以尽量使用对象少的方案,比如我们同时考虑链表、map、slice、数组来进行存储,链表和map每个元素都是一个对象,而slice或数组是一个对象,

因此slice或数组有利于GC。

GC性能可能随着版本不断更新会不断优化,这块没仔细调研,团队中有HotSpot开发者,应该会借鉴jvm gc的设计思想,比如分代回收、safepoint等。

  • 内存自动回收,再也不需要开发人员管理内存
  • 开发人员专注业务实现,降低了心智负担
  • 只需要new分配内存,不需要释放

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