Golang学习笔记（四）：Go原始设计思想及核心特性

1 概述

本人学习Golang的方式和一般人不同，采用了先从大处着手，先从大的方面把握Go编程的总体框架和风格，因此首先就有了前面的三篇文章：

• 《Golang学习笔记（一）：缘起及一个不一样的HelloWorld》
• 《Golang学习笔记（二）：第一个可用于生产环境下的真正Go程序》
• 《Golang学习笔记（三）：Windows下Go Micro微服务开发环境搭建以及跨过的坑》

通过上面三篇文章，同时你又有C、C++基础，那么恭喜你！你应该可以开始实战编程了！当然，在编程的过程中你可能还需要不断的问问度娘。

本篇文章还是力图从大处着手，通过对Go设计团队介绍、Go设计团队人员的一些演讲摘要以及总结一些核心特性让你对Go有个更宏观的认识。

2 Go语言设计团队堪称豪华

2.1 Ken Thompson

1943年出生于美国新奥尔良，1966年加入了贝尔实验室，不久独自设计了B语言，并用B语言开发了Unix操作系统的第一个版本，1971年与丹尼斯·里奇共同发明了C语言，并在1973年两人共同用C语言重写了UNIX，1983年图灵奖得主。2006年进入谷歌，2007年和Rob Pike、Robert Griesemer三人一起设计出了Go语言。

在2011年的一次采访中，Ken幽默地谈到设计Go语言的初衷是他们很不喜欢C++，因为C++中充满了大量的垃圾特性。

2.2 Rob Pike

早年在贝尔实验室和Ken Thompson结对编程，公开场合表示Ken是他的导师，也是Unix的先驱，是贝尔实验室最早和Ken Thompson以及 Dennis M. Ritche 开发Unix的猛人，和Ken Thompson一起发明了UTF-8。Go设计团队第一任Leader。

如今虽然和Ken一样已退休并被谷歌尊养起来了，但Rob Pike仍旧活跃在各个Go论坛组中，适当地发表自己的意见。后面会引用他2012年在旧金山给Go SF的演讲稿的部分内容让我们对Go的原始设计思想有个大的了解。

顺便说一句，Go语言的地鼠吉祥物是由Rob Pike的媳妇Renee French设计的。

2.3 Robert Griesemer

Robert Griesemer是Go编程语言的最初三名设计者之一。在此之前，Robert致力于Google V8 JavaScript引擎的代码生成、特定领域语言Sawzall、Java热点虚拟机和Strongtalk系统的设计和实现。他曾经为Cray Y-MP编写了一个矢量编译器，并为APL编写了一个解释器。

目前主要维护Go白皮书和代码解析器等。

2.4 Russ Cox

Russ Cox毕业于麻省理工和哈佛大学，曾在贝尔实验室参与过Plan 9 和 Unix操作系统的开发。在Go开始设计不久，Russ Cox 和Ian Lance Taylor 也加入了 Go 语言的设计团队，由三人团队变成了5人团队。他们 5 人一起开发了两款编译器和一个标准库，为 2009 年 11 月 10 日 Go 语言以开源方式发布打下了基础。

Russ Cox为目前Go团队的leader，他非常年轻，代码提交量排第一。目前很多拿不定主意的决策都是Russ Cox最后拍板。

2.5 Ian Lance Taylor

在GCC的世界中，没有人比Ian更火。在GCC maillist中，Ian的身影呈现在前端中端和后端中，粗略估计1/3的帖子他都给出有价值的回复，绝对不是灌水。

Google推出了go编程语言，Ian基于语言规范独立完成了GCC前端。他写了Gold连接器（比binutils快），最早的GCC MIPSR4000后端，是GCC过程间优化LTO的主要设计者之一，为PostgreSQL数据库增加功能。他曾经是Zembu公司的创始人，目前在Google工作。gccgo编译器的作者和cgo工具链维护者。活跃于各个go订阅组，耐心解答各种问题。

2.6 Brad Fitzpatrick

Brad Fitzpatrick是 LiveJournal.com 的创始人，还是 memcached 等诸多自由软件项目的作者，2007 年选择加入 Google，OpenID、PubSubHubbub 等项目均有他的贡献。2011年在为 Android 项目效力一年半多后，正式成为 Go 语言项目的全职“地鼠”（gopher），目前是net/http标准库包的主要维护者。

当然，Go团队还有很多牛人，就不一一去人肉了 😃

3 Go语言之父Rob Pike说过……

下面通过对Google首席工程师、Go语言之父Rob Pike在旧金山给Go SF的演讲稿摘要，让我们一睹Go语言最初的设计思想：

• 以C语言为原型，修补部分明显的缺陷，去掉垃圾功能，添加一些缺失的功能。
• 我们也加入了一下C和C++里没有的东西，比如slice和map、复合文本（composite literal）、顶层文件表达式（这是一个大问题，但经常被忽视）、反射（reflection）、垃圾回收等等，我们还非常自然地加入了并发性。
• 命名为“Go”，好处有很多，这名字非常简短，容易拼写。工具可以叫做：goc、gol、goa。如果有可交互的调试器/解释器也可以简单地叫它“Go”，后缀名用 .go。
• 定义空接口语法：interface{}。所有接口都通过这个实现，因此可以用它代替void*。
• 从C++和Java转向Go的程序员很怀念使用类（class）编程的方式，特别是继承和子类这样的概念。也许关于“class”我只是一个门外汉，但我真没发现模板有什么好处。真正重要的是这些类能为你做什么而不是它们之间是什么关系！
• 如果说C++和Java是关于类的层次和分类，那么Go的核心思想就是组合（composition）。
• Go有一个非常不同寻常但是很简单的类型组成方式：嵌入。这些组合技术正是Go的独特之处，与C++或者Java程序截然不同。
• 在Go语言的首次启航中，我得到了一个“我不能在没有泛型的环境下工作”的反馈，这真是一个奇怪的言论。（作者注：Go 2中有在考虑泛型）

4 Go从C和C++简化的功能

以下也是从Rob Pike在旧金山给Go SF的演讲稿中摘出来的，有些地方不是很懂，但可以看出Go和C、C++大概的区别，我下一步计划好好整理一下Go和C的区别，计划在下一章节写出。

以下是Go从C和C++简化的功能：

• 规范的语法（不需要符号表来解析）
• 垃圾回收（独有）
• 无头文件
• 明确的依赖
• 无循环依赖
• 常量只能是数字
• int和int32是两种类型
• 字母大小写设置可见性（作者注：包中首字母大写的全局变量和方法可被其他包调用）
• 任何类型（type）都有方法（不是class）
• 没有子类型继承（不是子类）
• 包级别初始化以及明确的初始化顺序
• 文件被编译到一个包里
• 包级全局变量可按任意顺序展示（package-level globals presented in any order—暂时搞不明白什么意思）
• 没有数值类型转换（常量起辅助作用）（作者注：golang 类型转换只能显性转换 不能自动转换）
• 接口隐式实现（没有“implement”声明）
• 嵌入（不会提升到超类）
• 方法按照函数声明（没有特别的位置要求）
• 方法即函数
• 接口只有方法（没有数据）
• 方法通过名字匹配（而非类型）
• 没有构造函数和析构函数
• i++是语句，不是表达式
• 没有++i
• 赋值不是表达式
• 明确赋值和函数调用中的计算顺序（没有“sequence point”）
• 没有指针运算（作者注：Go 有指针，但是没有指针运算，你不能用指针变量遍历字符串的各个字节）
• 内存一直以零值初始化
• 局部变量取值合法
• 方法中没有“this”
• 分段的堆栈
• 没有静态和其它类型的注释 （这里不是很懂）
• 没有模板
• 没有异常（作者注：内置error类型，没有try…catch…）
• 内建string、slice和map
• 数组边界检查

5 Go语言的核心特性

Go是一种编译型，并发型，并具有垃圾回收功能的编程语言。Go语言的语法接近C语言。与C++相比，Go语言并不包括如继承、泛型、断言、虚函数等功能，但增加了slice型、并发、管道、垃圾回收、接口（interface）等特性的语言级支持。当然，Go 对于泛型的态度还是开放的，有说法在Go 2中可能支持，目前Go语言对泛型有其替代方案：interface{}，一般叫空接口，空接口内部没有声明任何方法，因此指代Go中的任何类型，但声明为空接口类型时，指代接收任何数据类型，在使用通过空接口传递的数据时，通过类型断言的方式接收数据并做进一步处理。这种做法把运行时出错的可能性提前到编译时发现，如有运行时错误也能等到友好的处理。

Go语音的特性很多，我阅读众多博文之后总结了以下几个是最重要的核心特性。

5.1 并发编程

在当今这个互联网时代，并发编程的意义不言而喻。当然，很多语言都支持多线程、多进程编程，但遗憾的是，实现和控制起来并不是那么令人感觉轻松和愉悦。Golang不同的是，语言级别支持协程(goroutine)并发（协程又称微线程，比线程更轻量、开销更小，性能更高），操作起来非常简单，语言级别提供关键字（go）用于启动协程，并且在同一台机器上可以启动成千上万个协程。协程经常被理解为轻量级线程，一个线程可以包含多个协程，共享堆不共享栈。协程间一般由应用程序显式实现调度，上下文切换无需下到内核层，高效不少。

Go语言在并发编程方面非常简洁，只需在调用的方法前（非赋值情况下）或代码块前，加上“go”关键字即可启动一个协程，如下：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func testGoroutine(pausems int) {
   
   
    for i := 1; i <= 10; i++ {
   
   
        time.