作者簡介:
陳彬是一名程序語言愛好者，認證技術教練，致力於軟體開發團隊的技術能力提升和項目的軟體質量改善。隨著Docker、k8s等應用的火熱，其開發語言Go也受到越來越多的關注。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的很多語言特性借鑑與它的三個祖先：C，Pascal和CSP。Go的語法、數據類型、控制流等繼承於C，Go的包、面對對象等思想來源於Pascal分支， 而Go最大的語言特色，基於管道通信的協程並發模型，則借鑑於CSP分支。
Go/Python/Erlang語言特性對比
如《 程式語言與範式 》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：控制流和數據類型。為了提升語言描述能力，語言一般都提供控制抽象和數據抽象。本小節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，相比於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，它沒有隱式的數值轉換，沒有構造函數和 析構函數，沒有運算符重載，沒有默認參數，也沒有繼承，沒有泛型，沒有異常，沒有宏，沒有函數修飾，更沒有線程局部存儲。
但是Go的特點也很鮮明，比如，它擁有協程、自動垃圾回收、包管理系統、一等公民的函數、棧空間管理等。
Go作為靜態類型語言，保證了Go在運行效率、內存用量、類型安全都要強於Python和Erlang。
Go的數據類型也更加豐富，除了支持表、字典等複雜的數據結構，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進入底層軟體開發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捨，它沒有類、虛函數、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)。
組合很類似於C語言的struct結構體的組合方式，方法類似於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範式，相比而言，Python對面對對象範式的支持最為全面。
在函數式編程的特性支持上，Erlang作為函數式語言，支持最為全面。
但是基本的函數式語言特性，如lambda、高階函數、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支持尾遞歸優化，這給它在函數式編程上帶來便利。而Go在通過動態擴展協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常被爆棧。 Go和Erlang的並發模型都來源於CSP，但是Erlang是基於actor和消息傳遞（mailbox）的並發實現，Go是基於goroutine和管道（channel）的並發實 現。
不管Erlang的actor還是Go的goroutine，都滿足協程的特點：由程式語言實現和調度，切換在用戶態完成，創建銷毀開銷很小。
至於Python，其多 線程的切換和調度是基於作業系統實現，而且因為GIL的大坑級存在，無法真正做到並行。
而且從筆者的並發編程體驗上看，Erlang的函數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，對大部分的程式設計師， 如C/C++和Java出身的程式設計師來說，有一定的入門門檻和挑戰。而被稱為「網際網路時代的C」的Go，其類C的語法和控制流，以及面對對象的編程範式， 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，「軟體的複雜性是乘法級相關的」。
這充分體現在語言關鍵詞（keyword）數量的控制上，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語言將數據類型分為四類：基礎類型、複合類型、引用類型和接口類型。
基礎類型包括：整型、浮點型、複數、字符串和布爾型。
複合數據類型有數 組和結構體。引用類型包括指針、切片、字典、函數、通道。
其他數據類型，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。」
比如，switch/case的case子程序段默認break跳出，case語句支持數值範圍、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；把類型放在變量後面的聲明語法（ 連結 ），使複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 *，提高類型系統能力等等。
Go對函數，方法，接口做了清晰的區分。
與Erlang類似，Go的函數作為第一公民。
函數可以讓我們將一個語句序列打包為一個單元，然後可以從程序中 其它地方多次調用。
函數和方法的區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，用面對對象編程範式來類比的話，可以類比於subtypepolymorphism(子類型多態)和ad hoc polymorphism(非參數多態)。
從圖中示例可以看出，Go的goroutine就是一個函數，以及在堆上為其分配的一個堆棧。所以其系統開銷很小，可以輕鬆的創建上萬個goroutine，並且 它們並不是被作業系統所調度執行。
goroutine只能使用channel來發送給指定的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 數據來通信，使用通信來共享數據」。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
本小節以TDD方式4次重構開發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，並發編程、匿名函數、閉包 等。 首先，看一下TDD最終形成的單元測試文件：
基於遞歸的實現方案：
測試結果：
基於goroutine實現的並發方案：
測試結果：
基於迭代的實現方案：
測試結果：
基於閉包的實現方案：
測試結果：
作者：陳彬