go的编程哲学和设计理念
go语言是互联网时代的语言,融合了众多互联网时代程序设计的特征。
并行与分布式支持。多核化和集群化是互联网时代的典型特征。
并发执行的“执行体”
执行体是个抽象的概念,在操作系统层面有多个概念与之对应,如操作系统自己掌管的进程(process)、进程内的线程(thread)以及进程内的协程 (coroutine,也叫轻量级线程)。多数语言在语法层面并不直接支持协程,而通过库的方式支持的协程的功能也并不完整,比如仅仅提供协程的创建、销毁与切换等能力。如果在这样的协程中调用一个同步IO操作,比如网络通信、本地文件读写,都会阻塞其他的并发执行协程,从而无法真正达到协程本身期望达到的目标。 Go语言在语言级别支持协程,叫goroutine。Go语言标准库提供的所有系统调用(syscall)操作,当然也包括所有同步IO操作,都会出让CPU给其他goroutine,这让事情变得非常简单。
go语言异步程序示例:
func run(arg string) {// ...}func main() {go run("test")...}
关于进程、线程、协程的区别可以参考如下几篇文章:
谈谈并发编程中的协程
一个“蝇量级” C 语言协程库
编程中的进程、线程、协程、同步、异步、回调
执行体间的通信
执行体间通信的方式:
执行体之间的互斥与同步
执行体之间的消息传递
执行体之间的互斥与同步
当执行体之间存在共享资源(一般是共享内存)时,为保证内存访问逻辑的确定性,需要对访问该共享资源的相关执行体进行互斥。当多个执行体之间 的逻辑存在时序上的依赖时,也往往需要在执行体之间进行同步。
多数语言在库层面提供了线程间的互斥与同步支持,但却找不到协程的影子。
执行体之间的消息传递
两种并发编程模型:
共享内存模型
消息传递模型
go语言整合了两种并发编程模型,但其推荐“消息传递模型”。其建议适度使用“共享内存模型”。在Go语言中,内置了消息队列的支持,其叫通道(channel)。两个goroutine之间可以通过通道来进行交互。
软件工程支持。工程规模不断扩大是产业发展的必然趋势。
随着工程规模的变大,多数软件需要多人协作完成。所以编程规范化,对于多人协作编程是非常必要的。
go语言是非常规范化的语言,其规范化主要体现在一下几个方面:
代码风格规范
错误处理规范
包管理
契约规范(接口)
单元测试规范
功能开发的流程规范
【示例】go语言的错误处理规范:
f, err := os.Open(filename) if err != nil {log.Println("Open file failed:", err)return}defer f.Close()... // 操作已经打开的f文件
编程哲学的重塑
当今主要的编程范式:
面向过程编程(C)
面向对象编程(C++,Java)
函数式编程(Python)
面向消息编程(Erlang)
如果需要对“函数式编程”有所了解,阅读这篇文章:
函数式编程
go语言对所有这些编程思想做了一次梳理,融合众家之长,但时刻警惕特性复杂化,极力维持语言特性的简洁,力求小而精。
例如,Go语言接受了“函数式编程”的一些想法,支持匿名函数与闭包。再如,Go语言接受了以Erlang语言为代表的“面向消息编程”思想,支持goroutine和通道。
特性:
- 让并发拿来即用。
- 解决大系统编程问题。
TODO:
- GC机制(仅仅是GC)。
- int和int32不是同种类型。
- 同一个包的文件一起编译。
- 分段式栈。
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