从Python切换到Go的9个理由

切换到一种新的编程语言通常是一件大事，特别是当团队成员对原始语言有丰富经验时。今年年初，Stream将其主要编程语言从Python切换到了Go。本文将会解释他们决定从Python切换到Go的一些原因。

使用Go的理由

理由1：性能

Go非常快。它的性能接近Java或C。Go的速度比Python快30倍。

理由2：语言本身的性能很重要

对于许多应用程序而言，编程语言只是应用程序和数据库之间的粘合剂。语言本身的性能通常并不重要。

Stream是一家API提供商，它为500家公司和超过2亿的最终用户提供了反馈基础设施。多年来，我们一直在优化Cassandra、PostgreSQL、Redis等软件的性能，但是现在我们已经达到了我们所使用编程语言的极限。

Python是一门伟大的语言，但是对于序列化/反序列化、排序和聚合等示例，它的性能非常差。我们经常会遇到性能问题，Cassandra花费1ms的时间来检索数据，而Python将其转换成对象则需要10ms的时间。

理由3：开发人员的效率，而无需太多创新

请看下“如何开始学习Go”教程中的如下Go代码片段。

type openWeatherMap struct{}
func (w openWeatherMap) temperature(city string) (float64, error) {
    resp, err := http.Get("http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?APPID=YOUR_API_KEY&q=" + city)
    if err != nil {
        return 0, err
    }
    defer resp.Body.Close()
    var d struct {
        Main struct {
            Kelvin float64 `json:"temp"`
        } `json:"main"`
    }
    if err := json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&d); err != nil {
        return 0, err
    }
    log.Printf("openWeatherMap: %s: %.2f", city, d.Main.Kelvin)
    return d.Main.Kelvin, nil
}

如果你刚开始学习Go，阅读这段代码不会有太多惊喜。它演示了赋值、数据结构、指针、格式化和内置的HTTP库。

从我首次接触编程开始，我总是喜欢使用Python的高级特性。 Python使我们能从正在编写的代码中获得很好的想法。例如，我们可以：

• 初始化代码时，使用元类（MetaClasses）自己注册类
• 切换“True”和“False”
• 将一个函数添加到内置函数列表中
• 通过魔术方法（Magic Method）重载运算符

这些特性非常有趣，但是，大多数程序员都认为这会增加阅读他人代码的难度。

Go会迫使我们使用最基本的东西，这使得阅读他人代码变得更容易。

注：当然，“容易”取决于具体的项目。如果只是创建一个基本的CRUD API，我仍然建议使用Django&DRF或Rails。

理由4 ：并发和通道

作为一门编程语言，Go总是尽可能地保持简单。它没有引入太多的新概念，因为它的目标是创建一门易于使用的编程语言。它唯一具有创新性的地方是Goroutines（go 协程）和Channels（通道）。 Goroutines是Go的轻量级线程解决方案，而Channels是与Goss交互的首选方式。

Goroutines非常轻量，仅需要几千字节的额外内存。而且由于Goroutine如此轻量，因此可以同时运行数百甚至数千个Goroutine。

我们可以使用Channels在Goroutines之间进行通信。Go运行时处理所有的内部复杂性。基于Goroutines和Channels的并发方案使应用程序能够轻松使用所有可用的CPU内核并处理并发IoO，而无需进行复杂的开发。与Python/Java相比，在Goroutines上运行函数只需要很少的固定代码。我们只需要使用关键字“go”调用函数即可：

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func say(s string) {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        fmt.Println(s)
    }
}
func main() {
    go say("world")
    say("hello")
}

https://tour.golang.org/concurrency/1 Go的并发解决方案非常易于使用。与开发人员必须密切关注异步代码处理方式的Node相比，这是一个非常有趣的方案。

Go并发的另一个关注点是竞态检测。它使应用程序能够很容易地知道异步代码中是否存在任何竞态条件。

以下是一些学习Go和Channels的重要资源：

• https://gobyexample.com/channels
• https://tour.golang.org/concurrency/2
• http://guzalexander.com/2013/12/06/golang-channels-tutorial.html
• https://www.golang-book.com/books/intro/10
• https://www.goinggo.net/2014/02/the-nature-of-channels-in-go.html
• Goroutines vs Green threads

理由5：编译速度快

用Go编写的最大的微服务项目只需6秒就可以编译完成。与Java和C等语言的龟速（turtle-speed）编译相比，Go的极快编译速度是它的主要生产力。

理由6：组件团队的能力

让我们从这些数据开始：Go的开发人员没有C和Java的开发人员多。根据StackOverflow的统计，有38％的开发人员使用Java，19.3％的开发人员使用C，但只有4.6％的开发人员使用Go。 GitHub数据也显示出了类似的趋势：Go比Erlang、Scala和Elixir等语言使用得更广泛，但不如Java和C那么流行。

幸运的是，Go是一门非常简单易学的语言。它只提供了我们需要的基本功能，而没有提供其他附加功能。它引入了一些新概念，例如“defer”声明和内置的“go routines”以及Channels并发管理等。团队中的任何Python、Elixir、C、Scala或Java开发人员都可以在一个月内学习会怎么使用Go编程，因为Go非常简单。

与其他语言相比，我们发现建立Go开发团队更加容易。如果我们在竞争激烈的环境中（例如在博尔德和阿姆斯特丹）招聘，这是一个非常重要的优势。

理由7：强大的生态系统

生态系统对于我们这样规模的团队（大约20人）来说非常重要。如果你不得不重新设计所有的功能，你就不能为你的客户创造价值。Go为我们经常使用的工具提供了强大的支持。例如，Redis、RabbitMQ、PostgreSQL、模板解析、任务调度、表达式解析和DBRocks都可以使用现有的库。

与其他新语言（例如Rust或Elixir）相比，Go具有巨大的生态系统优势。尽管它不能与Java、Python或Node相提并论，但是我们是可以找到许多能够满足基本需求的高质量软件包。

理由8：Gofmt，强制代码格式化

Gofmt是一个优秀的命令行程序，它内置于Go编译器中，可用于格式化代码。在功能方面，它类似于Python的autopep 8。我们大多数人都不喜欢争论制表符（tabs）和空格（spaces），但格式化的目标始终是一致的，实际的格式标准则无关紧要。Gofmt以一种形式化的方式来格式化代码，以避免所有这些争论。

理由9：gRPC 以及Protocol Buffers

Go为Protocol Buffers和gRPC提供了一流的支持。它将这两个工具完美地结合在一起，构建了一个通过RPC进行通信的微服务。我们只需编写一个定义了RPC调用及其参数的清单文件，服务端和客户端就可以据此自动生成适当的代码了。这不仅速度快，而且网络占用空间小，使用起来更方便。

其他语言（如C、Java、Python和Ruby）中的客户端代码也可以基于相同的清单文件生成。这样，就不会与内部REST接口发生冲突了，而且我们也不必每次都编写几乎相同的客户端和服务端代码。

使用Golang的缺点

缺点1 ：缺乏框架

Go不像Ruby的Rails、Python或Django或PHP的Laravel，它没有一个主要的框架。这个话题在Go社区引起了激烈的争论，许多人认为不应该使用现有的框架来启动项目。在某些情况下，我完全同意这一点。但是，如果我们想要构建一个简单的CRUD API，那么使用Django/DJRF、Rails Laravel或Phoenix则会更简单。

缺点2：错误处理

Go通过简单地从函数中返回错误的形式来处理错误。尽管这种方案是可行的，但是它很容易失去错误的范围，从而很难向用户提供有价值的错误信息。错误包可以通过返回错误的上下文和错误堆栈来解决该问题。

还有一个问题，那就是它很容易忘记去处理错误。尽管诸如errcheck和megacheck之类的静态分析工具可以避免这些错误，但这始终并不完善。也许我们应该期待一种语言级别的错误处理方案。

缺点3：包管理

Go的包管理并不完善。默认情况下，它无法指定依赖项的特定版本，也无法创建可重用的构建方案。 Python、Node和Ruby都有更好的包管理系统。但是，如果能使用正确的工具，Go的包管理也可以变得更简单。

我们可以使用Dep来管理指定固定版本的依赖项。此外，我们还提供了一个名为VirtualGo的开源工具，用于多项目管理。

Python vs Go

我们做了一个有趣的实验，用Go重写了原来由Python编写的feed流。请看一下该排序方法的示例：

{
    "functions": {
        "simple_gauss": {
            "base": "decay_gauss",
            "scale": "5d",
            "offset": "1d",
            "decay": "0.3"
        },
        "popularity_gauss": {
            "base": "decay_gauss",
            "scale": "100",
            "offset": "5",
            "decay": "0.5"
        }
    },
    "defaults": {
        "popularity": 1
    },
    "score": "simple_gauss(time)*popularity"
}

Python和Go的代码都需要执行如下操作来支持此排序方法：

1. 解析分数表达式，将“simple_gauss”转换为函数，输入活动并输出分数
2. 通过JSON配置创建函数。例如，我们想要“simple_gauss”在scale为5天、offset为1天、factor为0.3时调用“decay_gauss”。
3. 当字段没有值时，解析“defaults”配置并采用默认值。
4. 从步骤1开始使用该函数，对feed中的所有活动进行评分。

开发Python版的排序（Sort ）代码花了大约三天的时间，其中包括代码编写、单元测试和文档编写。接下来，我们花了大约2周的时间来优化代码。其中一种优化方法是将分数表达式simple_gauss(time)*popularity 转换为抽象语法树。我们还实现了可用于预测分数的缓存逻辑。

相比之下，开发此代码的Go版花了大约四天的时间，并且在后期不需要进一步地优化性能。因此，尽管Python最初的开发速度更快，但是Go版最终需要的工作量更少。另一个优势是，Go代码比我们高度优化的Python代码还要快40倍。

当然，这只是说明我们切换到Go后性能提升的一个简单示例：

• 排序代码是我用Go编写的第一个项目。
• Go代码是在Python代码之后编写的，因此对项目的理解更加深入。
• Go的表达式解析库的质量更高

你的经历可能会有所不同。与Python相比，使用Go构建系统中的某些其他组件需要花费更多的时间。通常，编写Go代码需要付出更多的努力。但是，优化代码性能所需的时间会更少。

Elixir vs Go

我们想要评估的另一种语言是Elixir。 Elixir是一门建立在Erlang虚拟机上的引人入胜的语言。我之所以这么说，是因为我们的一个项目团队非常精通该语言。

出于这个原因，我们注意到Go的原始性能更好。 Go和Elixir都能支持数千个并发请求。但是，如果我们查看单个请求的性能，Go要快得多。我们选择Go的另一个原因是它的生态系统。 对于我们需要的组件来说，Go具有更成熟的库，而Elixir尚不适合用于生产。同时，也很难招聘到Elixir开发人员或对开发人员进行Elixir培训。

结论

Go是一种性能非常高的语言，并且它对并发的支持非常强大。它差不多与C和Java一样快了。尽管Go的编译速度比Python或Ruby慢，但我们可以节省出大量的优化代码时间。

Go对于新手而言具有庞大的生态系统，它易于学习使用，具有超高的性能，并且对并发有强大的支持，此外，它还具有非常高效的开发环境。这些特性使Go成为开发人员最合适的选择。

如果你想要了解更多关于Go的信息，请阅读下面列出的文章。如果想了解更多关于Stream的信息，请浏览此交互式教程。

相关阅读：

• https://movio.co/en/blog/migrate-Scala-to-Go/
• https://hackernoon.com/why-i-love-golang-90085898b4f7
• https://sendgrid.com/blog/convince-company-go-golang/
• https://dave.cheney.net/2017/03/20/why-go

Go学习资料：

• https://learnxinyminutes.com/docs/go/
• https://tour.golang.org/
• http://howistart.org/posts/go/1/
• https://getstream.io/blog/building-a-performant-api-using-go-and-cassandra/
• https://www.amazon.com/gp/product/0134190440

原文链接：

Nine reasons to switch from Python to Go