這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)Go語言的核心特性有哪些，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

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一、思想

Less can be more

大道至簡,小而蘊真

讓事情變得復(fù)雜很容易，讓事情變得簡單才難

深刻的工程文化

二、核心特性

Go語言之所以厲害，是因為它在服務(wù)端的開發(fā)中，總能抓住程序員的痛點，以最直接、簡單、高效、穩(wěn)定的方式來解決問題。這里我們并不會深入討論GO語言的具體語法，只會將語言中關(guān)鍵的、對簡化編程具有重要意義的方面介紹給大家，體驗Go的核心特性。

2.1 并發(fā)編程

Go語言在并發(fā)編程方面比絕大多數(shù)語言要簡潔不少，這一點是其最大亮點之一，也是其在未來進入高并發(fā)高性能場景的重要籌碼。

不同于傳統(tǒng)的多進程或多線程，golang的并發(fā)執(zhí)行單元是一種稱為goroutine的協(xié)程。

由于在共享數(shù)據(jù)場景中會用到鎖，再加上GC，其并發(fā)性能有時不如異步復(fù)用IO模型，因此相對于大多數(shù)語言來說，golang的并發(fā)編程簡單比并發(fā)性能更具賣點。

在當(dāng)今這個多核時代，并發(fā)編程的意義不言而喻。當(dāng)然，很多語言都支持多線程、多進程編程，但遺憾的是，實現(xiàn)和控制起來并不是那么令人感覺輕松和愉悅。Golang不同的是，語言級別支持協(xié)程(goroutine)并發(fā)（協(xié)程又稱微線程，比線程更輕量、開銷更小，性能更高），操作起來非常簡單，語言級別提供關(guān)鍵字（go）用于啟動協(xié)程，并且在同一臺機器上可以啟動成千上萬個協(xié)程。協(xié)程經(jīng)常被理解為輕量級線程，一個線程可以包含多個協(xié)程，共享堆不共享棧。協(xié)程間一般由應(yīng)用程序顯式實現(xiàn)調(diào)度，上下文切換無需下到內(nèi)核層，高效不少。協(xié)程間一般不做同步通訊，而golang中實現(xiàn)協(xié)程間通訊有兩種：1）共享內(nèi)存型，即使用全局變量+mutex鎖來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；2）消息傳遞型，即使用一種獨有的channel機制進行異步通訊。

對比JAVA的多線程和GO的協(xié)程實現(xiàn)，明顯更直接、簡單。這就是GO的魅力所在，以簡單、高效的方式解決問題，關(guān)鍵字go，或許就是GO語言最重要的標(biāo)志。

高并發(fā)是Golang語言最大的亮點

2.2 內(nèi)存回收(GC)

從C到C++，從程序性能的角度來考慮，這兩種語言允許程序員自己管理內(nèi)存，包括內(nèi)存的申請和釋放等。因為沒有垃圾回收機制所以C/C++運行起來速度很快，但是隨著而來的是程序員對內(nèi)存使用上的很謹(jǐn)小慎微的考慮。因為哪怕一點不小心就可能會導(dǎo)致“內(nèi)存泄露”使得資源浪費或者“野指針”使得程序崩潰等，盡管C++11后來使用了智能指針的概念，但是程序員仍然需要很小心的使用。后來為了提高程序開發(fā)的速度以及程序的健壯性，java和C#等高級語言引入了GC機制，即程序員不需要再考慮內(nèi)存的回收等，而是由語言特性提供垃圾回收器來回收內(nèi)存。但是隨之而來的可能是程序運行效率的降低。

GC過程是：先stop the world，掃描所有對象判活，把可回收對象在一段bitmap區(qū)中標(biāo)記下來，接著立即start the world，恢復(fù)服務(wù)，同時起一個專門gorountine回收內(nèi)存到空閑list中以備復(fù)用，不物理釋放。物理釋放由專門線程定期來執(zhí)行。

GC瓶頸在于每次都要掃描所有對象來判活，待收集的對象數(shù)目越多，速度越慢。一個經(jīng)驗值是掃描10w個對象需要花費1ms，所以盡量使用對象少的方案，比如我們同時考慮鏈表、map、slice、數(shù)組來進行存儲，鏈表和map每個元素都是一個對象，而slice或數(shù)組是一個對象，因此slice或數(shù)組有利于GC。

GC性能可能隨著版本不斷更新會不斷優(yōu)化，這塊沒仔細調(diào)研，團隊中有HotSpot開發(fā)者，應(yīng)該會借鑒jvm gc的設(shè)計思想，比如分代回收、safepoint等。

• 內(nèi)存自動回收，再也不需要開發(fā)人員管理內(nèi)存

• 開發(fā)人員專注業(yè)務(wù)實現(xiàn)，降低了心智負擔(dān)

• 只需要new分配內(nèi)存，不需要釋放

2.3 內(nèi)存分配

初始化階段直接分配一塊大內(nèi)存區(qū)域，大內(nèi)存被切分成各個大小等級的塊，放入不同的空閑list中，對象分配空間時從空閑list中取出大小合適的內(nèi)存塊。內(nèi)存回收時，會把不用的內(nèi)存重放回空閑list?？臻e內(nèi)存會按照一定策略合并，以減少碎片。

2.4 編譯

編譯涉及到兩個問題：編譯速度和依賴管理

目前Golang具有兩種編譯器，一種是建立在GCC基礎(chǔ)上的Gccgo，另外一種是分別針對64位x64和32位x86計算機的一套編譯器(6g和8g)。

依賴管理方面，由于golang絕大多數(shù)第三方開源庫都在github上，在代碼的import中加上對應(yīng)的github路徑就可以使用了，庫會默認(rèn)下載到工程的pkg目錄下。

另外，編譯時會默認(rèn)檢查代碼中所有實體的使用情況，凡是沒使用到的package或變量，都會編譯不通過。這是golang挺嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊幻妗?/p>

2.5 網(wǎng)絡(luò)編程

由于golang誕生在互聯(lián)網(wǎng)時代，因此它天生具備了去中心化、分布式等特性，具體表現(xiàn)之一就是提供了豐富便捷的網(wǎng)絡(luò)編程接口，比如socket用net.Dial(基于tcp/udp，封裝了傳統(tǒng)的connect、listen、accept等接口)、http用http.Get/Post()、rpc用client.Call('class_name.method_name', args, &reply)，等等。

高性能HTTP Server

2.6 函數(shù)多返回值

在C，C++中，包括其他的一些高級語言是不支持多個函數(shù)返回值的。但是這項功能又確實是需要的，所以在C語言中一般通過將返回值定義成一個結(jié)構(gòu)體，或者通過函數(shù)的參數(shù)引用的形式進行返回。而在Go語言中，作為一種新型的語言，目標(biāo)定位為強大的語言當(dāng)然不能放棄對這一需求的滿足，所以支持函數(shù)多返回值是必須的。

函數(shù)定義時可以在入?yún)⒑竺嬖偌?a,b,c)，表示將有3個返回值a、b、c。這個特性在很多語言都有，比如python。

這個語法糖特性是有現(xiàn)實意義的，比如我們經(jīng)常會要求接口返回一個三元組（errno,errmsg,data），在大多數(shù)只允許一個返回值的語言中，我們只能將三元組放入一個map或數(shù)組中返回，接收方還要寫代碼來檢查返回值中包含了三元組，如果允許多返回值，則直接在函數(shù)定義層面上就做了強制，使代碼更簡潔安全。

2.7 語言交互性

語言交互性指的是本語言是否能和其他語言交互，比如可以調(diào)用其他語言編譯的庫。

在Go語言中直接重用了大部份的C模塊，這里稱為Cgo.Cgo允許開發(fā)者混合編寫C語言代碼，然后Cgo工具可以將這些混合的C代碼提取并生成對于C功能的調(diào)用包裝代碼。開發(fā)者基本上可以完全忽略這個Go語言和C語言的邊界是如何跨越的。

golang可以和C程序交互，但不能和C++交互。可以有兩種替代方案：1）先將c++編譯成動態(tài)庫，再由go調(diào)用一段c代碼，c代碼通過dlfcn庫動態(tài)調(diào)用動態(tài)庫（記得export LD_LIBRARY_PATH）；2）使用swig(沒玩過)

2.8 異常處理

golang不支持try...catch這樣的結(jié)構(gòu)化的異常解決方式，因為覺得會增加代碼量，且會被濫用，不管多小的異常都拋出。golang提倡的異常處理方式是：

• 普通異常：被調(diào)用方返回error對象，調(diào)用方判斷error對象。

• 嚴(yán)重異常：指的是中斷性panic（比如除0），使用defer...recover...panic機制來捕獲處理。嚴(yán)重異常一般由golang內(nèi)部自動拋出，不需要用戶主動拋出，避免傳統(tǒng)try...catch寫得到處都是的情況。當(dāng)然，用戶也可以使用panic('xxxx')主動拋出，只是這樣就使這一套機制退化成結(jié)構(gòu)化異常機制了。

2.9 其他一些有趣的特性

• 類型推導(dǎo)：類型定義：支持var abc = 10這樣的語法，讓golang看上去有點像動態(tài)類型語言，但golang實際上時強類型的，前面的定義會被自動推導(dǎo)出是int類型。

  作為強類型語言，隱式的類型轉(zhuǎn)換是不被允許的，記住一條原則：讓所有的東西都是顯式的。

  簡單來說，Go是一門寫起來像動態(tài)語言，有著動態(tài)語言開發(fā)效率的靜態(tài)語言。

• 一個類型只要實現(xiàn)了某個interface的所有方法，即可實現(xiàn)該interface，無需顯式去繼承。

  Go編程規(guī)范推薦每個Interface只提供一到兩個的方法。這樣使得每個接口的目的非常清晰。另外Go的隱式推導(dǎo)也使得我們組織程序架構(gòu)的時候更加靈活。在寫JAVA／C++程序的時候，我們一開始就需要把父類／子類／接口設(shè)計好，因為一旦后面有變更，修改起來會非常痛苦。而Go不一樣，當(dāng)你在實現(xiàn)的過程中發(fā)現(xiàn)某些方法可以抽象成接口的時候，你直接定義好這個接口就OK了，其他代碼不需要做任何修改，編譯器的自動推導(dǎo)會幫你做好一切。

• 不能循環(huán)引用：即如果a.go中import了b，則b.go要是import a會報import cycle not allowed。好處是可以避免一些潛在的編程危險，比如a中的func1()調(diào)用了b中的func2()，如果func2()也能調(diào)用func1()，將會導(dǎo)致無限循環(huán)調(diào)用下去。

• defer機制：在Go語言中，提供關(guān)鍵字defer，可以通過該關(guān)鍵字指定需要延遲執(zhí)行的邏輯體，即在函數(shù)體return前或出現(xiàn)panic時執(zhí)行。這種機制非常適合善后邏輯處理，比如可以盡早避免可能出現(xiàn)的資源泄漏問題。

  可以說，defer是繼goroutine和channel之后的另一個非常重要、實用的語言特性，對defer的引入，在很大程度上可以簡化編程，并且在語言描述上顯得更為自然，極大的增強了代碼的可讀性。

• “包”的概念：和python一樣，把相同功能的代碼放到一個目錄，稱之為包。包可以被其他包引用。main包是用來生成可執(zhí)行文件，每個程序只有一個main包。包的主要用途是提高代碼的可復(fù)用性。通過package可以引入其他包。

• 編程規(guī)范：GO語言的編程規(guī)范強制集成在語言中，比如明確規(guī)定花括號擺放位置，強制要求一行一句，不允許導(dǎo)入沒有使用的包，不允許定義沒有使用的變量，提供gofmt工具強制格式化代碼等等。奇怪的是，這些也引起了很多程序員的不滿，有人發(fā)表GO語言的XX條罪狀，里面就不乏對編程規(guī)范的指責(zé)。要知道，從工程管理的角度，任何一個開發(fā)團隊都會對特定語言制定特定的編程規(guī)范，特別像Google這樣的公司，更是如此。GO的設(shè)計者們認(rèn)為，與其將規(guī)范寫在文檔里，還不如強制集成在語言里，這樣更直接，更有利用團隊協(xié)作和工程管理。

• 交叉編譯：比如說你可以在運行 Linux 系統(tǒng)的計算機上開發(fā)運行 Windows 下運行的應(yīng)用程序。這是第一門完全支持 UTF-8 的編程語言，這不僅體現(xiàn)在它可以處理使用 UTF-8 編碼的字符串，就連它的源碼文件格式都是使用的 UTF-8 編碼。Go 語言做到了真正的國際化！

三、功能

此處我們說個小段子：

很久以前，有一個IT公司，這公司有個傳統(tǒng)，允許員工擁有20%自由時間來開發(fā)實驗性項目。在2007的某一天，公司的幾個大牛，正在用c++開發(fā)一些比較繁瑣但是核心的工作，主要包括龐大的分布式集群，大牛覺得很鬧心，后來c++委員會來他們公司演講，說c++將要添加大概35種新特性。這幾個大牛的其中一個人，名為：Rob Pike，聽后心中一萬個xxx飄過，“c++特性還不夠多嗎？簡化c++應(yīng)該更有成就感吧”。于是乎，Rob Pike和其他幾個大牛討論了一下，怎么解決這個問題，過了一會，Rob Pike說要不我們自己搞個語言吧，名字叫“go”，非常簡短，容易拼寫。其他幾位大牛就說好啊，然后他們找了塊白板，在上面寫下希望能有哪些功能。接下來的時間里，大牛們開心的討論設(shè)計這門語言的特性，經(jīng)過漫長的歲月，他們決定，以c語言為原型，以及借鑒其他語言的一些特性，來解放程序員，解放自己，然后在2009年，go語言誕生。

以下就是這些大牛所羅列出的Go要有的功能：

• 規(guī)范的語法（不需要符號表來解析）

• 垃圾回收（獨有）

• 無頭文件

• 明確的依賴

• 無循環(huán)依賴

• 常量只能是數(shù)字

• int和int32是兩種類型

• 字母大小寫設(shè)置可見性（letter case sets visibility）

• 任何類型（type）都有方法（不是類型）

• 沒有子類型繼承（不是子類）

• 包級別初始化以及明確的初始化順序

• 文件被編譯到一個包里

• 包package-level globals presented in any order

• 沒有數(shù)值類型轉(zhuǎn)換（常量起輔助作用）

• 接口隱式實現(xiàn)（沒有“implement”聲明）

• 嵌入（不會提升到超類）

• 方法按照函數(shù)聲明（沒有特別的位置要求）

• 方法即函數(shù)

• 接口只有方法（沒有數(shù)據(jù)）

• 方法通過名字匹配（而非類型）

• 沒有構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)

• postincrement（如++i）是狀態(tài)，不是表達式

• 沒有preincrement(i++)和predecrement

• 賦值不是表達式

• 明確賦值和函數(shù)調(diào)用中的計算順序（沒有“sequence point”）

• 沒有指針運算

• 內(nèi)存一直以零值初始化

• 局部變量取值合法

• 方法中沒有“this”

• 分段的堆棧

• 沒有靜態(tài)和其它類型的注釋

• 沒有模板

• 內(nèi)建string、slice和map

• 數(shù)組邊界檢查

關(guān)于“Go語言的核心特性有哪些”這篇文章就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，使各位可以學(xué)到更多知識，如果覺得文章不錯，請把它分享出去讓更多的人看到。

本文名稱：Go語言的核心特性有哪些
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