本文對Go和Python、Erlang做了一些有趣的分析對比，相信大家能從中感受到Go語言的強大和與眾不同。

本文主要是介紹Go，從語言對比分析的角度切入。之所以選擇與Python、Erlang對比，是因為做為高級語言，它們語言特性上有較大的相似性，不過最 主要的原因是這幾個我比較熟悉。 Go的很多語言特性借鑒與它的三個祖先：C，Pascal和CSP。Go的語法、數(shù)據(jù)類型、控制流等繼承于C，Go的包、面對對象等思想來源于Pascal分支， 而Go最大的語言特色，基于管道通信的協(xié)程并發(fā)模型，則借鑒于CSP分支。

Go/Python/Erlang語言特性對比

如《 編程語言與范式 》一文所說，不管語言如何層出不窮，所有語言的設計離不開2個基本面：控制流和數(shù)據(jù)類型。為了提升語言描述能力，語言一般都提供控制抽象和數(shù)據(jù)抽象。本小節(jié)的語言特性對比也從這4個維度入手，詳見下圖（ 點擊見大圖 ）。

圖中我們可以看出，相比于Python的40個特性，Go只有31個，可以說Go在語言設計上是相當克制的。

比如，它沒有隱式的數(shù)值轉換，沒有構造函數(shù)和 析構函數(shù)，沒有運算符重載，沒有默認參數(shù)，也沒有繼承，沒有泛型，沒有異常，沒有宏，沒有函數(shù)修飾，更沒有線程局部存儲。

但是Go的特點也很鮮明，比如，它擁有協(xié)程、自動垃圾回收、包管理系統(tǒng)、一等公民的函數(shù)、?？臻g管理等。

Go作為靜態(tài)類型語言，保證了Go在運行效率、內存用量、類型安全都要強于Python和Erlang。

Go的數(shù)據(jù)類型也更加豐富，除了支持表、字典等復雜的數(shù)據(jù)結構，還支持指針和接口類型，這是Python和Erlang所沒有的。特別是接口類型特別強大， 它提供了管理類型系統(tǒng)的手段。

而指針類型提供了管理內存的手段，這讓Go進入底層軟件開發(fā)提供了強有力的支持。

Go在面對對象的特性支持上做了很多反思和取舍，它沒有類、虛函數(shù)、繼承、泛型等特性。

Go語言中面向對象編程的核心是組合和方法(function)。

組合很類似于C語言的struct結構體的組合方式，方法類似于Java的接口(Interface)，但是使用方法上與對象更加解耦，減少了對對象內部的侵入。

Erlang 則不支持面對對象編程范式，相比而言，Python對面對對象范式的支持最為全面。

在函數(shù)式編程的特性支持上，Erlang作為函數(shù)式語言，支持最為全面。

但是基本的函數(shù)式語言特性，如lambda、高階函數(shù)、curry等，三種語言都支持。 控制流的特性支持上，三種語言都差不多。

Erlang支持尾遞歸優(yōu)化，這給它在函數(shù)式編程上帶來便利。而Go在通過動態(tài)擴展協(xié)程棧的方式來支持深度遞 歸調用。Python則在深度遞歸調用上經(jīng)常被爆棧。 Go和Erlang的并發(fā)模型都來源于CSP，但是Erlang是基于actor和消息傳遞（mailbox）的并發(fā)實現(xiàn)，Go是基于goroutine和管道（channel）的并發(fā)實 現(xiàn)。

不管Erlang的actor還是Go的goroutine，都滿足協(xié)程的特點：由編程語言實現(xiàn)和調度，切換在用戶態(tài)完成，創(chuàng)建銷毀開銷很小。

至于Python，其多 線程的切換和調度是基于操作系統(tǒng)實現(xiàn)，而且因為GIL的大坑級存在，無法真正做到并行。

而且從筆者的并發(fā)編程體驗上看，Erlang的函數(shù)式編程語法風格和其OTP behavior框架提供的晦澀的回調（callback）使用方法，對大部分的程序員， 如C/C++和Java出身的程序員來說，有一定的入門門檻和挑戰(zhàn)。而被稱為“互聯(lián)網(wǎng)時代的C”的Go，其類C的語法和控制流，以及面對對象的編程范式， 編程體驗則好很多。

Go/Python/Erlang語言語法對比

所有的語言特性都需要有形式化的表示方式，Go、Python、Erlang三種語言語法的詳細對比如下（點擊見完整大圖 第一部分 ， 第二部分 ， 第三部 分 ）。

正如Go語言的設計者之一Rob Pike所說，“軟件的復雜性是乘法級相關的”。

這充分體現(xiàn)在語言關鍵詞（keyword）數(shù)量的控制上，Go的關鍵詞是最少 的，只有25個，而Erlang是27個，Python是31個。

從根本上保證了Go語言的簡單易學。

Go語言將數(shù)據(jù)類型分為四類：基礎類型、復合類型、引用類型和接口類型。

基礎類型包括：整型、浮點型、復數(shù)、字符串和布爾型。

復合數(shù)據(jù)類型有數(shù) 組和結構體。引用類型包括指針、切片、字典、函數(shù)、通道。

其他數(shù)據(jù)類型，如原子（atom）、比特（binary）、元組（tuple）、集合（set）、記錄 （record），Go則沒有支持。

Go對C語言的很多語法特性做了改良，正如Rob Pike在《 Less is Exponentially More 》中提到，Go的“起點： C語言，解決一些明顯的瑕疵、刪除雜 質、增加一些缺少的特性?！?/p>

比如，switch/case的case子程序段默認break跳出，case語句支持數(shù)值范圍、條件判斷語句；所有類型默認初始化為0， 沒有未初始化變量；把類型放在變量后面的聲明語法（ 鏈接 ），使復雜聲明更加清晰易懂；沒有頭文件，文件的編譯以包組織，改善封裝能力；用空接 口（interface {}）代替void *，提高類型系統(tǒng)能力等等。

Go對函數(shù)，方法，接口做了清晰的區(qū)分。

與Erlang類似，Go的函數(shù)作為第一公民。

函數(shù)可以讓我們將一個語句序列打包為一個單元，然后可以從程序中 其它地方多次調用。

函數(shù)和方法的區(qū)別是指有沒有接收器，而不像其他語言那樣是指有沒有返回值。

接口類型具體描述了一系列方法的集合，而空接口 interfac{}表示可以接收任意類型。

接口的這2中使用方式，用面對對象編程范式來類比的話，可以類比于subtypepolymorphism(子類型多態(tài))和ad hoc polymorphism(非參數(shù)多態(tài))。

從圖中示例可以看出，Go的goroutine就是一個函數(shù)，以及在堆上為其分配的一個堆棧。所以其系統(tǒng)開銷很小，可以輕松的創(chuàng)建上萬個goroutine，并且 它們并不是被操作系統(tǒng)所調度執(zhí)行。

goroutine只能使用channel來發(fā)送給指定的goroutine請求來查詢更新變量。這也就是Go的口頭禪“不要使用共享 數(shù)據(jù)來通信，使用通信來共享數(shù)據(jù)”。channel支持容量限制和range迭代器。

Go/Python/Erlang語言詞法對比

TDD Go編程示例

本小節(jié)以TDD方式4次重構開發(fā)一個斐波那契算法的方式，來簡單展示Go的特性、語法和使用方式，如Go的單元測試技術，并發(fā)編程、匿名函數(shù)、閉包 等。 首先，看一下TDD最終形成的單元測試文件：

基于遞歸的實現(xiàn)方案：

測試結果：

基于goroutine實現(xiàn)的并發(fā)方案：

測試結果：

基于迭代的實現(xiàn)方案：

測試結果：

基于閉包的實現(xiàn)方案：

測試結果：