Zusammenfassung der Go 1.24 Release Notes

Go 1.24 ist eine bedeutende Versionsiteration in der Entwicklung der Go-Sprache. Unter Beibehaltung der Kompatibilität mit früheren Versionen werden umfassend zahlreiche neue Funktionen, Optimierungen und Verbesserungen eingeführt, die effektiv die reibungslose Kompilierung und den Betrieb der allermeisten Go-Programme gewährleisten. Dieses Update bietet Entwicklern nicht nur leistungsfähigere Programmierwerkzeuge, sondern verbessert auch erheblich die Leistung, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit der Go-Sprache.

I. Sprachänderungen

Go 1.24 unterstützt vollständig generische Typ-Aliasnamen, sodass Entwickler Typ-Aliasnamen auf die gleiche Weise parametrisieren können wie die Definition regulärer Typen. Diese Funktion erweitert die Flexibilität des Codeschreibens erheblich und verbessert die Wiederverwendbarkeit und Lesbarkeit des Codes erheblich.

// Definiere einen generischen Typ-Aliasnamen
type MyAlias[T int | string] = T
func main() {
    var num MyAlias[int] = 10
    var str MyAlias[string] = "Hallo, Go 1.24!"
}

Derzeit können Entwickler diese Funktion deaktivieren, indem sie GOEXPERIMENT=noaliastypeparams setzen. Es ist jedoch zu beachten, dass in der Go 1.25-Version die Einstellung aliastypeparams offiziell entfernt wird.

II. Werkzeuge

Der Go-Befehl

In Go-Modulen erleichtert die Einführung der Direktive tool das Verfolgen ausführbarer Abhängigkeiten in der go.mod-Datei. Dieser Ansatz ersetzt die bisherige Vorgehensweise, Tools als leere Importe zur Datei "tools.go" hinzuzufügen. Über den Befehl go tool können nicht nur diese benutzerdefinierten Tools ausgeführt werden, sondern auch verschiedene im Go-Vertrieb enthaltene Tools. Darüber hinaus verfügt der Befehl go get über ein neues Flag -tool, das speziell zum Hinzufügen der Direktive tool für ein angegebenes Paket verwendet wird. Das Meta-Muster tool bietet Komfort für das Batch-Upgrade oder die Installation aller Tools in einem Modul, z. B. go get tool, go install tool.

Verbesserungen an Build- und Testbefehlen

Die von go run und go tool erstellten ausführbaren Dateien werden jetzt automatisch im Go-Build-Cache zwischengespeichert. Diese Optimierung beschleunigt wiederholte Ausführungen erheblich, erhöht jedoch entsprechend den belegten Cache-Speicherplatz. Die Befehle go build, go install und go test verfügen alle über ein neues Flag -json, das zum Ausgeben von Build-Ergebnissen und Fehlermeldungen im strukturierten JSON-Format verwendet wird. In der Ausgabe von go test -json werden die JSON-Daten für Build- und Testergebnisse durch den neuen Typ Action unterschieden. Wenn es Probleme im Testintegrationssystem gibt, können Entwickler GODEBUG=gotestjsonbuildtext=1 setzen, um die Ausgabe im Textformat wiederherzustellen.

Authentifizierung und Versionseinstellung

Um die Authentifizierungsanforderungen für den Bezug privater Module in verschiedenen Szenarien zu erfüllen, hat Go 1.24 die Umgebungsvariable GOAUTH hinzugefügt, die eine flexiblere Authentifizierungsmethode bietet. Der Befehl go build legt die Hauptmodulversion der kompilierten Binärdatei basierend auf den Tags und/oder Commit-Informationen des Versionskontrollsystems fest. Wenn nicht übertragene Änderungen vorhanden sind, fügt die Versionsnummer automatisch das Suffix +dirty hinzu. Wenn Entwickler Versionskontrollinformationen ignorieren möchten, können sie das Flag -buildvcs=false verwenden. Gleichzeitig kann die neue GODEBUG-Einstellung toolchaintrace=1 Entwicklern helfen, den Toolchain-Auswahlprozess des Befehls go zu verfolgen.

Cgo

Cgo hat in Go 1.24 neue Funktionen erhalten, die neue C-Funktionsanmerkungen zur Verbesserung der Laufzeitleistung unterstützen. Dabei wird #cgo noescape cFunctionName verwendet, um den Compiler darüber zu informieren, dass der an cFunctionname übergebene Speicher nicht maskiert wird; #cgo nocallback cFunctionName gibt an, dass diese C-Funktion keine Go-Funktionen zurückruft. Darüber hinaus ist die Cgo-Prüfung mehrerer inkompatibler Deklarationen von C-Funktionen strenger geworden. Wenn in verschiedenen Dateien inkompatible Deklarationen vorhanden sind, können Fehler rechtzeitiger und genauer erkannt und gemeldet werden.

Objdump

Das Objdump-Tool hat seine Unterstützung in Go 1.24 weiter ausgebaut. Es kann jetzt Disassemblierungsoperationen auf 64-Bit-LoongArch (GOARCH=loong64), RISC-V (GOARCH=riscv64) und S390X (GOARCH=s390x) Architekturen durchführen.

Vet

Das Vet-Tool hat den Analyzer tests hinzugefügt, der hauptsächlich verwendet wird, um nach häufigen Fehlern zu suchen, die in den Deklarationen von Tests, Fuzz-Tests, Benchmarks und Beispielen in Testpaketen auftreten können, wie z. B. falsche Namensformate, falsche Signaturen oder nicht vorhandene Bezeichner in Beispielaufzeichnungen. Dieser Analyzer wird automatisch ausgeführt, wenn go test ausgeführt wird. Gleichzeitig diagnostiziert der Analyzer printf Aufrufe von fmt.Printf(s) (wobei s eine nicht konstante Formatzeichenfolge ohne weitere Parameter ist) und schlägt stattdessen die Verwendung von fmt.Print vor. Der Analyzer buildtag sucht nach ungültigen Go-Hauptversions-Build-Einschränkungen in der Direktive //go:build; Der copylock-Analyzer konzentriert sich auf das Erkennen von Variablen, die sync.Locker (z. B. sync.Mutex) enthalten, in 3-Klausel-For-Schleifen und verhindert so effektiv unsichere Sperrkopieroperationen.

GOCACHEPROG

Der Binär- und Test-Caching-Mechanismus in cmd/go kann jetzt von einem untergeordneten Prozess über die Umgebungsvariable GOCACHEPROG implementiert werden. Der untergeordnete Prozess interagiert mit dem Tool cmd/go über das JSON-Protokoll, was Entwicklern mehr Flexibilität und Anpassbarkeit im Umgang mit Cache-bezogenen Operationen bietet.

III. Laufzeit

Go 1.24 hat eine Reihe effektiver Leistungsoptimierungen zur Laufzeit durchgeführt. Bestätigt durch eine Reihe repräsentativer Benchmark-Tests, wurde der CPU-Overhead im Durchschnitt um 2 - 3 % reduziert. Diese Optimierungen spiegeln sich hauptsächlich in der neuen integrierten map-Implementierung basierend auf der Swiss-Tabelle wider, effizienterer Speicherzuweisung für kleine Objekte und einem neuen internen Laufzeit-Mutex. Wenn Entwickler spezielle Anforderungen haben und die neue integrierte map-Implementierung und den internen Laufzeit-Mutex deaktivieren möchten, können sie dies während des Build-Prozesses erreichen, indem sie GOEXPERIMENT=noswissmap bzw. GOEXPERIMENT=nospinbitmutex setzen.

IV. Compiler

In Go 1.24 hat der Compiler die Prüfung von cgo-generierten Typen verstärkt. Sobald der Empfänger einen cgo-generierten Typ darstellt (entweder direkt oder indirekt über einen Alias-Typ), meldet der Compiler immer eine Fehlermeldung. Dies hilft Entwicklern, potenzielle Probleme früher im Entwicklungsprozess zu entdecken und zu lösen.

V. Linker

Auf der ELF-Plattform generiert der Linker standardmäßig eine GNU-Build-ID (d. h. ELF NT_GNU_BUILD_ID-Notiz); Auf der macOS-Plattform wird standardmäßig eine UUID generiert (d. h. Mach-O LC_UUID-Ladebefehl). Die Generierung dieser IDs wird von der Go-Build-ID abgeleitet. Wenn Entwickler spezielle Anforderungen haben und diese Funktion deaktivieren möchten, können sie das Flag -B none verwenden. Wenn sie einen benutzerdefinierten Hexadezimalwert angeben möchten, um die Standardeinstellung zu überschreiben, können sie das Flag -B 0xNNNN verwenden.

VI. Bootstrapping

Der Aufbau von Go 1.24 muss durch Go 1.22.6 oder eine höhere Version gebootstrapped werden. Wie geplant wird erwartet, dass die Go 1.26-Version eine Punktrelease-Version von Go 1.24 oder höher für das Bootstrapping benötigt.

VII. Standardbibliothek

Verzeichnisbeschränkter Dateisystemzugriff

Das Aufkommen des Typs os.Root und der Funktion os.OpenRoot bietet Entwicklern die Möglichkeit, Dateisystemoperationen innerhalb eines bestimmten Verzeichnisses durchzuführen. Durch diesen Mechanismus kann sichergestellt werden, dass alle Operationen strikt auf den angegebenen Verzeichnisbereich beschränkt sind, wodurch effektiv der Zugriff auf externe Speicherorte über symbolische Links verhindert und so die Sicherheit und Kontrollierbarkeit von Dateisystemoperationen verbessert wird.

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    root, err := os.OpenRoot("/tmp")
    if err!= nil {
        fmt.Println("Fehler beim Öffnen des Roots:", err)
        return
    }
    defer root.Close()

    file, err := root.Create("test.txt")
    if err!= nil {
        fmt.Println("Fehler beim Erstellen der Datei:", err)
        return
    }
    defer file.Close()
}

Neue Benchmarking-Funktionen

Die Methode testing.B.Loop ist effizienter und weniger fehleranfällig als die herkömmliche b.N-basierte Schleifenstruktur. Sie kann sicherstellen, dass jedes -count die Benchmark-Funktion nur einmal ausführt. Dies reduziert nicht nur die Anzahl der Ausführungen teurer Setup- und Bereinigungsschritte, sondern hält auch effektiv die Funktionsaufrufparameter und -ergebnisse am Leben, wodurch verhindert wird, dass der Compiler unnötige Optimierungen am Schleifenkörper vornimmt.

package main

import (
    "testing"
)

func BenchmarkExample(b *testing.B) {
    for b.Loop() {
        // Tatsächlicher Benchmark-Code
    }
}

Verbesserte Finalizer

Die Funktion runtime.AddCleanup ist flexibler, effizienter und weniger fehleranfällig als runtime.SetFinalizer. Sie ermöglicht es Entwicklern, Cleanup-Funktionen an Objekte anzuhängen. Wenn ein Objekt nicht mehr erreichbar ist, wird die Cleanup-Funktion automatisch ausgeführt. Diese Funktion unterstützt das Anhängen mehrerer Cleanup-Funktionen an dasselbe Objekt und kann sogar an interne Zeiger angehängt werden. Bei Objekten, die Zirkelbezüge bilden, verursacht runtime.AddCleanup im Allgemeinen keine Speicherlecks und verzögert nicht die Freigabe des Objekts und der Objekte, auf die es verweist. Daher wird empfohlen, beim Schreiben von neuem Code zuerst runtime.AddCleanup zu verwenden.

Das neue schwache Paket

Die Einführung des weak-Pakets bietet Entwicklern schwache Zeiger, was sehr nützlich ist, wenn speichereffiziente Strukturen wie schwache Maps, kanonische Maps und verschiedene Caches erstellt werden. Die Kombination von runtime.AddCleanup und maphash.Comparable kann die Nutzungsanforderungen in diesen Szenarien besser erfüllen und die Speichermanagementeffizienz des Programms weiter verbessern.

Das neue Krypto-Paket

Das Paket crypto/mlkem hat erfolgreich zwei Post-Quanten-Key-Exchange-Mechanismen implementiert, ML-KEM-768 und ML-KEM-1024; die Pakete crypto/hkdf, crypto/pbkdf2 und crypto/sha3 haben jeweils relevante Key-Derivationsfunktionen und Hash-Funktionen implementiert. Die Implementierungen dieser Pakete basieren auf dem Paket golang.org/x/crypto/... und bieten mehr Tools und Unterstützung für die Anwendung der Go-Sprache im Bereich der Kryptografie.

FIPS 140 - 3 Konformität

Go 1.24 hat einen neuen Mechanismus eingeführt, um die FIPS 140 - 3 Konformität zu fördern. Das Go-Krypto-Modul kann als Satz interner Standardbibliothekspakete transparent FIPS 140 - 3 zugelassene Algorithmen implementieren, was bedeutet, dass Anwendungen diese konformen Algorithmen direkt ohne Änderungen verwenden können. Die Umgebungsvariable GOFIPS140 wird verwendet, um die Version des Go-Krypto-Moduls auszuwählen, die während des Build-Prozesses verwendet werden soll, und die fips140 GODEBUG-Einstellung wird verwendet, um den FIPS 140 - 3 Modus zur Laufzeit zu aktivieren. Derzeit wird die im Go 1.24 enthaltene Go-Krypto-Modulversion v1.0.0 von einem CMVP-anerkannten Labor rigoros getestet.

Das neue experimentelle testing/synctest-Paket

Das Paket testing/synctest bietet insbesondere starke Unterstützung für das Testen von gleichzeitigem Code. Unter diesen kann die Funktion synctest.Run eine Gruppe von Goroutinen in einer isolierten "Blase" starten, in der die Funktionen des time-Pakets basierend auf einer gefälschten Uhr laufen; die Funktion synctest.Wait wird verwendet, um darauf zu warten, dass alle Goroutinen in der aktuellen "Blase" in einen blockierten Zustand eintreten. Es ist zu beachten, dass sich dieses Paket derzeit im experimentellen Stadium befindet. Um es während des Build-Prozesses zu aktivieren, muss GOEXPERIMENT=synctest gesetzt werden, und seine API kann sich in zukünftigen Versionen ändern.

Kleinere Änderungen an der Bibliothek

Go 1.24 hat die Funktionen aktualisiert und die Methoden mehrerer Standardbibliothekspakete verbessert. Zum Beispiel fügt das Paket archive automatisch einen Verzeichnisheader hinzu, wenn ein leeres Verzeichnis geschrieben wird; die Pakete bytes und strings haben mehrere iteratorbezogene Funktionen hinzugefügt, die es Entwicklern erleichtern, mit Strings und Byte-Slices zu arbeiten; Mehrere Unterpakete im crypto-Paket haben ihre Methoden und Funktionen angepasst und erweitert, wodurch die Sicherheit und Leistung von kryptografiebezogenen Funktionen weiter verbessert wird; das Paket encoding hat die Schnittstellen TextAppender und BinaryAppender hinzugefügt und so den Objektserialisierungsprozess optimiert; das Paket net/http hat seine Unterstützung für HTTP/2 erweitert und bietet Entwicklern leistungsfähigere HTTP-Server- und Client-Entwicklungsfunktionen.

VIII. Ports

Go 1.24 hat auch einige Änderungen in den Portanforderungen der Laufzeitumgebung. Auf dem Linux-System ist die Kernelversion 3.2 oder höher erforderlich; Es ist die letzte Version, die macOS 11 Big Sur unterstützt. Ab Go 1.25 ist macOS 12 Monterey oder höher erforderlich. In Bezug auf WebAssembly wurde die Direktive go:wasmexport hinzugefügt, die mehr Typen und Build-Modi unterstützt, und auch der Speicherort relevanter Supportdateien wurde geändert. Darüber hinaus ist der 32-Bit-Windows/Arm-Port als fehlerhaft gekennzeichnet und funktioniert möglicherweise nicht richtig.