در حوزه سرویسهای ابری، نام زبانهای برنامهنویسی زیادی به گوش میرسد اما در بین آنها، زبان گو یا همان گولنگ یکی از محبوبترینها است. در این مقاله از بلاگ ابرزس، به معرفی کامل زبان برنامه نویسی GoLang خواهیم پرداخت.
هدف زبان گو چیست؟
زبان گو، که گولنگ هم نامیده میشود، یک زبان برنامهنویسی متنباز است که در سال ۲۰۰۷ توسط گوگل ساخته شد. هدف از طراحی این زبان، کارآمدی، یادگیری آسان و سازگاری با سختافزارهای مدرن بوده است. زبان Go اغلب برای ساختن سیستمهای توزیعشده در مقیاس بزرگ و برنامههای کاربردی با کارایی بالا مورد استفاده قرار میگیرد. توسعهدهندگان نرمافزار از زبان برنامه نویسی Go در سیستمعاملها و فریمورکهای مختلف برای ساخت وباپلیکیشنها، سرویسهای ابری و شبکه و دیگر انواع نرمافزارها استفاده میکنند.
گو یک زبان با برنامهنویسی استاتیک و صریح است که شباهتهایی به زبان برنامهنویسی C دارد. در زبانهای ایستا، نوع دادهها، قبل از کامپایل شدن بررسی میشوند. همچنین، این زبان برای برنامهنویسی همزمان (concurrent programming) استفاده میشود که روشی برای اجرای چندین کار به طور همزمان است.
زبان گو از سادگی و بهرهوری پایتون الهام گرفته است. این زبان از گوروتینها (goroutines) یا فرایندهای سبک و مجموعهای از پکیجها برای مدیریت کارآمد وابستگیها استفاده میکند. زبان GO برای حل چندین مشکل از جمله کند بودن زمان بیلد، وابستگیهای کنترل نشده، تکرار تلاش، دشواری در نوشتن ابزارهای خودکار و توسعه چندزبانه طراحی شده است.
نگاهی بر تاریخچه زبان گو
گوگل برای حل مشکلات مهندسی نرمافزار خود و به عنوان جایگزینی برای ++C، زبان برنامه نویسی Go را توسعه داد. در آن زمان، گوگل بهسرعت در حال رشد بود و کدهایی که برای مدیریت زیرساختهایش استفاده میکرد، از نظر اندازه و پیچیدگی بهشدت رو به افزایش بود. همچنین، با روی کار آمدن پردازندههای چند هستهای، نیاز به زبانی با کارایی بالاتر در آن زمان احساس میشد.
طراحی زبان برنامه نویسی Go توسط گوگل و متخصصان حوزه سرویسهای ابری چون رابرت گریسمر، راب پایک و کِن تامسون، در سال ۲۰۰۷ آغاز شد. هدف توسعهدهندگان زبان برنامه نویسی GoLang ایجاد زبانی سادهتر برای استفاده بود که همچنان ویژگیهای مفید زبانهای دیگر مانند ++C، پایتون و جاوا اسکریپت را داشته باشد. Go در سال ۲۰۰۹ به عنوان یک پروژه متنباز معرفی شد و اعضای جامعه میتوانستند روی ایدهها و کد با هم همکاری کنند. نسخه ۱.۰ این زبان در سال ۲۰۱۲ به صورت عمومی منتشر شد.
در طول سالهای گذشته، بهروزرسانیها و ویژگیهای جدیدی مانند جنریک (قابلیتی قدرتمند برای استفاده از کدهای با قابلیت استفاده چند باره) در سال ۲۰۲۲ به گولنگ اضافه شده است. محبوبیت زبان برنامه نویسی Go همچنان در حال افزایش است و شرکتهای بزرگی مانند گوگل، کلادفلر، دراپ باکس، مانگو دیبی، نتفلیکس، ساند کلاد، توییچ و اوبر از آن استفاده میکنند.
جالب است بدانید که دلیل نامگذاری گولنگ، اسم سایت golang.org است؛ زیرا بهنظر میرسد آن زمان دامنه go.org برای این زبان در دسترس نبوده است.
چرا باید زبان گو را یاد بگیریم؟
زبان Go ترکیبی از سادگی برنامهنویسی با زبانهای تفسیری و پویا (مثل پایتون) را با کارایی و امنیت زبانهای کامپایلشده ارائه میدهد. همچنین بهعنوان یک زبان مدرن از محاسبات شبکهای و چند هستهای به خوبی پشتیبانی میکند. به عبارت دیگر، زبان گو به شما این امکان را میدهد که علاوهبر کدنویسی سریع و پرقدرت، از امنیت و کارایی آن خیالتان راحت باشد. این زبان برای عصر کامپیوترهای چند هستهای و شبکهای بهینهسازی شده است.
ویژگیهای مهم زبان گو چیست؟
یکی از ویژگیهای کلیدی زبان برنامه نویسی GoLang این است که بهصورت ایستا تایپ میشود. یعنی نوع داده هر متغیر، باید از ابتدا مشخص شود. اما برخلاف بعضی زبانهای ایستا، زبان گو در عین حال انعطافپذیر است و بهصورت خودکار میتواند نوع داده را در بعضی مواقع تشخیص دهد. برای مثال، مقداردهی اولیه به یک متغیر با عدد صفر، بهصورت خودکار آن متغیر را از نوع عدد اعشار (float) تعریف میکند. از دیگر ویژگیهای این زبان میتوان موارد زیر را نام برد:
ساده و روان
یادگیری و استفاده از زبان GO ساده بوده و سینتکس آن راحت و سر راست است؛ بنابراین هم برای برنامهنویسهای تازهکار و هم حرفهای انتخاب خوبی بهشمار میرود. طراحان Go بر این اصل تمرکز کردند که زبان ساده و قابل فهم باشد. کل جزئیات آن در چند صفحه خلاصه میشود و تصمیمات جالبی در مورد شیگرایی گرفته شده است. زبان برنامه نویسی GO به جای اینکه گزینههای زیادی پیش روی شما بگذارد، یک روش ایدهآل برای رسیدن به نتیجه را پیشنهاد میکند. به عبارت دیگر، در زبان برنامه نویسی GoLang شعار «با کم، بیشتر انجام بده» حرف اول را میزند.
دقت بالا
زبان برنامه نویسی Go یک زبان با تایپ ایستا است. یعنی در زمان کامپایل شدن کد، نهتنها صحت کلی برنامه بررسی میشود، بلکه تطابق و سازگاری انواع دادهها را نیز کنترل میکند. این ویژگی جلوی بسیاری از مشکلات را میگیرد که در زبانهای با تایپ پویا با آنها روبرو میشوید و در آنها مشکلات، حین اجرا مشخص میشوند. این ویژگی باعث میشود تا کد شما قابلاطمینانتر و پیدا کردن خطاها در آن راحتتر باشد.
قابلیت همزمانی
زبان گو از قابلیت همزمانی (concurrency) پشتیبانی میکند. یعنی میتواند چندین کار را بهصورت همزمان انجام دهد که باعث افزایش کارایی کدهای نوشته شده با این زبان میشود. این ویژگی به شما امکان میدهد کدهای بهینه و مقیاسپذیر برای سیستمهای چند هستهای و توزیع شده بنویسید.
مدیریت خودکار حافظه
همچنین، زبان گو از مدیریت خودکار حافظه (garbage collection) بهره میبرد. ویژگی که باعث میشود دیگر نگران مدیریت حافظه نباشید.
برخورداری از کامپایلر سریع
زبان گولنگ کامپایلر سریعی دارد که تکرار و آزمایش کدها را در طی توسعه نرمافزار آسان میکند.
امکان اجرا روی پلتفرمهای مختلف
کدهای نوشتهشده با گو میتوانند به گونهای کامپایل شوند که امکان اجرا روی سیستمعاملهای مختلفی مثل ویندوز، لینوکس و مک را داشته باشند.
کتابخانه استاندارد قدرتمند
گولنگ یک کتابخانه استاندارد غنی دارد که بهصورت بستههای مختلف در دسترس شما قرار میگیرد. این کتابخانه از قابلیتهایی همچون شبکه، رمزنگاری و مدیریت فایل پشتیبانی میکند. با استفاده از این کتابخانهها میتوانید بهراحتی بخشهای مختلف برنامه خود را بسازید.
برخورداری از جامعه پشتیبان
زبان گو جامعه کاربری بزرگ و روبهرشدی دارد و شرکتهای مطرحی مثل گوگل، اوبر و دراپباکس از آن استفاده میکنند. یعنی میتوانید به راحتی راهحلهایی برای مشکلات خود پیدا کنید و از تجربیات سایر توسعهدهندگان استفاده کنید.
پشتیبانی از تست واحد
زبان برنامه نویسی GO بهطور مستقیم از قابلیت تست واحد پشتیبانی میکند. یعنی شما بهسادگی میتوانید تستهای واحد را در کنار کد خود بنویسید. تستهای واحد به شما کمک میکنند میزان پوشش کد خود را درک کنید. حتی میتوانید از آنها برای تولید مستندات کد بهره ببرید.
مستقل از پلتفرم
شبیه به جاوا، زبان Go نیز از مستقل از پلتفرم است. به لطف طراحی ماژولار آن، کدهای Go بهصورت باینریهای کوچک کامپایل میشود و به هیچ وابستگی خاصی نیاز ندارند. بنابراین، کد را میتوانید روی هر پلتفرم یا سرور اجرا کنید.
کاربرد زبان گو چیست؟
زبان گو (Go) زبان برنامهنویسی بود که در ابتدا برای ساخت برنامههای مرتبط با شبکه و زیرساخت طراحی شد. هدف اصلی آن جایگزینی زبانهای محبوب سمت سرور و با کارایی بالا مانند جاوا و ++C بود. اما امروز Go برای موارد مختلف برنامهنویسی کاربرد دارد:
ابزارهای DevOps و اتوماسیون سایت
زبان برنامه نویسی Go بهخاطر سادگی و کارایی بالا، یکی از انتخابهای محبوب برای ساخت ابزارهای مدیریت و اتوماسیون زیرساخت و وبسایتهاست.
برنامههای مبتنی بر ابر یا سمت سرور
سرور HTTP که درون کتابخانه استاندارد Go تعبیه شده، آن را برای شرکتهایی مثل Netflix و Twitch در توسعه وبسرویس و زیرساخت سمت سرور کاربردی میکند. برای مثال، سرویسهای ابری مثل OpenShift و Terraform از Go برای ساخت APIها و وبسرورهای پرقدرت استفاده میکنند. همچنین بسیاری از تکنولوژیهای بلاکچین از جمله بیتکوین، از این زبان استفاده میکنند.
ابزارهای خط فرمان
بهدلیل خوانایی راحت کد و سرعت بالای کامپایل شدن، Go برای نوشتن ابزارهای خط فرمانی که در سرورها و سیستمهای مختلف استفاده میشوند، مناسب است. شرکتهایی مثل Terraform و OpenShift بهدلیل سینتکس ساده، زمان اجرای کوتاه، کدهای منبع باز و کتابخانههای نسبتا بزرگ Go، از آن برای ساخت رابطهای خط فرمان استفاده میکنند.
هوش مصنوعی و علم دادهها
با ظهور کتابخانهها و فریمورکهای قدرتمند در Go، این زبان به دنیای هوش مصنوعی و علم دادهها نیز راه پیدا کرده است. قابلیت همزمانی و مدیریت حافظه Go، آن را به گزینه مناسبی برای دانشمندان داده جهت پردازش و تحلیل موازی مجموعه دادههای بزرگ تبدیل میکند. همچنین از زبان Go و کتابخانههایش میتوان در یادگیری ماشین برای توسعه مدلهای پیشبینی استفاده کرد.
ایجاد مایکروسرویسها
سرعت بالای اجرای اولیه گو، سربار بسیار کم حین اجرا و قابلیت اجرا بدون نیاز به ماشین مجازی، زبان برنامه نویسی گو را به گزینهای محبوب برای نوشتن مایکروسرویسها بدل کرده است. شرکتهایی از جمله اوبر، از زبان گولنگ برای نوشتن مایکروسرویسها استفاده میکنند.
برنامهنویسی میکروکنترلرها، رباتیک و بازیسازی
اگرچه کاربرد اصلی Go در زیرساخت است، از آن برای برنامهنویسی میکروکنترلرها، رباتها و حتی توسعه بازی هم استفاده میشود.
سرویسهای کانتینری
سرویسهای کانتینری مثل Docker ،Kubernetes و Prometheus بهدلیل قابلیت همزمانی (concurrency) و قابل حمل بودن (portability) از زبان Go استفاده میکنند. این موضوع نشان میدهد که زبان Go برای ساختن سیستمهای مقیاسپذیر، باثبات و کارایی بالا بسیار مناسب است.
جهت مطالعه بیشتر اینجا بخوانید: زبان گو از ابزارهای مختلفی همچون موارد زیر استفاده میکند: از جمله مهمترین مزایای زبان برنامه نویسی GO شامل موارد زیر است: زبان گو یکی از زبانهای برنامهنویسی محبوب برای توسعه نرمافزار به شمار میرود، اما چند نکته وجود دارد که باید در نظر بگیرید: در کل، گو زبان قدرتمندی است اما دانستن این نکات میتواند به شما در تصمیمگیری برای انتخاب زبان برنامهنویسی مناسب برای پروژه خود کمک کند. در مقایسه با زبانهای دیگر، زبان برنامهنویسی GoLang سعی میکند کد زنی را از نظر تایپ کردن و پیچیدگی کم کند. به این ترتیب که: برعکس بعضی زبانها، در زبان گو لازم نیست برای موجودیتی [شامل یک نوع، متغیر، ثابت یا تابع] که هنوز تعریف مشخصی از آن ارائه نکردهاید، یک شناسه را مشخص کنید. در بعضی زبانها برای استفاده از توابع و متغیرهای تعریفشده در فایلهای دیگر، باید یک فایل هدر را به برنامهتان اضافه کنید. گو به این فایلها نیازی ندارد. با استفاده از دستور «:=» میتوانید همزمان یک متغیر را تعریف کنید و به آن مقدار دهید. برخلاف بعضی زبانها، در زبان گو نوع دادهها با یکدیگر ارتباطی ندارند. هر نوع دادهای مستقل است. پایتون بیش از ۳۰ سال قدمت دارد، اما همچنان محبوبیت آن در حال افزایش است. طراحی این زبان با گذشت زمان (با وجود برخی مشکلات در طول مسیر) همچنان کارآمد باقی مانده است. امروزه، پایتون و Go دو مورد از محبوبترین و راحتترین زبانهای برنامهنویسی هستند. پایتون یک زبان شیگرا است، اما شما همچنین میتوانید برنامههایی را به سبک برنامهنویسی تابعی نیز بنویسید. در میان تمام زبانهای برنامهنویسی، احتمالاً هیچ زبانی را پیدا نمیکنید که به اندازه پایتون توسط افراد غیربرنامهنویس استفاده شود. انعطافپذیری یکی از دلایل محبوبیت پایتون است. این زبان برنامهنویسی از مرتب کردن فایلهای کامپیوتر گرفته تا برنامههای وب، پروژههای بدون سرور، آموزش برنامهنویسی به کودکان، کار روی انیمیشن و موارد دیگر قابل استفاده است. هر دو زبان پایتون و Go دارای سینتکس ساده و پشتیبانی مستقیم از تمام ارائهدهندگان اصلی فضای ابری هستند. شروع کار با هر دو زبان Go و Python برای مبتدیان آسان است؛ علاوهبراین: جالب است بدانید برنامههای کاربردی زیادی با این زبان ساخته شدند. در اینجا چند نمونه جالب را با هم مرور میکنیم: این ابزار قدرتمند به شما کمک میکند تا نرمافزارهایتان را بهصورت کانتینر درآورید. اگر دنبال خودکار کردن فرایند استقرار و مدیریت نرمافزار در ابعاد بزرگ هستید، کوبرنتز یکی از بهترین گزینهها است. این پلتفرم به شما کمک میکند تا نرمافزارهایتان را بهصورت مقیاسپذیر و با قابلیت اطمینان بالا اجرا کنید. این پلتفرم ابری توسط ردهت توسعه یافته و به توسعهدهندگان امکان میدهد تا بهراحتی اپلیکیشنهای ابری بسازند و مدیریت کنند. این سرویس محبوب ذخیرهسازی ابری، برای بهبود عملکرد برخی از بخشهای حیاتی خود، از پایتون به زبان گو مهاجرت کرده است. غول دنیای استریمینگ، از زبان GO برای بخشهایی از زیرساخت سرورهایش استفاده میکند. این پایگاهداده متن باز، بهطور خاص برای ذخیرهسازی و آنالیز دادههای سری زمانی (time series) طراحی شده است و گو زبان اصلی آن است. خود زبان برنامه نویسی گو، با استفاده از گو نوشته شده است. بیشتر بخوانید: کوبرنتیز چیست؟ زبان گو به عنوان زبانی سریع، ساده و امن برای برنامهنویسی مدرن به سرعت در حال محبوب شدن است. این زبان در ساخت بسیاری از نرمافزارهای مهم و کاربردی نقش داشته و به دلیل سادگی، سرعت و قابلیتهای همزمانی، مورد توجه شرکتهای بزرگ قرار گرفته است. در این مقاله، به بررسی صفر تا صد زبان GO پرداختیم.معرفی ابزارهای کاربردی زبان گو
مزایای زبان گو چیست؟
محدودیتهای زبان Go چیست؟
تفاوت زبان برنامه نویسی GO با سایر زبانهای برنامهنویسی
نیازی به تعریف اولیه (forward declaration) نیست
فایل هدر (header file) ندارد
اعلام و مقداردهی راحت
سلسله مراتب نوع داده (type hierarchy) ندارد
تفاوت زبان Go با زبان ++C در یک نگاه
ویژگی
Go
++C
مدیریت حافظه
خودکار
دستی
امنیت حافظه
بالا
متوسط
پشتیبانی از وراثت
ندارد اما در عوض از جاسازی (Embedding) پشتیبانی میکند
دارد
سینتکس
سادهتر و مدرنتر
پیچیدهتر
نوشتن کدهای همزمانی و موازی
سادهتر (گوروتینها و کانالها)
پیچیدهتر (رشتهها و قفلها)
کتابخانه استاندارد
کوچکتر
بزرگتر
تفاوت زبان Go با Ruby در یک نگاه
ویژگی
Golang
Ruby
سینتکس
نیاز به تعداد خطهای بیشتر در مقایسه با سایر زبانهای مبتنی بر C
ساده، تمیز و با امکان خواندن و نوشتن راحتتر
سیستم نوع
ایستا
پویا
کامپایل
کامپایلر
مفسر
همزمانی
داخلی (گوروتینها و کانالها) – مناسبتر برای همزمانی
رشتهها و قفلها
کتابخانه استاندارد
کوچکتر
بزرگتر
سرعت کامپایل
سریعتر
آهستهتر
تفاوت زبان Go با زبان جاوا در یک نگاه
ویژگی
Go
جاوا
سینتکس
سادهتر
پیچیده و وِرْبُس
سرعت کامپایل
معمولا سریعتر
معمولا کندتر
سرعت اجرا
معمولا سریعتر
معمولا کندتر
همزمانی
داخلی (گوروتینها و کانالها)
رشتهها و قفلها
کتابخانه استاندارد
کوچکتر
بزرگتر
مدیریت حافظه
مدیریت زباله بدون توقف اجرای برنامه
مدیریت زباله با احتمال توقف اجرای برنامه
زبان گو یا پایتون کدام بهتر است؟
چه اپلیکیشنهایی با استفاده از زبان گو توسعه پیدا کردهاند؟
داکر (Docker)
کوبرنتز (Kubernetes)
اپنشیفت (OpenShift)
دراپباکس (Dropbox)
نتفلیکس (Netflix)
اینفلاکسدیتابیس (InfluxDB)
گولنگ
کلام پایانی؛ زبان گو، زبان برنامهنویسی سریع و مدرن برای عصر حاضر