Warum Go die Sprache für Cloud-Native ist

Einfach zu lernen und zu verwenden

Go hat weniger Syntax-Schlüsselwörter als andere Sprachen, was es weniger schwierig macht, es zu lernen und einfacher, damit anzufangen.

Go hat nur 25 reservierte Schlüsselwörter:

break        default      func         interface    select
case         defer        go           map          struct
chan         else         goto         package      switch
const        fallthrough  if           range        type
continue     for          import       return       var

Dies ermöglicht es Anfängern, sich mehr darauf zu konzentrieren, wie man eleganteren Code schreibt, anstatt sich auf syntaktischen Zucker zu konzentrieren oder übermäßig prägnanten oder kniffligen Code zu schreiben.

Go wurde entwickelt, um die Unzulänglichkeiten von C++ auszugleichen, verschiedene Formen von Langsamkeit und Schwerfälligkeit zu beseitigen und Ineffizienzen und Skalierbarkeit zu verbessern, wodurch die Programmierung komfortabler und bequemer wird. Daher besitzt Go natürlich Vorteile wie kurze Kompilierzeiten, hohe Laufzeiteffizienz, starke Stabilität, leistungsstarke Kompilierzeitprüfungen und eine vollständige Reihe von Tools für den gesamten Softwarelebenszyklus.

Die Vorteile der Concurrent Programming

Betrachten wir zunächst Beispiele für Concurrent Programming in verschiedenen Sprachen:

Python

import threading
import time

# Define a simple thread function
def thread_function(name):
    print("Thread {} started".format(name))
    time.sleep(2)
    print("Thread {} ended".format(name))

# Create and start two threads
thread1 = threading.Thread(target=thread_function, args=(1,))
thread2 = threading.Thread(target=thread_function, args=(2,))
thread1.start()
thread2.start()

# Main thread waits for child threads to finish
thread1.join()
thread2.join()

print("Main thread ended")

Java

public class Main {
    // Define a simple thread class
    static class MyThread extends Thread {
        private int id;

        public MyThread(int id) {
            this.id = id;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Thread " + id + " started");
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Thread " + id + " ended");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // Create and start two threads
        MyThread thread1 = new MyThread(1);
        MyThread thread2 = new MyThread(2);
        thread1.start();
        thread2.start();

        // Main thread waits for child threads to finish
        thread1.join();
        thread2.join();

        System.out.println("Main thread ended");
    }
}

C++

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>

// Define a simple thread function
void thread_function(int id) {
    std::cout << "Thread " << id << " started" << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    std::cout << "Thread " << id << " ended" << std::endl;
}

int main() {
    // Create and start two threads
    std::thread thread1(thread_function, 1);
    std::thread thread2(thread_function, 2);

    // Main thread waits for child threads to finish
    thread1.join();
    thread2.join();

    std::cout << "Main thread ended" << std::endl;

    return 0;
}

Im Vergleich zu Go ist Concurrent Programming in anderen Sprachen viel komplexer. Diese Komplexität bedeutet, dass es einfacher ist, während der Programmierung Fehler zu machen.

In Go erfordert das Starten einer Koroutine nur das Schlüsselwort go, und die Signalübertragung zwischen verschiedenen Koroutinen kann durch chan erreicht werden. Das Schreiben von Concurrent Code ist einfach und leicht zu verstehen, daher ist es natürlich weniger fehleranfällig.

Zum Beispiel können wir Kanäle verwenden, um Daten auszutauschen, und das Signal von context.Done verwenden, um zu steuern, ob alle Prozesse beendet werden sollen.

func watch(ctx context.Context, event chan string){
     for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            return
        case <-event:
            // do something
        }
    }
}

Oder, wenn Sie den Status regelmäßig mit einem Timer verwalten müssen:

func watch(ctx context.Context){
    ticker := time.NewTicker(time.Second * 10)
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            return
        case <-ticker.C:
            // do something
        }
    }
}

Darüber hinaus muss in Cloud-Native-Szenarien viel Verarbeitung gleichzeitig erfolgen. Wenn man sich beispielsweise in viele Microservices aufteilt, müssen wir Ergebnisse von verschiedenen Diensten gleichzeitig abrufen. Wenn dies seriell erfolgen würde, wäre eine schnelle Reaktion schwer zu erreichen, was Concurrent Programming besonders wichtig macht.

Fokus auf Wartbarkeit

Wenn Tausende von Entwicklern jahrelang kontinuierlich an riesigen Codebasen mit Dutzenden Millionen von Codezeilen arbeiten, treten wirklich schmerzhafte Probleme auf.

Wenn das Programm wächst, nimmt auch die Kompilierzeit allmählich zu, was sich wiederum auf die Entwicklungsgeschwindigkeit auswirkt. Daher ist die Build-Geschwindigkeit zu einem der größten Vorteile von Go geworden.

Eine von vielen Personen gepflegte Codebasis vermischt verschiedene Programmierstile.

Im Laufe des Lebenszyklus einer Codebasis wird der Code ständig gepatcht und ist schließlich von Problemen durchzogen. Technische Schulden häufen sich an, und häufige Änderungen am Code können dazu führen, dass die Dokumentation hinterherhinkt, was zu einer unvollständigen Dokumentation führt.

Go hat sich auch in diesem Bereich bemüht. Zum Beispiel erlaubt Go bei If-Else-Anweisungen nur einen einzigen Schreibstil, anstatt Programmierer darüber streiten zu lassen, ob eine neue Zeile begonnen werden soll oder nicht.

Darüber hinaus bietet Go Codeformatierungstools, sodass von verschiedenen Personen geschriebener Code einen einheitlichen Stil aufweist. Entwickler müssen sich nur darauf konzentrieren, die Geschäftslogik zu verstehen.

Die Macht von Kubernetes

Kubernetes, die wichtigste Containerorchestrierungsanwendung in Cloud-Native, ist in Go geschrieben. Das bedeutet, dass niemand, der Cloud-Native lernt, vermeiden kann, Go zu lernen. Je mehr Menschen Go lernen, desto mehr Menschen tragen natürlich zu seiner Toolchain bei.

Im Microservices Framework go-zero ist es beispielsweise extrem einfach, einen neuen Microservice zu starten. Es bietet auch Funktionen wie Dienstregistrierung und -erkennung, Circuit Breaking und Log Tracing, wodurch es für mehr Menschen einfacher wird, Go für die Entwicklung zu verwenden.

Weitverbreitete Verwendung von Microservices

Aufgrund des Anstiegs der Internetnutzer haben sich die Architekturen von monolithisch zu verteilten Microservices verlagert. Jeder Microservice kommuniziert mit anderen über Protokolle, um Daten auszutauschen, und im Allgemeinen gibt es wenig Bedenken, welche Sprache verwendet wird, um jeden einzelnen Dienst zu implementieren. Dies hat den Grundstein für die weitverbreitete Einführung von Go in Cloud-Native-Umgebungen gelegt.

Es besteht keine Notwendigkeit, sich Sorgen darüber zu machen, wie komplex die bestehenden Dienste sind, noch besteht die Notwendigkeit, den gesamten stabilen Dienst in Go neu zu schreiben. Beim Hinzufügen neuer Funktionen reicht es aus, APIs im neuen Dienst bereitzustellen. Andere kümmern sich nicht darum, welche Sprache intern verwendet wird, was Go einen fruchtbaren Boden für Wachstum bietet.

Obwohl Java zum Standard in der Unternehmensentwicklung geworden ist, benötigen die meisten Microservices keine so schwere und komplexe Architektur, sodass Go sich einen Platz erobern kann.

Python ist in Bezug auf die Einfachheit des maschinellen Lernens und der Algorithmusimplementierung unersetzlich. Seine schwache Typisierung macht es jedoch ungeeignet für die Zusammenarbeit mehrerer Personen in Unternehmensanwendungen, und seine Concurrent Programming ist übermäßig kompliziert, was es schwierig macht, Szenarien zu bewältigen, die eine umfangreiche Concurrent Programming erfordern.

Microservices werden nicht von einer einzigen Sprache dominiert – sie bestehen aus vielen Technologiestacks. Jede Sprache hat ihre eigenen Stärken. Der Schlüssel liegt darin, Ihre Ideen mit der am besten geeigneten Technologie umzusetzen.

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