在其十几年的发展过程中，Google 的Go 编程语言已经从 alpha 极客的好奇心发展成为世界上一些最重要的云原生软件项目背后经过考验的编程语言。
为什么Docker、Kubernetes等项目的开发者会选择 Go ？Go 的定义特征是什么？它与其他编程语言有何不同？Go最适合什么类型的项目？在本文中，我们将探讨 Go 的功能集、最佳用例、该语言的遗漏和限制，以及 Go 的未来发展方向。
Go语言小而简单
Go（或通常称为Golang）是由 Google 员工（主要是长期 Unix 大师和 Google 杰出工程师 Rob Pike）创建的，但严格来说它并不是一个“Google 项目”。相反，Go 是一个社区开发的开源项目，由领导层牵头，他们对 Go 应该如何使用以及语言应该发展的方向有强烈的意见。
Go 旨在简单易学、易于使用且易于其他开发人员阅读。Go 没有大量的功能集，尤其是与C++等语言相比。Go 的语法让人想起C，这使得长期的 C 开发人员相对容易学习。也就是说，Go 的许多特性，尤其是它的并发性和函数式编程特性，可以追溯到 Erlang 等语言。
作为一种用于构建和维护各种跨平台企业应用程序的类 C 语言，Go 与 Java 有很多共同点。作为一种快速开发可在任何地方运行的代码的方法，您可以将 Go 和Python进行比较，尽管差异远远大于相似之处。
Go文档将 Go 描述为“一种快速、静态类型、编译语言，感觉就像一种动态类型、解释语言”。即使是大型 Go 程序也能在几秒钟内完成编译。另外，Go 避免了 C 风格包含文件和库的大部分开销。
Go语言优势
- 走走很方便
- Go 很快
- Go 是便携式的
- Go 是可互操作的
- Go 得到广泛支持
Go 通过多种方式让开发人员的生活变得轻松。
走走很方便
Go 与 Python 等脚本语言相比，它能够满足许多常见的编程需求。其中一些功能内置于语言本身中，例如用于并发和类线程行为的 goroutine，而 Go 标准库包中提供了其他功能，例如Go 的 http 包。与 Python 一样，Go 提供自动内存管理功能，包括垃圾收集。
与 Python 等脚本语言不同，Go 代码编译为快速运行的本机二进制文件。与 C 或 C++ 不同，Go 的编译速度非常快，足以让使用 Go 感觉更像是使用脚本语言而不是编译语言。此外，Go 构建系统比其他编译语言的构建系统更简单。构建和运行 Go 项目只需几个步骤和很少的记录。
Go 很快
Go 二进制文件的运行速度比 C 二进制文件慢，但对于大多数应用程序来说，速度差异可以忽略不计。对于绝大多数工作来说，Go 的性能与 C 一样好，并且通常比其他以开发速度着称的语言（例如JavaScript、Python 和Ruby）快得多。
Go 是便携式的
使用 Go 工具链创建的可执行文件可以独立运行，没有默认的外部依赖项。Go工具链适用于多种操作系统和硬件平台，可用于跨平台编译二进制文件。
Go 是可互操作的
Go 在不牺牲对底层系统的访问的情况下提供了上述所有功能。Go 程序可以与外部 C 库对话或进行本机系统调用。例如，在 Docker 中，Go 与低级 Linux 函数、cgroup 和命名空间交互，以发挥容器魔法。
Go 得到广泛支持
Go 工具链可以作为 Linux、MacOS 或 Windows 二进制文件或 Docker 容器免费提供。Go 默认包含在许多流行的 Linux 发行版中，例如 Red Hat Enterprise Linux 和 Fedora，这使得将 Go 源代码部署到这些平台变得更加容易。从 Microsoft 的Visual Studio Code到 ActiveState 的 Komodo IDE ，许多第三方开发环境都对 Go 提供了强大的支持。
Go 语言最适合的地方
- 云原生开发
- 分布式网络服务
- 实用程序和独立工具
没有一种语言适合所有工作，但有些语言比其他语言适合更多的工作。Go 在开发以下应用程序类型方面表现最出色。
云原生开发
Go 的并发性和网络功能以及高度的可移植性使其非常适合构建云原生应用程序。事实上，Go 被用来构建云原生计算的几个基石，包括Docker、Kubernetes和Istio。
分布式网络服务
网络应用程序的生存和消亡取决于并发性，而 Go 的原生并发特性（主要是goroutine 和 通道）非常适合此类工作。因此，许多 Go 项目都是用于网络、分布式功能和云服务： API、 Web 服务器、 Web 应用程序的最小框架等。
实用程序和独立工具
Go 程序编译为具有最少外部依赖的二进制文件。这使得它们非常适合创建实用程序和其他工具，因为它们启动速度快并且可以轻松打包以进行重新分发。一个例子是 名为 Teleport 的访问服务器（用于 SSH 等）。通过从源代码编译或下载预构建的二进制文件，Teleport 可以快速轻松地部署在服务器上。
Go语言限制
- Go 省略了许多语言特性
- Go 二进制文件可能很大
- Go垃圾收集吞噬资源
- Go 缺乏构建 GUI 的标准工具包
Go 省略了许多语言特性
Go 的一系列固执己见的功能既引起了赞扬，也引起了批评。Go 的设计偏向于小而易于理解，故意省略了某些功能。结果是其他语言中常见的一些功能在 Go 中根本不可用——这是故意的。
一个长期存在的抱怨是缺乏通用函数，通用函数允许函数接受许多不同类型的变量。多年来，Go 的开发团队一直反对在该语言中添加泛型，因为他们想要一种语法和一组行为来补充 Go 的其余部分。但从 2022 年初发布的 Go 1.18 开始，该语言现在包含泛型语法。我们吸取的教训是，Go 很少添加主要功能，并且只有在经过深思熟虑后才添加，以便更好地保持跨版本的广泛兼容性。
Go 二进制文件可能很大
Go 的另一个潜在缺点是生成的二进制文件的大小。Go 二进制文件默认是静态编译的，这意味着运行时所需的所有内容都包含在二进制映像中。这种方法简化了构建和部署过程，但代价是简单的“Hello，world！” 在 64 位 Windows 上，大小约为 1.5MB。Go 团队一直致力于 在每个后续版本中减小这些二进制文件的大小 。还可以 通过压缩 或 删除 Go 的调试信息来缩小 Go 二进制文件。最后一个选项可能比云或网络服务更适合独立的分布式应用程序，在云或网络服务中，如果服务出现故障，那么拥有调试信息会很有用。
Go垃圾收集吞噬资源
Go 的另一个备受推崇的功能，即自动内存管理，可以被视为一个缺点，因为垃圾收集需要一定量的处理开销。按照设计，Go 不提供手动内存管理，并且 Go 中的垃圾收集因不能很好地处理企业应用程序中出现的内存负载而受到批评。
也就是说，Go 的每个新版本似乎都改进了内存管理功能。例如，Go 1.8 显着缩短了垃圾收集的延迟时间。Go 开发人员确实有能力在 C 扩展中使用手动内存分配，或者通过 第三方手动内存管理库，但大多数 Go 开发人员更喜欢使用本机解决方案来解决这些问题。
Go 缺乏标准的 GUI 工具包
围绕为 Go 应用程序（例如桌面应用程序中的 GUI）构建丰富 GUI 的软件文化仍然分散。
大多数 Go 应用程序都是命令行工具或网络服务。也就是说，各种项目正在努力为 Go 应用程序带来丰富的 GUI。有 GTK 和 GTK3 框架的绑定。另一个项目旨在提供 平台本机 UI，尽管这些依赖于 C 绑定并且不是用纯 Go 编写的。Windows用户可以尝试 walk。但这个领域还没有出现明显的赢家或安全的长期赌注，而且一些项目，例如谷歌试图构建 跨平台 GUI 库的项目，已经半途而废。此外，由于 Go 在设计上是独立于平台的，因此它们中的任何一个都不太可能成为标准包集的一部分。
最后，虽然 Go 可以与本机系统功能对话，但 Go 并不是为开发低级系统组件而设计的，例如内核或设备驱动程序或嵌入式系统。毕竟，Go 运行时和 Go 应用程序的垃圾收集器都依赖于底层操作系统。（对此类工作的尖端语言感兴趣的开发人员可能会考虑 Rust 语言。）
Go语言的未来
Go 的未来发展将更多地转向其开发者群体的需求，Go 的管理者会改变语言以更好地适应这些受众，而不是以顽固的榜样来引领。一个典型的例子是泛型，经过深思熟虑最好的方法后，泛型最终被添加到语言中。
2021 年Go开发者调查 发现，Go 用户总体上对该语言提供的功能感到满意，但也指出了很大的改进空间。Go 用户希望改进的首要领域是依赖管理（Go 中的一个持续挑战）、诊断错误和可靠性，而内存、CPU 使用率、二进制大小和构建时间等问题的排名要低得多。
大多数语言都倾向于一组核心用例。在 Go 出现的十年里，它的利基市场已经成为网络服务，并且它可能会继续扩大其占有率。总的来说，该语言的主要用例是创建 API 或 RPC 服务 (49%)，其次是数据处理 (10%)、Web 服务 (10%) 和 CLI 应用程序 (8%)。
Go 语言吸引力日益增长的另一个迹象是，有多少开发者在对其进行评估后选择了它。在考虑使用 Go 进行项目的受访者中，75% 选择了该语言。在那些没有选择 Go 的人中，Rust (25%)、Python (17%) 和 Java (12%) 是首选选择。这些语言中的每一种都已经找到或正在寻找其他利基市场：Rust 用于安全快速的系统编程；用于原型设计、自动化和粘合代码的 Python ；和 Java 用于长期的企业应用程序。
Go 的速度和开发简单性将在多大程度上将其带入其他用例，或者 Go 将深入企业开发，还有待观察。但 Go 作为主要编程语言的未来已经确定——尤其是在云中，Go 的速度和简单性简化了可长期维护的可扩展基础设施的开发。
作者：Serdar Yegulalp
更多技术干货请关注公号【云原生数据库】
squids.cn，云数据库RDS，迁移工具DBMotion，云备份DBTwin等数据库生态工具。
irds.cn，多数据库管理平台（私有云）。
