История создания и развития языка программирования Go

Язык программирования Go (или Golang) был разработан компанией Google в 2007 году и впервые представлен в 2009 году. Go был создан как ответ на ряд проблем, с которыми сталкивались разработчики при использовании существующих языков, таких как C++ и Java. Язык предназначался для создания высокопроизводительных, надежных и масштабируемых приложений, при этом отличаясь простотой и удобством использования.

t.me/Golang_google – наш телеграм канал для golang разработчиков, присоединяйтесь.

1. Предпосылки и мотивация

В начале 2000-х годов инженеры Google столкнулись с рядом проблем, связанных с масштабируемостью, производительностью и удобством разработки в больших системах. Существующие языки, такие как C++ и Java, несмотря на свою мощь, часто оказывались неэффективными для разработки современных распределенных систем.

Ключевые проблемы:

• Сложность разработки: Языки, такие как C++ и Java, требовали огромных усилий для написания, компиляции и поддержки кода, особенно при работе с многозадачностью и многопоточностью.
• Простота масштабирования: Разработка программ, которые должны эффективно работать в распределенных системах с большим количеством серверов и устройств, была очень трудоемкой.
• Долгие времена компиляции: В крупных проектах компиляция исходного кода занимала значительное время, что замедляло разработку.

Для решения этих проблем команда инженеров Google, в которую входили Роберт Гризмер, Кен Томпсон и Роб Пайк, начала разрабатывать новый язык, который бы сочетал в себе простоту и высокую производительность, а также предоставлял бы современные механизмы для многозадачности.

2. Разработка Go

Go был создан как язык, который:

• Прост в изучении и использовании, но при этом обладает высокой производительностью.
• Обеспечивает безопасную многозадачность через горутины (goroutines), что упрощает разработку параллельных и распределенных приложений.
• Имеет минималистичный синтаксис и поддерживает высокую скорость компиляции.

Идея и концепция

Разработчики Go вдохновлялись принципами других языков, но пытались сделать их более современными и удобными для работы в масштабах крупных корпораций и облачных сервисов. Например, идея о простоте синтаксиса была заимствована у языков, таких как Python и C, а для параллельности был использован принцип горутины — легковесных потоков выполнения, которые можно запускать и останавливать с минимальными затратами.

Поговорис оо разработчиках языка программирования Go (Golang):

1. Кен Томпсон — легенда компьютерных наук

Один из создателей Go — Кен Томпсон — является настоящей легендой в мире компьютерных наук. Он был одним из авторов операционной системы Unix и языка программирования B, который стал предшественником C. Кен также работал над созданием языков Plan 9 и Inferno. Его многолетний опыт в проектировании операционных систем и языков программирования оказал существенное влияние на концепции, заложенные в Go.

2. Роб Пайк — создатель языка Plan 9

Роб Пайк, еще один из создателей Go, также был активно вовлечен в разработку языка Plan 9 и операционной системы Plan 9, которая оказала влияние на многие современные технологии, включая Go. Пайк также работал над созданием языка программирования Limbo, который использовался в операционной системе Inferno, и изучал параллелизм и распределенные системы.

3. Роберт Гризмер — автор множества системных инструментов

Роберт Гризмер, третий из создателей Go, был инженером в Google и работал над созданием множества системных инструментов и языков программирования. До работы над Go он был одним из ключевых разработчиков Google File System и других инфраструктурных технологий Google. Его опыт в построении высоконагруженных систем и распределенных вычислений сыграл важную роль в проектировании Go.

4. Вдохновленные неудачами с существующими языками

Разработчики Go, включая Томпсона, Пайка и Гризмера, столкнулись с многочисленными проблемами при использовании других языков программирования, таких как C++ и Java, для разработки программного обеспечения в Google. Они были неудовлетворены производительностью, сложностью компиляции и трудностью работы с многозадачностью. Это стало одной из причин, по которой они решили разработать новый язык, который был бы быстрым, простым и удобным для параллельных вычислений.

5. Кен Томпсон не хотел возрождать язык C

Кен Томпсон признался, что первоначально, когда они с Робом Пайком и Робертом Гризмером начали проектировать Go, они не хотели просто создавать усовершенствованный C. Они понимали, что язык программирования должен быть современным и решать проблемы, с которыми сталкивались разработчики. Именно поэтому в Go были убраны такие сложные и малоэффективные концепции, как множественное наследование и перегрузка операторов, которые присутствуют в C++.

6. Роб Пайк работал над языком Plan 9, а затем увидел параллелизм в Go

Роб Пайк был одним из создателей языка Plan 9, который был ориентирован на легковесные потоки и параллелизм. Эти идеи и концепции нашли свое отражение в языке Go, особенно в реализации горутин — легковесных потоков, которые значительно упрощают написание многозадачных приложений.

7. Разработчики Go стремились к простоте и скорости

Разработчики Go были сильно вдохновлены языками, такими как C и Python, которые отличались простотой и быстротой. Основная идея Go заключалась в том, чтобы создать язык с минималистичным синтаксисом, но с возможностями для высокой производительности, удобства разработки и эффективной работы с многозадачностью.

8. Создатели Go были недовольны стандартами C++ и Java

Когда команда разработчиков Go начинала работу над языком, они разочаровались в существующих языках программирования, таких как C++ и Java. Они считали, что эти языки слишком сложны, имеют чрезмерную синтаксическую строгость и не решают проблемы параллелизма и масштабируемости в современных системах. Go был задуман как более современный и упрощенный инструмент для решения этих задач.

9. Идея работы с многозадачностью пришла из научных исследований

Разработчики Go активно использовали научные исследования в области параллелизма и многозадачности. Одной из вдохновляющих идей для Go стали горутины — легковесные потоки выполнения, которые можно запускать и останавливать с минимальными затратами. Эта идея возникла благодаря исследовательским работам, которые Пайк и его коллеги вели в области распределенных систем и планирования задач.

10. Роберт Гризмер был одним из первых, кто понял важность сборщика мусора

Роберт Гризмер сыграл важную роль в проектировании сборщика мусора для Go. В то время как другие языки программирования, такие как C++, не имеют встроенной автоматической очистки памяти, Гризмер считал, что наличие эффективного сборщика мусора поможет сделать код более безопасным и удобным для разработки. Он активно работал над оптимизацией работы Go в этом плане.

11. Go был открыт для сообщества с самого начала

После того как Go был представлен публично в 2009 году, его разработчики сделали язык с открытым исходным кодом. Это дало возможность сообществу разработчиков активно участвовать в его совершенствовании. Разработчики Go часто слушают отзывы сообщества и вносят изменения в язык на основе реальных потребностей пользователей.

12. Разработчики Go активно используют свой собственный язык

В Google разработчики Go активно используют свой собственный язык для построения облачных сервисов, инструментов и системных утилит. Язык Go стал неотъемлемой частью инфраструктуры Google, и компания продолжает активно развивать его для решения своих внутренних задач.

13. Идея Go была вдохновлена философией UNIX

Кен Томпсон и Роб Пайк, как участники разработки операционной системы Unix, были приверженцами философии Unix, которая акцентирует внимание на простоте, модульности и эффективности. Эта философия также легла в основу Go, который был задуман как простой, но мощный инструмент для решения сложных задач.

14. Go был задуман как ответ на сложность C++ и Java

Разработчики Go хотели создать язык, который был бы прост в использовании и не требовал бы сложной настройки компиляции, как в случае с C++ и Java. Они понимали, что существующие языки слишком сложны для решения задач современного программирования, особенно для создания масштабируемых и многозадачных приложений. Go был задуман как более удобная альтернатива.

15. Команда разработчиков Go известна своей открытостью и доступностью

Все три разработчика Go — Кен Томпсон, Роб Пайк и Роберт Гризмер — известны своей доступностью и готовностью обсуждать вопросы, связанные с развитием языка. Они активно участвуют в различных конференциях и семинарах, рассказывая о языке и делясь опытом. Они также готовы выслушать и учесть мнения сообщества разработчиков.

16. Go был разработан в ответ на потребности Google

Язык Go был создан, чтобы решить конкретные проблемы, с которыми столкнулись инженеры Google. В частности, они искали решение для разработки высоконагруженных распределенных систем с возможностями эффективной многозадачности и масштабируемости. В результате был создан язык, который решал эти проблемы и позволял быстрее разрабатывать надежные приложения.

Разработчики Go внесли значительный вклад в создание одного из самых популярных и эффективных языков программирования в мире. Их опыт в области системного программирования, многозадачности и параллельных вычислений лег в основу языка, который стал ключевым инструментом для разработки облачных сервисов и масштабируемых приложений.

Первоначальная реализация

Язык был разработан с акцентом на простоту и минимализм:

• Типы данных: Go включает основные типы, такие как числа, строки и булевы значения, а также несколько более сложных структур данных, например, срезы (slices) и карты (maps).
• Многозадачность: Основной особенностью языка стали горутины — легковесные потоки, которые позволяли эффективно управлять параллельным выполнением кода. Это упрощало написание многозадачных программ и решало одну из основных проблем многозадачности в других языках.
• Автоматическое управление памятью: Go включает сборщик мусора (garbage collector), что делает работу с памятью проще и безопаснее.

3. Официальное представление Go (2009)

Go был официально представлен публике в 2009 году. В тот момент язык находился на стадии активной разработки, но уже включал большинство ключевых функций, таких как многозадачность, компиляция в машинный код и наличие сборщика мусора.

Важным шагом в популяризации Go стало открытие исходного кода языка. Go стал проектом с открытым исходным кодом, что привлекло внимание разработчиков по всему миру и позволило активно развивать язык в сообществе.

4. Основные этапы развития

2012 — первый стабильный релиз (Go 1.0)

В 2012 году был выпущен стабильный релиз Go 1.0. В этот момент язык уже приобрел стабильность и основные функциональные возможности, такие как:

• Система типов.
• Инструменты для работы с пакетами.
• Стандартная библиотека, включающая поддержку работы с HTTP, файловыми системами и многими другими задачами.

2015 — Go 1.5 и переход на компиляцию в статически скомпилированный код

В версии Go 1.5 были введены существенные улучшения. Одной из самых заметных изменений стало изменение компилятора. До этого Go использовал Go-specific компилятор, но с выходом версии 1.5 компиляция начала происходить через стандартный компилятор LLVM, что обеспечило улучшение совместимости и ускорение работы.

2018 — Go 1.11 и поддержка модулей

В версии Go 1.11 был введен новый механизм для управления зависимостями — модули. Это решение значительно упростило управление зависимостями, устранив многие проблемы, связанные с использованием GOPATH.

2020 — Go 1.14 и улучшения сборщика мусора

Версия Go 1.14 принесла улучшения в работу сборщика мусора, который стал работать быстрее и эффективнее, а также улучшения в обработке ошибок и производительности.

2021 — Go 1.16 и добавление поддержки встроенной работы с файловой системой

Go 1.16 добавил поддержку работы с файловой системой через стандартную библиотеку, что значительно упростило разработку различных приложений, работающих с файлами.

5. Особенности Go

Простой и читаемый синтаксис

Go стремится к минимализму в своем синтаксисе. Это означает, что язык не поддерживает таких конструкций, как перегрузка операторов, дженерики (до версии 1.18), наследование классов и другие сложные механизмы, которые есть в других языках. Вместо этого разработчики Go делают акцент на простоте и читабельности кода.

Горутины и каналы

Одной из главных особенностей Go является многозадачность. Язык использует концепцию горутин — легковесных потоков, которые могут быть запущены и остановлены с минимальными затратами. Горутины взаимодействуют друг с другом через каналы, что позволяет разработчику легко управлять параллельными вычислениями.

Модули и зависимостями

Go активно использует систему модулей для управления зависимостями. Это позволяет разработчикам эффективно работать с библиотеками и сторонними пакетами, а также облегчает интеграцию в CI/CD процессы.

6. Применение Go

С момента своего появления Go значительно расширил сферу своего применения. Язык активно используется в таких областях, как:

• Облачные вычисления: Go идеально подходит для разработки облачных сервисов и микросервисов благодаря своей производительности, масштабируемости и простоте.
• Интернет вещей (IoT): Благодаря высокой производительности и малому размеру бинарных файлов Go часто используется в приложениях для встраиваемых систем.
• Разработка веб-приложений: Go широко используется для создания серверных приложений благодаря своей скорости работы с HTTP и возможностям параллельного выполнения.
• Системное программирование: Язык активно используется для создания высокопроизводительных системных приложений и утилит.

7. Будущее Go

На данный момент Go продолжает активно развиваться. В следующих версиях языка планируется улучшение поддержки многозадачности, расширение возможностей работы с типами и улучшение производительности. Также будет продолжаться работа над улучшением сборщика мусора и расширением возможностей стандартной библиотеки.

Go завоевал признание в сообществе разработчиков и продолжает занимать важное место среди современных языков программирования. Его простота, высокая производительность и удобство работы с параллельными вычислениями делают Go отличным выбором для создания современных распределенных приложений.

Вот несколько интересных фактов о языке программирования Go:

1. Go был разработан в Google, но его создатели не были новичками в мире программирования

Go был создан известными инженерами Google — Кеном Томпсоном, Робом Пайком и Робертом Гризмером. Все трое были тесно связаны с разработкой таких значимых технологий, как Unix и язык программирования C. Кен Томпсон был одним из создателей Unix, а Роб Пайк — разработчиком языка Plan 9, который оказал влияние на Go.

2. Роб Пайк не хотел, чтобы Go был похож на C++

Один из создателей Go, Роб Пайк, отметил, что когда они создавали Go, они сознательно избегали множества концепций, присущих языкам вроде C++ — таких как множественное наследование, перегрузка операторов и шаблоны. Вместо этого основной акцент был сделан на простоте и читаемости кода.

3. Go имеет собственный сборщик мусора, который был оптимизирован для многозадачности

Одной из самых ярких особенностей Go является встроенный сборщик мусора. Он был спроектирован таким образом, чтобы минимизировать задержки при работе с многозадачностью. Сборщик мусора в Go ориентирован на то, чтобы параллельные горутины (легковесные потоки) не блокировались в процессе работы с памятью.

4. Горутины — это ключевая особенность Go

В Go широко используется концепция горутин — легковесных потоков выполнения, которые можно запускать и останавливать с минимальными затратами. В отличие от традиционных потоков операционной системы, горутины могут работать параллельно, не создавая значительных накладных расходов на управление ими. Это позволяет эффективно обрабатывать миллионы операций одновременно.

5. Go не поддерживает наследование, но поддерживает композицию

В Go отсутствует традиционное объектно-ориентированное наследование, которое встречается в таких языках, как Java или C++. Вместо этого Go использует концепцию композиции: объекты могут “встраивать” другие объекты (через типы и интерфейсы), что позволяет гибко строить архитектуру программ.

6. Go не имеет поддержи дженериков до версии 1.18

Одной из наиболее обсуждаемых тем было отсутствие в Go поддержки дженериков (обобщенных типов). Эта функция была добавлена в Go только в версии 1.18, выпущенной в 2022 году. До этого разработчики использовали интерфейсы и типы с пустыми значениями для решения проблем, связанных с универсальностью кода.

7. Go имеет очень быстрый компилятор

В Go акцент сделан на быструю компиляцию. Компилятор Go не только компилирует код быстро, но и создает компактные бинарные файлы. Это позволяет ускорить процесс разработки и развертывания приложений, особенно в больших проектах с множеством исходных файлов.

8. Go активно используется в крупных проектах и стартапах

Язык Go стал основой для многих крупных проектов и сервисов. Например:

• Docker, инструмент для контейнеризации, написан на Go.
• Kubernetes, система управления контейнерами, тоже использует Go.
• Google использует Go для разработки различных внутренних сервисов, включая инструменты для работы с облачными вычислениями.

9. Go поддерживает “пакетный” подход к организации кода

В Go нет классов и наследования, но есть понятие пакетов. Каждый Go-файл должен быть частью какого-либо пакета. При этом пакеты в Go играют важную роль в организации кода и обеспечении его модульности и повторного использования.

10. Go был создан для решения проблем масштабируемости

Одной из причин создания Go была потребность в языке, который был бы прост в использовании, но в то же время подходил для разработки масштабируемых приложений. В Go все элементы были направлены на решение проблем, связанных с многозадачностью и параллельностью, что делает его идеальным для распределенных систем.

11. Go активно поддерживает работу с REST API и микросервисами

Благодаря встроенным библиотекам и функциональности для работы с HTTP, Go стал популярным выбором для создания REST API и микросервисной архитектуры. Скорость работы Go в сочетании с его возможностями для параллельной обработки запросов делает его идеальным для таких задач.

12. Go ориентирован на оптимизацию производительности “из коробки”

Go не имеет необходимости в сложных механизмах оптимизации, как в других языках программирования. Из-за своей простоты и высокоэффективного выполнения Go “из коробки” часто предоставляет хорошую производительность, что делает его идеальным выбором для разработчиков, которым нужно быстро разрабатывать высокопроизводительные приложения.

13. Go не требует точного указания зависимостей в коде

В отличие от многих языков, таких как Python, где зависимости часто указываются прямо в коде или через конфигурационные файлы, в Go зависимости и библиотеки в основном управляются через систему модулей. Это помогает избежать проблем с несовместимыми версиями библиотек и упрощает использование внешних пакетов.

14. Go активно используется в блокчейн-разработке

Язык Go стал популярен среди разработчиков блокчейн-технологий, таких как Hyperledger Fabric — одна из ведущих платформ для создания корпоративных блокчейн-решений. Это объясняется высокой производительностью, масштабируемостью и простотой синтаксиса Go.

15. Go вдохновлен языком C, но с существенными улучшениями

Несмотря на свою простоту, Go черпает много идей из C — его структура и основные типы данных во многом напоминают C. Однако Go значительно улучшает разработку, упрощая параллельное программирование и снижая сложность синтаксиса.

16. Один из создателей Go (Роб Пайк) также работал над языком Plan 9

Роб Пайк, один из создателей Go, также занимался разработкой языка программирования Plan 9, который вдохновил многие идеи Go, особенно в плане простоты и подхода к многозадачности. Многие концепции Go, такие как горутины и каналы, пришли из этой разработки.

17. Go является очень популярным среди стартапов

Язык Go стал выбором многих стартапов и молодых компаний, так как он позволяет быстро разрабатывать производительные, масштабируемые и надежные приложения. Простой синтаксис, высокая скорость компиляции и встроенная поддержка многозадачности привлекают стартап-разработчиков.

18. Go активно используется в облачных вычислениях

Go стал стандартом для разработки приложений и инструментов в облачных вычислениях. Благодаря своей скорости, простоте и поддержке многозадачности Go идеально подходит для создания распределенных облачных сервисов и микросервисов.

Go продолжает развиваться и завоевывать популярность, благодаря своей простоте, эффективности и способности решать современные задачи многозадачности и масштабируемости.

Заключение

Go — это язык, который сочетает в себе простоту и мощь. С момента своего появления он стал одним из самых популярных языков программирования для создания масштабируемых и высокопроизводительных приложений. Разработанный в Google, Go продолжает развиваться, отвечая на вызовы современного мира разработки программного обеспечения, и остается одним из главных инструментов для создания облачных решений и сервисов.