Tony Bai · Go语言第一课

开篇词|这样入门Go,才能少走弯路

Tony Bai

资深架构师,tonybai.com博主

你好,我是白明(英文名:Tony Bai),欢迎你和我一起学习Go语言。

我现在在一家初创企业东软睿驰工作,是一名车联网平台的架构师,同时我也是技术博客tonybai.com的博主、GopherChina大会讲师。

从2011年开始我便关注了Go语言,是Go语言在国内的早期接纳者。那个时候,离Go开源还不过两年,没有人想到它会成长到今天这样,成为后端开发的主流语言之一。

在对Go长达十年的跟随和研究中,我沉淀了很多个人的经验和思考。我也希望通过这门课,跟你分享我学习和使用Go语言的一些心法。

我与Go的这十年

2011年,一次偶然的机会,我非常幸运地看到了Go语言之父Rob Pike的Go语言课程幻灯片。当时我正经受着C语言内存管理、线程调度和跨平台运行等问题的折磨,看到Go语言的语法清新简洁,还支持内存垃圾回收、原生支持并发,便一见钟情。

我是个对编程语言非常“挑剔”的人,这跟我从事的方向有关。十多年来,我一直在电信领域从事高并发、高性能、大容量的网关类平台服务端的开发,这两年也进入了智能网联汽车行业。由于长期从事后端服务开发,我涉猎过很多后端编程语言。

我曾深入研究过C++,短暂研究过Java、Ruby、Erlang、Haskell与Common Lisp,但都因为复杂度、耗资源、性能不够、不适用于大规模生产等种种原因放弃了。

而且,如果你对我所在的行业有所了解,你可能会知道,我参与开发的系统对性能十分敏感。我也曾长期使用C语言作为生产语言,同时使用Python开发各种辅助工具。但是,C语言的生产效率不高,各种陷阱也很多,而Python开发效率确实很高,但性能又不好。

难道就没有一门相对“完美”、符合我使用需求的编程语言吗?这个时候,Go来了。

但在我开始接触和学习Go的2011年,Go语言还未发布Go 1.0稳定版本,还处于“周发布(weekly release)”的状态。我还记得我接触的第一个Go版本还是release.r60,也就比Rob Pike的Go课程里使用的版本稍新一些。

但这个时候的Go版本,存在着很多不尽如人意的地方,尤其是GC延迟比较大,成为了Go语言上生产环境的最大障碍。

虽然Go早期版本无法上生产环境,但我却一直紧跟Go语言的演化进程。

Go 1.4版本开始,每当Go发布一个大版本,我都撰文分析这个大版本中Go语言的主要变化。这一系列文章至今仍在继续,未来也将持续进行下去。

特别是在 Go 1.5版本实现自举、Go 1.11版本解决Go包依赖问题后,Go语言逐渐成熟,我也逐渐尝试在生产中使用Go。从开始替代Python编写一些辅助工具,到编写一些网关所需的网络协议,我发现Go都可以完美适用。

一直到近些年,Go替代了C、Python,成为了我的第一生产语言。我开始直接使用Go编写生产系统,诸如短信网关、5G消息网关、MQTT网关,还有API网关等等。事实证明,Go语言不仅生产效率高,其应用的执行效率也完全能满足要求。

从2019年开始,我将自己每天阅读到的Go社区的优秀技术资料整理成公开的Gopher日报供大家参阅。在国内Go社区中,Gopher日报得到了圈里许多同学的欢迎。

紧跟Go演进十年的我,已经将Go语言的点点滴滴深深地烙印在大脑中。

推荐你入坑Go的三大理由

如果说十年前的我是因为“一见钟情”瞬间入坑Go,那么在十年后的今天,我们应该做的是系统地、认真地思考一下为什么要选择学习Go。

我想了想,我会从这三个角度建议你现在开始学习Go语言。

第一个理由:对初学者足够友善,能够快速上手。

十多年来,业界都公认:Go是一种非常简单的语言。到底有多简单呢?在2011年,我从一个C语言程序员的身份开始学习Go,使用Rob Pike的Go教程,我在一天之内就学完了Go的全部语法,一周内就可以编写一些简单、实用,而且质量不低的小程序了。

而且,跟现在很多逐渐添加各种特性的语言相比,Go不仅一开始简单,直到现在也都保持“简单”。Go的设计者们在发布Go 1.0版本和兼容性规范后,似乎就把主要精力放在精心打磨Go的实现、改进语言周边工具链,还有提升Go开发者体验上了。演化了十多年,Go新增的语言特性也同样是“屈指可数”。

正因为如此,作为静态编程语言的Go已经将入门门槛,降低到和动态语言一个水平线上了。

第二个理由:生产力与性能的最佳结合。

Go的简单和对初学者的友善可以让更多的开发者走进Go语言大门,但要让更多开发者留在Go语言世界,Go还需体现出自己的核心竞争力。这个核心竞争力就是,Go语言是生产力与性能的最佳结合

如果你熟悉的是静态语言,那你刚好就是Go最初的目标用户。Go创建的最初目的,就是构建流行的、高性能的服务器端编程语言,用以替代当时在这个领域使用较多的Java和C++。而且,Go也实现了它的这个目标。

Go语言的性能在带有GC和运行时的语言中名列前茅,与不带GC的静态编程语言(比如C/C++)之间也没有数量级的差距。在各大基准测试网站上,在相同的资源消耗水平的前提下,Go的性能虽然低于C++,但高出Java不少。

如果你熟悉的是动态语言,那也完全不用担心。Go的大部分早期采用者,就来自动态语言程序员群体,包括Python、JavaScript、Ruby和PHP等语言的使用群体。因为和动态语言相比,Go能够在保持生产力的同时,大幅度提高性能。比如,全球知名的非营利教育组织可汗学院从2019年末开始,就将其在线教育平台的实现从Python迁移到了Go。虽然Go代码行数要多于Python,但他们收获了近10倍的性能提升。

如果你立志或者已经上手云开发,那你就更应该马上开始学习Go语言。现在,Go已经成为了云基础架构语言,它在云原生基础设施、中间件与云服务领域大放异彩。同时,GO在DevOps/SRE、区块链、命令行交互程序(CLI)、Web服务,还有数据处理等方面也有大量拥趸,我们甚至可以看到Go在微控制器、机器人、游戏领域也有广泛应用。

第三个理由:快乐又有“钱景”。

Go最初的目标,就是重新为开发人员带来快乐。这个快乐来自哪里呢?相比C/C++,甚至是Java来说,Go在开发体验上的确有很大提升。笼统来说,这个提升来自于简单的语法、得心应手的工具链、丰富和健壮的标准库,还有生产力与性能的完美结合、免除内存管理的心智负担,对并发设计的原生支持等等。而这些良好的体验,恰恰是你写Go代码时的快乐源泉。

当然了,我相信你学习和使用Go肯定不是为了自嗨。运用Go体现自身价值,赢得理想职位才是最终目标。在十年后的今天,无论是在国内还是国外,无论是在大厂还是初创小公司,Go都有着广泛的应用。Go语言人才越来越抢手,对他们的争夺也日益激烈。

有报告表明,在腾讯、字节跳动、Uber等许多公司,Go都是极其受欢迎,在字节跳动、Uber内部甚至已经成长为主力语言。

更何况,相对于C、C++以及Java等主流语言,Go语言人才目前仍处于蓝海阶段。根据stackoverflow 2021调查报告的结果,仅考虑主流语言的话,Go语言平均薪水位于头部位置。

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这还仅仅是以欧美开发人员调查数据为主的计算结果。在Go更加火爆的国内,Go的平均薪水水平位次可能还要更高。

怎样学才能少走弯路?

看到Go语言对初学者如此友好,又是生产力与性能结合得最好的语言,写起来还能体会到快乐。关键是当前国内外互联网大厂、初创小厂也都广泛接纳并应用Go,就业“钱景”极佳!很多人都纷纷投身于Go语言的学习中,但是盲目的“一头热”只会让你多走许多弯路。

我总结了一下,最常见的无非就是这几个:

  • “入错行”,从开始到放弃。如果你在最开始缺乏对这门语言的认真评估,盲目投入进去,后期沉没的时间和精力成本都会巨大;
  • 不动手。语言学习不是“纸上谈兵”,要动手去用,并且动手越早效果越好;
  • 用其他编程语言思维编写Go代码。我认为,每门编程语言都有着自己独特的编程思维方式,如果你用其他编程语言的思维方式去写Go代码,那只能“形神皆丧”,无法掌握语言真谛;
  • 没有建立起“设计意识”。编程语言学习的最终目的是写出具有现实实用意义的程序,所以你要培养自己选择适当的语言元素构造程序骨架的能力,也就是“设计意识”。尤其是要弄清楚不同语言元素所在的层次,不然你只能停留在“Hello, World”的世界里。

那么,我们到底要怎么学才能学好Go呢?

学好Go的前提是能坚持学下去。而要保证持续学下去,做好Go入门学习就至关重要。入门学习就好比一座在建大厦的地基,只有地基坚实、稳固,大厦才可能迎来建成,并耸立云霄的那天。

那么如何做好入门学习呢?这里告诉你三个诀窍与五个阶段。所谓三个诀窍是“心定、手勤、脑勤”。什么意思呢?我将这个入门课的学习分为下面五个阶段,我会结合这五个阶段来和你说明这三个诀窍。

第一个阶段:前置篇,“心定”建立认同感。

这一部分,我会带你了解Go的前世今生和设计哲学。如果你是有其他语言编程经验的开发人员,你就更应该完成前置篇的学习了。

这一部分存在的意义就是让你“心定”。所谓“心定”就是为了建立对Go语言的认同感。这种认同感是全方位的,包括对Go语言的设计目标、设计哲学、演化思路,还有社区行为规范等等。只有“心定”,才能避免出现“Hello-and-Bye”的情况,这是学好Go的前提。

第二个阶段:入门篇,“手勤”多动手实践。

在这一部分中,我将告诉你在不同平台上安装各种Go版本的方法,带你了解一个Go程序应该长什么模样,看看一些实用Go程序都有哪些语法元素和结构。关于Go的版本,如果我在课程中没有特地说明,那便默认使用的是Go最新的稳定版本,这里请你注意下。

编程不是“纸上谈兵”。我们最终都是要将编写完的源码提交给计算机编译运行的,因此,我希望你在这部分多动手、多实践。我在入门篇中将会让你拥有“照猫画虎”的能力。只有拥有这种能力,你才能“随心所欲”地动手实践。

第三个阶段:基础篇,“脑勤”多理解,夯实基础。

这一部分,我们会围绕着“程序=数据+算法”的逻辑,从变量、常量等基本概念,到数据类型,再到广义的算法,让你可以用Go建立对现实世界的抽象认知,也能明白Go程序运行的基本逻辑。

在基础篇的结尾,我们会结合已学习的基础语法做一个小练习项目。实践与理论的结合才能达到更好的学习效果。

第四个阶段:核心篇,“脑勤+”建立自己的Go应用设计意识。

在这部分,我会跟你介绍Go语言独有或经过较大创新的接口类型与goroutine等并发原语类型,这些语法元素是Go语言的核心。

Go接口与Goroutine等并发原语类型有一个共同的特点,那就是它们都是可以影响到Go应用程序的结构设计的语法元素。Goroutine等并发原语是Go应用运行时并发设计的基础,而接口则是Go推崇的面向组合设计的抓手,这一动一静共同构成了Go应用程序的骨架。通过这一部分,你就能建立自己的Go应用“设计意识”。

第五个阶段:实战篇,攻克Go开发的“最后一公里”。

编程就是要做到学以致用。在掌握了Go语言的基础语法、核心语法并建立起自己的“设计意识”后,我们就是时候应用这些Go语言的特性来解决实际问题了。

在这部分中,我们将通过一个实战的例子,展示如何做好学习与使用之间的衔接,帮助你走完“使用Go进行生产级开发”这“最后一公里”。

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更具体的目录,我也放在了这里,你可以看一下:

在开篇词的最后,我想说,Go是一门非常优秀的后端编程语言,它简单而不失表达力,兼具高生产力与战斗力(高性能)。它既能给你带去编码的快乐,也能因市场的广泛接受与热捧而提升你的个人价值。

所以,我衷心地希望你能完成这门课程的学习。希望我的这门课能帮助你将Go语言之路走得更顺畅,早日成长为一名优秀的Go语言开发工程师。

不要再犹豫了,来和我一起开启Go语言的学习之旅吧。

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