为什么要使用 Go 语言?Go 语言的优势在哪里?

使用 Go语言开发的比较成功的软件有哪些? 国内有哪些公司正在使用 Go,有什么指导意见吗?
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知乎大部分项目是 Python 写的,有几个小项目是用 Go 写的。我从一个 Python 为主的开发者的角度说说对 Go 的优点的体会吧:
  1. 部署简单。Go 编译生成的是一个静态可执行文件,除了 glibc 外没有其他外部依赖。这让部署变得异常方便:目标机器上只需要一个基础的系统和必要的管理、监控工具,完全不需要操心应用所需的各种包、库的依赖关系,大大减轻了维护的负担。这和 Python 有着巨大的区别。由于历史的原因,Python 的部署工具生态相当混乱【比如 setuptools, distutils, pip, buildout 的不同适用场合以及兼容性问题】。官方 PyPI 源又经常出问题,需要搭建私有镜像,而维护这个镜像又要花费不少时间和精力。
  2. 并发性好。Goroutine 和 channel 使得编写高并发的服务端软件变得相当容易,很多情况下完全不需要考虑锁机制以及由此带来的各种问题。单个 Go 应用也能有效的利用多个 CPU 核,并行执行的性能好。这和 Python 也是天壤之比。多线程和多进程的服务端程序编写起来并不简单,而且由于全局锁 GIL 的原因,多线程的 Python 程序并不能有效利用多核,只能用多进程的方式部署;如果用标准库里的 multiprocessing 包又会对监控和管理造成不少的挑战【我们用的 supervisor 管理进程,对 fork 支持不好】。部署 Python 应用的时候通常是每个 CPU 核部署一个应用,这会造成不少资源的浪费,比如假设某个 Python 应用启动后需要占用 100MB 内存,而服务器有 32 个 CPU 核,那么留一个核给系统、运行 31 个应用副本就要浪费 3GB 的内存资源。
  3. 良好的语言设计。从学术的角度讲 Go 语言其实非常平庸,不支持许多高级的语言特性;但从工程的角度讲,Go 的设计是非常优秀的:规范足够简单灵活,有其他语言基础的程序员都能迅速上手。更重要的是 Go 自带完善的工具链,大大提高了团队协作的一致性。比如 gofmt 自动排版 Go 代码,很大程度上杜绝了不同人写的代码排版风格不一致的问题。把编辑器配置成在编辑存档的时候自动运行 gofmt,这样在编写代码的时候可以随意摆放位置,存档的时候自动变成正确排版的代码。此外还有 gofix, govet 等非常有用的工具。
  4. 执行性能好。虽然不如 C 和 Java,但通常比原生 Python 应用还是高一个数量级的,适合编写一些瓶颈业务。内存占用也非常省。
背景

在接触Golang以前,我用C/C++、Lua及Python作为主要开发语言。

C/C++的问题:

  • 开发效率低,对开发者要求高
  • libc只向后兼容,运维难度偏大

Lua/Python的问题:

  • 动态语言,缺少编译过程,低级错误频出
  • 缺少有效的性能分析及调试工具
场景

当时刚完成了nginx WAF模块的开发工作,便开始着手搭建WAF的后台管理系统。 由于之前同事都用的fluentd作为日志收集组件,为保持基础组件的一致性,我也选择了fluentd。 即最终架构为fluentd->mongodb->mysql,再基于mysql做前端数据展示。 后来被坑了许多次,就决定用Go重写fluentd以解决下面几个问题:

  • fluentd在ubuntu 9.04偶尔会出现假死,导致数据丢失
  • fluentd难以接入公司现有的包发布系统,导致运维难度极大
  • mongodb采用mmap实现,数据量大时占用内存过高
方案

事实上,这两个项目都是为了解决上面提到的问题。 说起来也许你不信,这两个套代码是我在业余时间完成的,也就是说这根本不算在KPI之内。 其实一开始我也没想到能够这么快就写得七七八八,毕竟是现学现用啊。 但实际情况就是,我花了一周时间写完httpmq,一个月多时间就写好了gofluent……当然,这两个项目还有很多不完善的地方。目前就日志收集方案来说,我更推荐elastic/logstash-forwarder · GitHubelastic/logstash · GitHub配合使用。


为什么选择Golang

那么,为什么我会选择Golang呢?其实我在做出这个选择之前已经花了大量时间做过详尽调研。 国外如Google、AWS、Cloudflare、CoreOS等,国内如七牛、阿里等都已经开始大规模使用Golang开发其云计算相关产品。 跟着世界级巨人的脚步应该不至于走错方向,而且在学习Golang的过程中,我也渐渐被其背后的设计哲学所折服。


另外,云风博客中曾说过这样一句话:

我发现我花了四年时间锤炼自己用 C 语言构建系统的能力,试图找到一个规范,可以更好的编写软件。结果发现只是对 Go 的模仿。缺乏语言层面的支持,只能是一个拙劣的模仿。

以下则是我对Golang的浅薄理解:

  • 有C基础,学Golang非常轻松
  • 同步方式轻松实现高并发
  • 代码简洁,格式统一,阅读方便
  • 性能强劲的同时,开发效率又不差于Python等动态语言
效果

最开始准备上线的时候其实心里挺忐忑,毕竟一旦出现故障,不仅黑锅得自己背,面子也上过不去啊。 还好结果蛮漂亮,自上线后没出现过一次突发性BUG,降低运维难度的同时还减少了机器的负载。


总而言之,从工程的角度上来看,对于大多数后台应用场景,选择Golang是极为明智的选择。 这样可以很轻松的兼顾运行性能、开发效率及维护难度这三大让诸多程序猿欲仙欲死的奇点。


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