放棄Python轉向Go語言：咱們找到了如下9大理由

選自Stream

做者：Thierry Schellenbach

機器之心編譯

參與：黃小天、李亞洲

轉用一門新語言一般是一項大決策，尤爲是當你的團隊成員中只有一個使用過它時。今年 Stream 團隊的主要編程語言從 Python 轉向了 Go。本文解釋了其背後的九大緣由以及如何作好這一轉換。

爲何使用 Go

緣由 1：性能

Go 極其地快。其性能與 Java 或 C++類似。在咱們的使用中，Go 通常比 Python 要快 30 倍。如下是 Go 與 Java 之間的基準比較：

緣由 2：語言性能很重要

對不少應用來講，編程語言只是簡單充當了其與數據集之間的膠水。語言自己的性能經常無關輕重。

可是 Stream 是一個 API 提供商，服務於世界 500 強以及超過 2 億的終端用戶。數年來咱們已經優化了 Cassandra、PostgreSQL、Redis 等等，然而最終抵達了所使用語言的極限。

Python 很是棒，可是其在序列化／去序列化、排序和聚合中表現欠佳。咱們常常會遇到這樣的問題：Cassandra 用時 1ms 檢索了數據，Python 卻須要 10ms 將其轉化成對象。

緣由 3：開發者效率&不要過於創新

看一下絕佳的入門教程《開始學習 Go 語言》（http://howistart.org/posts/go/1/）中的一小段代碼：

若是你是一個新手，看到這段代碼你並不會感到吃驚。它展現了多種賦值、數據結構、指針、格式化以及內置的 HTTP 庫。

當我第一次編程時，我很喜歡使用 Python 的高階功能。Python 容許你創造性地使用正在編寫的代碼，好比，你能夠：

• 在代碼初始化時，使用 MetaClasses 自行註冊類別
• 置換真假
• 添加函數到內置函數列表中
• 經過奇妙的方法重載運算符

毋庸置疑這些代碼頗有趣，但也使得在讀取其餘人的工做時，代碼變得難以理解。

Go 強迫你堅持打牢基礎，這也就爲讀取任意代碼帶來了便利，並能很快搞明白當下發生的事情。

注意：固然如何容易仍是要取決於你的使用案例。若是你要建立一個基本的 CRUD API，我仍是建議你使用 Django + DRF，或者 Rails。

緣由 4：併發性&通道

Go 做爲一門語言致力於使事情簡單化。它並未引入不少新概念，而是聚焦於打造一門簡單的語言，它使用起來異常快速而且簡單。其惟一的創新之處是 goroutines 和通道。Goroutines 是 Go 面向線程的輕量級方法，而通道是 goroutines 之間通訊的優先方式。

建立 Goroutines 的成本很低，只需幾千個字節的額外內存，正因爲此，才使得同時運行數百個甚至數千個 goroutines 成爲可能。你能夠藉助通道實現 goroutines 之間的通訊。Go 運行時間能夠表示全部的複雜性。Goroutines 以及基於通道的併發性方法使其很是容易使用全部可用的 CPU 內核，並處理併發的 IO——全部不帶有複雜的開發。相較於 Python/Java，在一個 goroutine 上運行一個函數須要最小的樣板代碼。你只需使用關鍵詞「go」添加函數調用：

Go 的併發性方法很是容易上手，相較於 Node 也頗有趣；在 Node 中，開發者必須密切關注異步代碼的處理。

併發性的另外一個優質特性是競賽檢測器，這使其很容易弄清楚異步代碼中是否存在競態條件。下面是一些上手 Go 和通道的很好的資源：

• https://gobyexample.com/channels
• https://tour.golang.org/concurrency/2
• http://guzalexander.com/2013/12/06/golang-channels-tutorial.html
• https://www.golang-book.com/books/intro/10
• https://www.goinggo.net/2014/02/the-nature-of-channels-in-go.html

緣由 5：快速的編譯時間

當前咱們使用 Go 編寫的最大微服務的編譯時間只需 6 秒。相較於 Java 和 C++呆滯的編譯速度，Go 的快速編譯時間是一個主要的效率優點。我熱愛擊劍，可是當我依然記得代碼應該作什麼之時，事情已經完成就更好了。

Go 以前的代碼編譯

緣由 6：打造團隊的能力

首先，最明顯的一點是：Go 的開發者遠沒有 C++和 Java 等舊語言多。據知，有 38% 的開發者瞭解 Java，19.3% 的開發者瞭解 C++，只有 4.6% 的開發者知道 Go。GitHub 數據代表了類似的趨勢：相較於 Erlang、Scala 和 Elixir，Go 更爲流行，可是相較於 Java 和 C++ 就不是了。

幸運的是 Go 很是簡單，且易於學習。它只提供了基本功能而沒有多餘。Go 引入的新概念是「defer」聲明，以及內置的帶有 goroutines 和通道的併發性管理。正是因爲 Go 的簡單性，任何的 Python、Elixir、C++、Scala 或者 Java 開發者皆可在一月內組建成一個高效的 Go 團隊。

緣由 7：強大的生態系統

對咱們這麼大小的團隊（大約 20 人）而言，生態系統很重要。若是你須要重作每塊功能，那就沒法爲客戶創造收益了。Go 有着強大的工具支持，面向 Redis、RabbitMQ、PostgreSQL、Template parsing、Task scheduling、Expression parsing 和 RocksDB 的穩定的庫。

Go 的生態系統相比於 Rust、Elixir 這樣的語言有很大的優點。固然，它又略遜於 Java、Python 或 Node 這樣的語言，但它很穩定，並且你會發如今不少基礎需求上，已經有高質量的文件包可用了。

緣由 8：GOFMT，強制代碼格式

Gofmt 是一種強大的命令行功能，內建在 Go 的編譯器中來規定代碼的格式。從功能上看，它相似於 Python 的 autopep8。格式一致很重要，但實際的格式標準並不老是很是重要。Gofmt 用一種官方的形式規格代碼，避免了沒必要要的討論。

緣由 9：gRPC 和 Protocol Buffers

Go 語言對 protocol buffers 和 gRPC 有一流的支持。這兩個工具能一塊兒友好地工做以構建須要經過 RPC 進行通訊的微服務器（microservices）。咱們只須要寫一個清單（manifest）就能定義 RPC 調用發生的狀況和參數，而後從該清單將自動生成服務器和客戶端代碼。這樣產生代碼不只快速，同時網絡佔用也很是少。

從相同的清單，咱們能夠從不一樣的語言生成客戶端代碼，例如 C++、Java、Python 和 Ruby。所以內部通訊的 RESET 端點不會產生分歧，咱們每次也就須要編寫幾乎相同的客戶端和服務器代碼。

使用 Go 語言的缺點

缺點 1：缺乏框架

Go 語言沒有一個主要的框架，如 Ruby 的 Rails 框架、Python 的 Django 框架或 PHP 的 Laravel。這是 Go 語言社區激烈討論的問題，由於許多人認爲咱們不該該從使用框架開始。在不少案例狀況中確實如此，但若是隻是但願構建一個簡單的 CRUD API，那麼使用 Django/DJRF、Rails Laravel 或 Phoenix 將簡單地多。

缺點 2：錯誤處理

Go 語言經過函數和預期的調用代碼簡單地返回錯誤（或返回調用堆棧）而幫助開發者處理編譯報錯。雖然這種方法是有效的，但很容易丟失錯誤發生的範圍，所以咱們也很難向用戶提供有意義的錯誤信息。錯誤包（errors package）能夠容許咱們添加返回錯誤的上下文和堆棧追蹤而解決該問題。

另外一個問題是咱們可能會忘記處理報錯。諸如 errcheck 和 megacheck 等靜態分析工具能夠避免出現這些失誤。雖然這些解決方案十分有效，但可能並非那麼正確的方法。

缺點 3：軟件包管理

Go 語言的軟件包管理絕對不是完美的。默認狀況下，它沒有辦法制定特定版本的依賴庫，也沒法建立可複寫的 builds。相比之下 Python、Node 和 Ruby 都有更好的軟件包管理系統。然而經過正確的工具，Go 語言的軟件包管理也能夠表現得不錯。

咱們可使用 Dep 來管理依賴項，它也能指定特定的軟件包版本。除此以外，咱們還可使用一個名爲 VirtualGo 的開源工具，它能輕鬆地管理 Go 語言編寫的多個項目。

Python vs Go

咱們實施的一個有趣實驗是用 Python 寫排名 feed，而後用 Go 改寫。看下面這種排序方法的示例：

Python 和 Go 代碼都須要如下要求從而支持上面的排序方法：

1. 解析得分的表達。在此示例中，咱們想要把 simple_gauss(time)*popularity 字符串轉變爲一種函數，可以把 activity 做爲輸入而後給出得分做爲輸出。
2. 在 JSON config 上建立部分函數。例如，咱們想要「simple_gauss」調用「decay_gauss」，且帶有的鍵值對爲"scale": "5d"、"offset": "1d"、"decay": "0.3"。
3. 解析「defaults」配置，便於某個領域沒有明肯定義的狀況下有所反饋。
4. 從 step1 開始使用函數，爲 feed 中的全部 activity 打分。

開發 Python 版本排序代碼大約須要 3 天，包括寫代碼、測試和創建文檔。接下來，我麼花費大約 2 周的時間優化代碼。其中一個優化是把得分表達 simple_gauss(time)*popularity 轉譯進一個抽象語法樹。咱們也實現了 caching logic，以後會預先計算每次的得分。

相比之下，開發 Go 版本的代碼須要 4 天，但以後不須要更多的優化。因此雖然最初的開發上 Python 更快，但 Go 最終須要的工做量更少。此外，Go 代碼要比高度優化的 python 代碼快了 40 多倍。

以上只是咱們轉向 Go 所體驗到的一種好處。固然，也不能這麼作比較：

• 該排序代碼是我用 Go 寫的第一個項目；
• Go 代碼是在 Python 代碼以後寫的，因此提早理解了該案例；
• Go 的表達解析庫質量優越。

Elixir vs Go

咱們評估的另外一種語言是 Elixir。Elixir 創建在 Erlang 虛擬機上。這是一種迷人的語言，咱們之因此想到它是由於咱們組員中有一個在 Erlang 上很是有經驗。

在使用案例中，咱們觀察到 Go 的原始性能更好。Go 和 Elixir 都能很好地處理數千條並行需求，然而，若是是單獨的要求，Go 實際上更快。相對於 Elixir，咱們選擇 Go 的另外一個緣由是生態系統。在咱們需求的組件上，Go 的庫更爲成熟。在不少案例中，Elixir 庫不適合產品使用。同時，也很難找到／訓練一樣使用 Elixir 的開發者。

結論

Go 是一種很是高效的語言，高度支持併發性。同時，它也像 C++和 Java 同樣快。雖然相比於 Python 和 Ruby，使用 Go 創建東西須要更多的時間，但在後續的代碼優化上能夠節省大量時間。在 Stream，咱們有個小型開發團隊爲 2 億終端用戶提供 feed 流。對新手開發者而言，Go 結合了強大的生態系統、易於上手，也有超快的表現、高度支持併發性，富有成效的編程環境使它成爲了一種好的選擇。Stream 仍舊使用 Python 作個性化 feed，但全部性能密集型的代碼將會用 Go 來編寫。

原文地址：https://getstream.io/blog/switched-python-go/

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