بعضی از زبان‌های برنامه‌نویسی بسیار قدرتمند هستند اما پیچیدگی‌های زیادی دارند؛ از طرفی دیگر بعضی از زبان‌ها با اینکه ساده هستند، سرعت و کارایی ایده‌آلی ندارند. این احساس نیاز به یک زبان ساده اما قدرتمند، سبب شد تا زبان برنامه‌نویسی Go طراحی شود. زبان Go که با نام GoLang هم شناخته می‌شود، یک زبان برنامه‌نویسی متن باز است که تعادلی بین سهولت استفاده و عملکرد ارائه می‌دهد و در سال ۲۰۰۹ توسط گوگل معرفی شده است. در این مطلب از بلاگ آسا می‌خواهیم در مورد Go و جنبه‌های مختلف آن صحبت کنیم، با ما همراه باشید.
آشنایی با زبان Go؛ یک زبان پرکاربرد و ساده
GO یا GoLang یک زبان برنامه‌نویسی متن باز است که در سال ۲۰۰۹ متولد شد. هدف از طراحی این زبان برنامه‌نویسی، کارآمد بودن، همزمانی و مقیاس‌پذیری با تاکید بر سادگی و قابلیت استفاده مجدد بود. در حقیقت زبان Go، برای پاسخ به انتقادات شدید علیه سایر زبان‌های پیچیده، در Google طراحی شده است. بیشتر توسعه‌دهندگان Go از پایتون و روبی و تا حدی از C++ هستند، به همین دلیل بسیاری از عناصر Go از زبان‌های دیگر الهام گرفته شده است. به عنوان مثال، Go تایپ استاتیک و کارایی زمان اجرا را از C و خوانایی و قابلیت استفاده را از پایتون و جاوا اسکریپت قرض می‌گیرد.
در نهایت، تمام ویژگی‌های این زبان برنامه‌نویسی به مزیت اصلی آن یعنی کارایی و مقیاس‌پذیری کمک می‌کنند. به عنوان مثال، استاتیک تایپ بودن Go، نیاز به مقداردهی اولیه متغیرها را از بین می‌برد، انعطاف‌پذیری را افزایش می‌دهد و از خطاهای زمان اجرا جلوگیری می‌کند. از طرفی قابلیت‌های برنامه‌نویسی همزمان، باعث کارایی بالا در تسک‌های سنگین می‌شود. علاوه بر همه این‌ها، بر خلاف زبان‌های برنامه نویسی قدیمی‌تر مانند C، C++ و Java که قبل از ظهور کامپیوترهای چند هسته‌ای ایجاد شده‌اند، زبان برنامه‌نویسی Go می‌تواند به خوبی از پردازنده‌های چندهسته‌ای استفاده کند.
در ادامه بیشتر در مورد ویژگی‌های این زبان صحبت می‌کنیم، اما ابتدا بیایید نمونه کد «Hello World» زبان Golang را ببینیم:
Package main
import "fmt"
func main() {
fmt.Println("Hello, World!")
}
ویژگی‌های کلیدی زبان برنامه‌نویسی Go
زبان Go به دلیل داشتن قابلیت‌های پیشرفته، برای طیف گسترده‌ای از پروژه‌ها مناسب است. در ادامه ویژگی‌های کلیدی Go و مزایایی که در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد را مرور می‌کنیم.
ساده است
برخلاف اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی، توسعه نرم‌افزار و برنامه با Golang پیچیدگی کمتری دارد؛ به این معنی که با کدهای کمتر می‌توانید در زمان صرفه‌جویی کنید. به‌علاوه، سینتکس ساده آن سبب می‌شود تا به راحتی قابل درک باشد و به همین دلیل یک گزینه عالی برای شروع برنامه‌نویسی است.
از همزمانی و مقیاس پذیری پشتیبانی می‌کند
یکی از مزایای اصلی Golang، برنامه‌نویسی همزمان است که مقایس‌پذیری آن را افزایش می‌دهد. زبان Go از threadهای سبکی به نام Goroutines بهره می‌برد. گو روتین‌ها قابلیت اجرای همزمان چندین فرآیند را فراهم می‌کنند. به این ترتیب، حتی زمانی که هزاران گوروتین را اجرا می‌کنید، روند توسعه پیچیده و سنگین نمی‌شود. در کنار گوروتین‌ها، این زبان از کانال‌ها استفاده می‌کند تا راهی برای ارتباط و همگام‌سازی گوروتین‌ها با یکدیگر فراهم کند.
استاتیک تایپ است
Go همانند C یک زبان برنامه‌نویسی استاتیک تایپ است، یعنی متغیرها در زمان کامپایل و قبل از اجرای برنامه تعیین می‌شوند. چنین رویکردی به توسعه‌دهنده کمک می‌کند تا خطاهای مربوط به نوع داده را در مراحل اولیه توسعه شناسایی کند و قابلیت اطمینان و نگهداری کد را افزایش دهد. استاتیک تایپ بودن GO همچنین چیدمان کارآمد حافظه و بهینه‌سازی آن را امکان‌پذیر و عملکرد کلی این زبان را بهتر می‌کند.
متن باز است
به لطف ماهیت منبع باز آن، تعداد طرفداران Golang در حال افزایش است و از یک جامعه بزرگ بهره می‌برد. بنابراین، حتی اگر در روند توسعه با مشکلی روبه‌رو شوید، جامعه Go به شما کمک می‌کنند تا آن را برطرف کنید.
مدیریت خودکار حافظه دارد
یکی دیگر از ویژگی‌های مهم این زبان، Garbage Collection است که به طور خودکار حافظه را برای شما مدیریت می‌کند. این ویژگی نیاز به مدیریت دستی حافظه را از بین می‌برد و احتمال نشت حافظه و سایر اشکالات ناشی از مدیریت دستی حافظه را کاهش می‌دهد. همه این‌ها ایمنی برنامه را افزایش می‌دهند و روند توسعه را ساده می‌کنند.
کراس‌پلتفرم است
کامپایلر Go می‌تواند فایل‌های اجرایی را برای سیستم عامل‌ها و معماری‌های مختلف تولید کند و این کار را بدون نیاز به تغییر کد منبع انجام می‌دهد. سازگاری با پلتفرم‌های مختلف به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا کد را در Go بنویسند و برنامه‌ها را در پلتفرم‌های مختلف مستقر کنند. بنابراین این زبان برنامه‌نویسی قابلیت حمل، انعطاف‌پذیری و تطبیق‌پذیری در توسعه نرم‌افزار را فراهم می‌کند.
سریع است
کدهای Go کندتر از همتایان C خود اجرا می‌شوند، اما تفاوت در سرعت برای اکثر برنامه‌ها ناچیز است. عملکرد این زبان در اکثر مواقع به اندازه C خوب است و به طور کلی بسیار سریع‌تر از سایر زبان‌های معروف مانند جاوا اسکریپت، پایتون و روبی است؛ در واقع سرعت بالا آن را به انتخابی مناسب برای پروژه‌هایی که به تغییرات متعدد نیاز دارند تبدیل می‌کند.
زبان Go در چه حوزه‌هایی استفاده می‌شود؟
همانطور که دیدید زبان گو ویژگی‌های فوق‌العاده‌ای دارد که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا پردازش‌های سنگین را به راحتی انجام دهند. همین موضوع باعث شده تا Go در حوزه‌های زیر به سرعت مورد استقبال قرار بگیرد.
توسعه بک‌اند (Backend Development)
پیش‌تر در مورد گوروتین‌ها در زبان Go صحبت کردیم که اجرای همزمان توابع و فرایندها را ممکن می‌سازند. به لطف این ویژگی، توسعه‌دهندگان می‌توانند درخواست‌های سنگین سمت سرور را با استفاده ناچیز از حافظه انجام دهند. قابلیت‌های این زبان در این حوزه به اندازه‌ای است که بسیاری از کمپانی‌های بزرگ مثل گوگل، اوبر، توئیچ و دراپ باکس از آن استفاده می‌کنند.
شبکه‌های توزیع شده
همزمانی در تمام محیط‌های شبکه‌ای یک ویژگی ارزشمند است و به همین دلیل Go می‌تواند گزینه خوبی در این حوزه باشد. گوروتین‌ها و کانال‌های زبان Go، توسعه خدمات شبکه مانند APIها، وب‌سرورها و فریم‌ورک‌های کوچک را برای برنامه‌های کاربردی وب ساده و بهینه می‌کنند.
توسعه Cloud-Native
قابلیت حمل بالا، ویژگی‌های همزمانی و شبکه‌ای، Go را به زبانی استثنایی برای محاسبات ابری تبدیل کرده‌اند. در واقع، بسیاری از پلتفرم‌های ابری برجسته مانند Kubernetes با زبان گو ساخته شده‌اند. علاوه بر این Google Cloud هم از همین زبان برای افزایش مقیاس‌پذیری و عملکرد استفاده می‌کند.
علم داده و پلتفرم‌های رسانه‌ای
جالب است که بدانید Youtube، SoundCloud و Netflix همگی به کمک پلتفرم گو اجرا می‌شوند. پردازش کارآمد داده‌ها یکی از مزیت‌های اصلی این زبان است؛ بنابراین جای تعجب نیست که این پلتفرم‌های آنلاین از آن برای کنترل و پردازش حجم زیاد داده‌های خود بهره ببرند. شاید GO به اندازه پایتون در علم داده قدرتمند نباشد، اما توسعه الگوریتم‌های یادگیری ماشین و تجزیه و تحلیل داده‌ها توسط فریم‌ورک‌ها و ابزارهای موجود در Golang امکان‌پذیر شده است.
محدودیت‌های GoLang چیست؟
علیرغم تمام ویژگی‌های مثبت، Go هنوز هم اشکالاتی دارد. به عنوان مثال با وجود ساده بودن، هنوز هم باید تعداد خط کدهای بیشتری نسبت به پایتون بنویسید، پس آنقدرها هم که فکر می‌کنید ساده نیست. از طرفی زبان Go بسیار جوان است و به همین دلیل با برخی از پلتفرم‌های قدیمی، سازگاری خیلی خوبی ندارد. یکی دیگر از مشکلات Go این است که شما نمی‌توانید توابع جنریک را در آن بسازید. این معضل، قابلیت استفاده مجدد و کارایی کد را به شدت محدود می‌کند. توسعه‌دهندگان باید زمان بیشتری را صرف راه‌حل‌های این مشکل کنند. همه این‌ها سبب می‌شود تا زبان GoLang راه درازی را در پیش داشته باشد که البته با سرعت بسیار خوبی در حال طی مسیر توسعه است.
مقایسه زبان Go با پایتون و C++
در ابتدای مقاله گفتیم که این زبان برنامه‌نویسی بسیاری از ویژگی‌های خود را از زبان‌هایی مثل پایتون و خانواده C گرفته است. بنابراین بد نیست که مقایسه‌ای مختصر بین این سه زبان معروف داشته باشیم. در ادامه جدول مقایسه Go، پایتون و C++ را می‌بینید.
| جنبه مقایسه | Go | C++ | Python |
| همزمانی | به صورت استاندارد و با ویژگی‌های گو روتین و کانال‌ها از همزمانی پشتیبانی می‌کند | از threading و چندپردازشی با استفاده از کتابخانه‌هایی مثل std::async و std::thread پشتیبانی می‌کند | از threading و چندپردازشی با استفاده از کتابخانه‌هایی مثل threading و multiprocessing پشتیبانی می‌کند |
| سینتکس | سینتکس ساده و مختصری دارد، اما نه به سادگی پایتون | سینتکس پیچیده‌ای دارد، اما پایه بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی است | سینتکس ساده و مختصری دارد
برای مبتدیان مناسب است |
| عملکرد | سرعت کامپایل و اجرای سریع؛
برای کارایی بهتر طراحی شده است |
عملکرد بالا، به خصوص با کامپایلرهای بهینه شده؛
اما مدیریت حافظه خوبی ارائه نمی‌دهد |
به طور کلی سرعت اجرای پایین‌تری در مقایسه با زبان‌های کامپایلری دارد
در بسیاری از وظایف عملکرد قدرتمند اما کمی‌کندتر است |
| مدیریت حافظه | مدیریت خودکار حافظه با Garbage Collection که به کاهش خطر نشت اطلاعات کمک می‌کند | مدیریت حافظه به صورت دستی انجام می‌شود و به تخصیص و توزیع دقیق حافظه نیاز دارد | مدیریت خودکار حافظه با Garbage Collection؛ توسعه‌دهندگان نیازی به مدیریت صریح حافظه ندارند |
| پشتیبانی از پلتفرم‌ها | توسعه کراس پلتفرمی با استقرار آسان | کراس پلتفرم با کامپایلرهای موجود برای پلتفرم‌های مختلف | پشتیبانی کراس پلتفرم با کامپایلرهای موجود برای اکثر پلتفرم‌ها |
| کتابخانه‌های استاندارد | کتابخانه استاندارد جامع اما محدودتر نسبت به دو رقیب دیگر | کتابخانه استاندارد غنی با عملکردهای گسترده برای هر نوع عملیاتی | کتابخانه استاندارد جامع و ماژول‌هایی برای طیف گسترده‌ای از وظایف، که آن را برای توسعه سریع مناسب می‌کند |
| کاربردها | مناسب برای توسعه وب، میکروسرویس‌ها، برنامه‌های کاربردی ابری و برنامه‌نویسی سیستم‌ها | به طور گسترده در برنامه‌نویسی سیستم، توسعه بازی، برنامه‌های کاربردی با کارایی بالا و سیستم‌های تعبیه شده استفاده می‌شود | مناسب برای توسعه وب، اسکریپت‌نویسی، اتوماسیون، تجزیه و تحلیل داده‌ها و یادگیری ماشین |
| جامعه | جامعه رو به رشد با توسعه فعال و پشتیبانی مستقیم گوگل | جامعه بزرگ و بالغ با منابع و کتابخانه‌های گسترده | جامعه بزرگ و فعال با اکوسیستمی غنی از کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌ها |
| منحنی یادگیری | یادگیری نسبتا آسان، به ویژه برای توسعه‌دهندگانی که تجربه برنامه‌نویسی قبلی دارند | منحنی یادگیری تندتر به دلیل سینتکس پیچیده و مفاهیم مدیریت حافظه | آسان برای یادگیری، به خصوص برای مبتدیان |
چطور یک برنامه‌نویس Go شویم؟
حالا که از مزایا و قدرت این زبان اطلاع دارید، بیایید مسیر تبدیل شدن به یک توسعه‌دهنده با زبان Go را بررسی کنیم. خبر خوب اینکه مسیر یادگیری سختی پیش‌روی شما نیست و با پیروی از مراحل زیر می‌توانید به یک برنامه‌نویس توانمند Go تبدیل شوید.
۱. مبانی را بیاموزید: اصول اولیه زبان برنامه‌نویسی Go را یاد بگیرید. منابعی مانند وب‌سایت رسمی، مستندات Go و پلتفرم‌های یادگیری آنلاین مانند Coursera، Udemy یا Pluralsight برای شروع عالی هستند.
تمرین کنید: روی پروژه‌ها، تمرین‌ها یا چالش‌های کوچک کار کنید تا آموخته‌های خود را به کار ببرید و مهارت‌های خود را تقویت کنید. وب‌سایت‌هایی مانند LeetCode، HackerRank و Exercism چالش‌ها و تمرین‌های کدنویسی را به‌طور خاص برای این زبان ارائه می‌دهند.
۲. کدهای موجود را بخوانید: کدهای Go موجود را مطالعه کنید تا بهترین شیوه‌ها و الگوهای رایج مورد استفاده در برنامه‌نویسی این زبان را بیاموزید. GitHub یک منبع عالی برای یافتن پروژه‌های Go متن‌باز است.
ساخت پروژه را شروع کنید: پروژه‌های عملی را استارت بزنید و از فریم‌ورک‌ها، کتابخانه‌ها و ابزارهای محبوب Go استفاده کنید. یاد بگیرید که چگونه از ماژول‌ها، ابزارهای مدیریت بسته مانند «go mod» و کتابخانه‌های شخص ثالث برای ساده کردن فرآیند توسعه خود استفاده کنید.
۳. بهبود مستمر داشته باشید: با کنجکاو ماندن، آزمایش کردن ویژگی‌ها و فناوری‌های جدید، به یادگیری و بهبود مهارت‌های خود ادامه دهید. یادگیری مستمر کلید تبدیل شدن به یک توسعه‌دهنده موفق Go است.
سخن پایانی
Go یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند و همه‌کاره است که قطعا به روند پیشرفت خود در صنایع و حوزه‌های مختلف ادامه خواهد داد. سادگی، کارایی و پشتیبانی از همزمانی، آن را برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها مناسب می‌کند. این زبان شاید به سادگی و قدرتمندی پایتون نباشد یا سرعت بالا و جامعه بزرگ C++ را نداشته باشد، اما با گلچین کردن مزایای هر دوی این زبان‌ها و برطرف کردن معایب آن‌ها، به یک زبان ایده‌آل تبدیل شده است که می‌تواند فرصت‌های هیجان‌انگیزی را برای توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارها ایجاد کند.
منابع:
www.freecodecamp.org | www.techtarget.com
نویسنده: تیم مارکتینگ آسا
