ビューティゴー

ゴーファー -ゴーマスコット

少し前に、サードパーティのプロジェクトでGoを使用する可能性の研究を開始し、このプログラミング言語の美しさに単純に驚きました。

その開発者は、通常、動的型付けを行うインタープリタ型言語に固有の使いやすさと、静的型付けを備えたコンパイル言語に典型的なセキュリティ（型安全性、メモリ使用量安全性）を組み合わせたパフォーマンスのバランスをとることができたと思います。

この言語には、最新のシステムの開発に最適な2つの機能があります。 記事の「Strengths」というセクションで、それらについて詳しく説明します。

それらの1つは、 ファーストクラスの同時実行性サポートです（ゴルーチンとチャネルを使用します。以下で説明します）。 定義により、競争力により、プロセッサのコアが1つしかなくても、CPUの利用可能なすべての電力をより効率的に使用できます。 Goでは、同じマシン上で数十万のゴルーチン（軽量スレッド）を同時に実行できます。 チャネルとゴルチンは、サプライヤ-コンシューマ（プロデューサ-コンシューマメッセージングパラダイム）の概念のフレームワーク内でメッセージの送信に関連するメカニズムを抽象化するため、分散システムの構築において非常に重要です。

Goに戻って、私はインターフェースが本当に好きです。 インターフェイスを使用すると、疎結合または完全に無関係なコンポーネントに基づいてシステムを作成できます。 したがって、コードはインターフェイスの種類に依存することができ、このインターフェイスを誰がどのように実装するかを実際に心配する必要はありません。 コントローラーは、このコードに、すべての機能を実装するインターフェースに対応する依存関係を提供します。 これにより、ユニットテスト用の優れたアーキテクチャを作成できます（依存性注入を使用）。 コントローラーは、必要なインターフェイスコードの実装を挿入（模倣）できます。これにより、その動作の正確性をテストできます。

これらすべての機能を考えると、特にクラウド（Webサーバー、CDN、キャッシュなど）および分散システム、マイクロサービスなどの開発に関しては、Goは素晴らしい言語であると言えると思います。次のプロジェクトで使用する言語を選択することを考えると、Goを真剣に検討することをお勧めします。

この記事では、言語の次の側面についてお話しする予定です。

• はじめに
• なぜ行くの？
• 対象者。
• 囲Strengthの強み。
• Goの弱点。
• Go 2に向かっています。
• 囲Philの哲学。
• どこから始めますか。
• Goを使用するのは誰ですか。

はじめに

Goは、Robert Griesemer、Rob Pike、およびKen ThompsonによってGoogleで作成されたオープンソース言語です。 この場合のオープンソースコードは、誰もが言語の開発に参加し、新しい機能の開発、バグの修正などを提案できることを意味します。言語コードはGitHubで入手できます 。 開発への参加に関するドキュメントは、 ここにあります 。

なぜ行く

著者らは、新しい言語を作成する主な理由は、ソフトウェア開発に関連してGoogleで発生する問題を解決したいということだと言います。 また、GoはC ++の代替として開発されたことにも言及しています。

GoのミッションについてRob Pikeが言っていることは次のとおりです。

「Goの目標は、プログラミング言語の設計を研究することではありません。 開発者と同僚の作業環境を改善することにあります。 Goは、プログラミング言語の研究よりもソフトウェア開発に重点を置いています。 または、言い換えると、Goは主に開発目標に役立つように設計されています。

Goの作成を促したGoogleの問題 （ https://talks.golang.org/2012/splash.articleから取得）：

• 最大1時間続く遅いアセンブリ、
• 制御不能な依存関係、
• 言語の異なるサブセットのプログラマーによる使用、
• コードの読み取りの難しさ（他の人が書いたプログラムを理解する際の問題、ドキュメントの量と質が不十分など）、
• 努力の重複
• 更新のコスト
• スキューバージョン（バージョンスキュー）、
• 自動化ツールの作成の難しさ、
• 言語間アセンブリ。

Goが成功するには、これらの問題を解決する必要があります （ https://talks.golang.org/2012/splash.articleから取得）。

• Goは、大規模な開発チーム、多くの依存関係を持つプログラムのために大規模に動作するはずです。
• Goは、比較的Cに似た使い慣れたものでなければなりません。 Googleでは、プログラマーが新しい言語を使用して生産性の高い作業を迅速に開始する必要があるため、あまりにも急進的であってはなりません。
• Goはモダンでなければなりません。 彼は、プログラマがマルチコアマシンを効率的に使用できるように、競争力などの機能を必要としています。 ネットワークとWebサーバーとして動作するための組み込みライブラリが必要です。

対象読者

Goはシステムを構築するための言語です。 クラウドソリューション（Webサーバー、キャッシュ）、マイクロサービス、および分散システム（競争力サポートのため）に最適です。

強み

静的型付け

Goは静的な型付き言語です。 つまり、すでにコンパイル段階で、すべての変数、関数の引数、および戻り値の型を宣言する必要があります。 このアプローチは不便に思えるかもしれませんが、これはコンパイル時に多くのエラーが見つかるため、実際には利点です。 この要素の重要性は、コマンドのサイズとともに大きくなります。型宣言により、ライブラリと関数が読みやすくなり、理解しやすくなるためです。

コンパイル速度

Goで記述されたコードは非常に高速にコンパイルされるため、コンパイルが完了するまで待つ必要はありません:)実際、 go runコマンドはプログラムを非常に高速に起動するため、最初はインタプリタ言語で作業しているかのようにコンパイルがまったくないようにさえ思えます。

実行速度

Goのコードは、使用されるOS（Linux / Windows / Mac）と、コンパイルが実行されるマシンのCPUのアーキテクチャ（x86、x86–64、ARMなど）に依存するマシンコードに直接コンパイルされます。 したがって、Goプログラムは非常に高速に動作します。

移植性

プログラムはマシンコードに直接コンパイルされるため、バイナリファイルは同じオペレーティングシステムとアーキテクチャ内で移植可能です。

この可能性は、Goバイナリが静的にリンクされているという事実、つまり、プログラムに必要なすべての共有ライブラリがコンパイル段階でバイナリファイルに含まれているために発生します。 動的に、プログラムの実行中はリンクしません。
これは、データセンターの多数のマシンにプログラムを展開するときに便利です。 バイナリは、（たとえばscpを使用して）任意の数のマシンに単純にコピーできます。ただし、もちろん、OSとターゲットシステムのアーキテクチャ用にコンパイルされている必要があります。 Linuxのインストールされたバージョンについて心配したり、依存関係を管理したりする必要はありません。 プログラムはただ起動して動作します:)

競争力

Goは非常に競争力のあるサポートを提供します。これは、このプログラミング言語の最も重要な利点の1つです。 Goの競争力メカニズムは、Tony Hoareの「Communicating Sequential Processes」に基づいています。

Goランタイムを使用すると、数十万の競合ゴルーチンを1台のマシンで実行できます。 Gorutinは軽量の実行スレッドです。 Goは、OSスレッドでゴルーチンを多重化できます。 つまり、いくつかのゴルーチンは、オペレーティングシステムの同じスレッドで競合できます。 Goランタイムは、goroutineの実行を制御するタスクを持つ特別なスケジューラーを提供します。

このアプローチには2つの利点があります。

1. 初期化時に、gorutinはスタック上で4 KBのみを占有します。 これは、たとえばオペレーティングシステムのスレッドに通常割り当てられる1メガバイトと比較すると、ごくわずかです。 この数は、1台のマシンで数十万の異なるゴルーチンを競争的に実行する必要がある場合に重要になります。 OSストリームがこれらの目的に使用される場合、RAMは非常に早く終了する可能性があります。

   
   
2. Goは、オペレーティングシステムのスレッドを使用するJavaのような他の言語と同じように進むことができます。 ただし、この場合、OSスレッド間でコンテキストを切り替えるコストは、異なるゴルーチン間でコンテキストを切り替えるコストに比べてはるかに高くなります。

この記事で「競争力」について繰り返し言及しているので、Rob Pikeが競争と並行性は2つの異なるものであると言っているビデオを見ることをお勧めします。 プログラミングにおいて、競合性とは、並列性が独立した計算および/または依存した計算の同時実行である場合に、独立して実行する一連のプロセスを意味すると理解されています。 1つのコアでは、単位時間あたり1つの操作しか実行できないため、同時実行性は利用できません。 ただし、この場合でも競争は可能です。 オペレーティングシステムスケジューラは、さまざまなタイムスライスでさまざまなプロセス（実際には、各プロセスに少なくともメインスレッドがあるため、スレッド）を開始します。 したがって、単位時間内に、プロセッサは1つのスレッドのみによって占有されます。 操作が高速であるため、複数のプログラムが同時に実行されているようです。 しかし、実際には、すべてが1つになります。

競争力により、一度に複数のことを処理し、同時実行性-同時にいくつかのことを行うことができます。

インターフェース

インターフェイスを使用すると、疎結合システムを作成できます。 Goでは、インターフェイスタイプを一連の関数として定義できます。 そしてそれだけです。 これらの関数を実装する型は、暗黙的にインターフェースを実装します。つまり、型が特定のインターフェースを実装することを示す必要はありません。 コンパイラはコンパイル時にこれを行います。

したがって、コードはインターフェイスの種類に依存することができ、このインターフェイスを誰がどのように実装するかを実際に心配する必要はありません。 コントローラーは、このコードに、すべての機能を実装するインターフェースに対応する依存関係を提供します。 これにより、ユニットテスト用の優れたアーキテクチャを作成できます（依存性注入を使用）。 コントローラーは、コードで必要なインターフェイスの実装を挿入（模倣）できます。これにより、操作の正確性をテストできます。

マイクロサービスアーキテクチャの面でも利点があります。 アプリケーションが1つのサーバー（プロジェクトの最初）にある場合、その機能がさまざまなマイクロサービスによって実行されるように設計します。各マイクロサービスは独自のインターフェイスを実装します。 したがって、他のサービス/コントローラは、内部的に実装される方法を心配することなく、インターフェイスメソッドを呼び出します。

ガベージコレクション

Cとは異なり、Goは動的に割り当てられたメモリを解放する必要がなく、ダングリングポインターを心配する必要はありません。 ガベージコレクターがそれらを処理します。

例外なし

自分でエラーを処理してください。 Goは、他の多くの言語とは異なり、例外を処理するための標準的なメカニズムがないことを非常に嬉しく思います。 ここの開発者は、「ファイルを開くことができませんでした」などのエラーを自分で処理する必要がありますtry catchコードをラップする方法はありません。 つまり、プログラマはこれらのエラーを正しく処理する方法について考えることをお勧めします。

素晴らしいツールボックス

Goの最も楽しい側面の1つは、そのツールです。

• Gofmtは、コードとインデントを自動的にフォーマットします。 これにより、Goのコードは、この言語の開発者で例外なく作成することなく、すべてのユーザーに対して同じように見えるようになり、コードの可読性が大幅に向上します。

  
  

• Go runは、コードをコンパイルして実行します。 はい、Goプログラムはコンパイルする必要がありますが、非常に高速であるため、インタプリタ言語で作業しているように感じます。

  
  

• Go getはライブラリをGitHubからダウンロードしてGoPathにコピーし、その後プロジェクトにインポートできます。

  
  
• Godocは 、コメントを含むGoソースコードを解析し 、プレーンテキストまたはHTML形式でドキュメントを出力します。 godoc Webインターフェースを使用すると、ドキュメントとコードを一緒に表示できます。たとえば、1回のクリックで関数のドキュメントからその実装に移動できます。

これらのツールおよびその他のツールは、 ここで見つけることができます 。

優れた組み込みライブラリ

Goには、現代の開発者の作業を楽にするために設計された次の組み込みライブラリがあります。

• net / httpは、HTTPクライアントとサーバーの実装を提供します。
• database / sqlは 、SQLデータベースと対話するように設計されています。
• エンコーディング/ jsonは、ファーストクラスのJSONサポートを提供します。
• html / templates -HTMLテンプレートを操作するためのライブラリ、
• io / ioutil-補助入出力関数。

あらゆる種類のユースケースのライブラリとフレームワークは、 ここにあります 。

弱点

ジェネリック医薬品の不足

ジェネリックを使用すると、後で指定される型を使用してアルゴリズムを作成できます。 整数をソートする関数を作成する必要があるとします。 次に、文字列のリストをソートする関数が必要でした。 この時点で、これらの関数のコードはほぼ同じであることを理解していますが、整数のリストを引数として受け取り、文字列のリストを受け取ることを拒否するため、最初の関数は使用できません。 何もする必要はありません。コードを複製する必要があります。 Goがジェネリックである場合、T型の要素のリストをソートする関数を作成し、整数、文字列、および順序付け関数が存在する他の型に対して同じ関数を呼び出すことができます。 つまり、コンパイラはこの型の値を比較できる必要があります。

Goには、空のインターフェイス（インターフェイス{}）を使用してジェネリックに似た機能を実行する機能があります。 しかし、このソリューションには欠陥がないわけではありません。

ジェネリックは非常に物議を醸すトピックです。 他の人がジェネリックをコンパイル時間とプログラム実行時間の間の妥協を表すので、言語にジェネリックを含めたくないときに彼らのために祈るプログラマーがいます。

Goの作成者は、Goでの一般的なメカニズムの実装に関する対話を受け入れていると言います。 しかし、ジェネリックだけではありません。 それらは、他のコンポーネントと適切に相互作用する場合にのみ、言語で実装できます。 Go 2を待って、この問題の解決策があるかどうかを確認しましょう。

依存関係管理の欠如

「Go 1 promise」を使用すると、Go 1とGo 1.9の両方でGo言語とそのライブラリがAPIを変更しないことを確認できます。コードはGo 1.5とGo 1.9の両方でコンパイルする必要があります。 ほとんどのサードパーティライブラリはこの約束に従います。 go get github.com/vendor/libraryを使用してgo getを使用してGitHubからサードパーティのライブラリをダウンロードするため、masterブランチの最新コードのAPIに変更がないことのみを期待できます。 まれなサードパーティのプロジェクトの場合、ほとんどのライブラリは彼らの言葉を保持しているため、これはそれほど悪くはありませんが、本番ではオプションは最良ではありません。

理想的には、依存関係をバージョン管理する何らかの方法が必要です。この方法では、依存関係ファイルでサードパーティライブラリのバージョン番号を指定できます。 この場合、使用しているバージョンには影響しないため、APIの変更について心配する必要はありません。 後で違いを調べ、新しいバージョンへの移行を決定し、必要に応じてコードに適切な変更を加え、依存ファイルで新しいバージョン番号を示すことができます。

Goはdepと呼ばれる公式の実験を行っていますが、これがこの問題を解決することを願っています。 おそらくこれはGo 2ですでに発生しているでしょう:)

Go 2への移行

Goの例で見た言語を作成するためのオープンソースのアプローチが本当に好きです。 Go 2で実装する必要がある機能が必要な場合は、次の内容のドキュメントを作成します。

• ユースケースの説明。
• その言語で現在利用可能なツールを使用して問題を解決することが不可能であることの説明。
• 問題の重大度の特徴付け（優先順位をつけるほど重要ではないものもあります）。
• 問題の解決策（オプション）。

著者は提案を検討し、評決を下します。 これらの問題に関する議論は、メーリングリストと問題追跡システムで公開されています。

私の意見では、Goの2つの最も深刻な問題はジェネリックと依存関係の管理です。 依存関係管理とは、リリースまたはツールキットを操作することです。 depがこの問題の公式ソリューションになることを願っています。 著者がジェネリックに対する自分の立場のオープン性について話しているという事実を考えると、ジェネリックは必然的にコンパイル時間またはランタイムのいずれかを増加させるため、それらをどのように実装するのか非常に興味があります。

囲Philの哲学

ここで、 Simplicity is Complicatedと呼ばれるRob Pikeのプレゼンテーションから最も記憶に残る引用を与えたい。

• 伝統的に、プログラミング言語は機能を構築する方法を採用しています。 したがって、彼らは絶えず膨張し、コンパイラと仕様を複雑にします。 これがさらに続くと、将来的にはすべての言語がほぼ同じになります。 良い例は、JavaScriptへのOOPの追加です。 作者によってGoに意図的に多くのものが含まれていませんでした。 その機能のみが実装され、言語の作者の意見の一致があり、Goの有用性を本当に向上させた機能が実装されました。

  
  

• 機能の要素は、ソリューションの空間における直交ベクトルに似ています。 ケースに合ったベクターを選択できることが重要です。 選択されたベクトルは、不必要な努力なしに相互作用する必要があります。つまり、言語の機能のすべての要素が予測可能な方法で結合される必要があります。 言語機能の要素の完全なセットは、ソリューション空間全体をカバーしています。 シームレスな対話の必要性を考慮して、あらゆる種類の機能を実装すると、言語がさらに複雑になります。 ただし、この言語は、シンプルで理解しやすいインターフェースを提供することにより、複雑さを抽象化します。 シンプルさは複雑さを隠す技術です:)

  
  
• 読みやすさの重要性はしばしば過小評価されています。 読みやすさが重要です。 ソフトウェアサポートの必要性と価格も非常に重要であるため、これはおそらく言語設計で最も重要なことです。 機能が多すぎると読みやすさが損なわれます。

可読性は信頼性も意味します。 言語の複雑さが高い場合は、デバッグや修正など、コードを読み取って作業するためにより多くの知識と労力が必要です。 また、新規参入者は、言語の理解をコードベースの開発に貢献し始めることができるレベルまで高めるためにより多くの時間を費やす必要があることを意味します。

https://blog.digitalocean.com/get-your-development-team-started-with-go/から取得

どこから始めるか

Goの配布とインストールの手順はこちらにあります 。

これが公式の入門ガイドです。 例ではGoもお勧めします。

本が必要な場合は、 Goプログラミング言語が最適なオプションです。 Alan AA DonovanとBrian W. Kernighanによって作成された伝説のCプログラミング言語と同じ精神で書かれています。

コミュニティメンバーと通信したい場合は、 Gophers Slack Channelに参加できます。

goを使用するユーザー

多くの企業が Goへの投資を開始しました。 最も有名なもののいくつかを次に示します。

• Google- Kubernetes 、 MySQLスケーリングインフラストラクチャ 、 dl.google.com （ダウンロードサーバー）
• BaseCamp- BaseCampに移動
• CloudFlare- ブログ 、 ArsTechnicaの記事
• CockroachDB-CockroachDBにとってGoが正しい選択であった理由
• CoreOS- GitHub 、 ブログ
• DataDog- DataDogに移動
• DigitalOcean- Goで開発チームを始めましょう
• Docker- GoでDockerを書くことにした理由
• Dropbox- Goライブラリのオープンソーシング
• Parse- APIをRubyからGoに移行し、Sanityを保存した方法
• Facebook- GitHub
• Intel- GitHub
• Iron.IO- 生産で2年後/
• MalwareBytes-golangで1分あたり100万のリクエストを処理する/
• Medium- Mediumがソーシャルになる方法
• MongoDB- Goエージェント
• Mozilla- GitHub
• Netflix- GitHub
• Pinterest- GitHub
• セグメント-GitHub
• SendGrid-Golangを使用するよう会社を説得する方法
• Shopify- Twitter
• SoundCloud- SoundCloudにアクセス
• SourceGraph- YouTube
• Twitter- 1日50億セッションをリアルタイムで処理
• Uber- ブログ 、 GitHub

プログラムに行く？

お時間をいただきありがとうございます。 この記事が気に入ったら、Twitter / Facebookで友達とリンクを共有してくれてとても感謝しています。 Twitterで私を見つけることができます： https : //twitter.com/kanishkdudeja

参照：

1. オリジナル： Goの美しさ 。