从Golang中open的实现方式看Golang的语言设计

时间：2024-01-11 16:14:56

Golang有很多优点：

  • 开发高效；（C语言写一个hash查找很麻烦，但是go很简单）
  • 运行高效；（Python的hash查找好写，但比Python高效很多）
  • 很少的系统库依赖；（环境依赖少，一般不依赖各种LibPath等）
  • 简单可依赖；（静态类型，不怕Python的动态类型防不胜防的坑；unused import会报错，减少不必要的import；）
  • 可以直接嵌C，也可以编译成so供C/C++调用；（搞不定的坑都可以让C来填；高效的部分golang刷刷刷）

开发高效 VS 运行高效

一般情况下，开发高效需要有丰富的表达、高级的功能、智能的调度；运行高效，需要又简洁的逻辑、明确且直接的指令。
丰富的表达 VS 表达转换和优化，需要冗余的支撑，包含庞杂的兼容，简单的使用背后是复杂和圈圈绕绕的逻辑，成千上万的指令，严重影响效率；

如果我需要达成golang的优点，解决其中的矛盾，该怎么做呢？无非是开源节流，或者找到一种和谐的划分，既丰富包容又简单高效

  • 节流
    • 减少中间层级；（降低转换次数，减少中间商赚差价）
    • 表达路径优化；（降低表达的丰富性、减少冗余实现的可能，比如open只有一种实现方法，所有用刀open的都这么用）
      • 严格的语法逻辑，尽量少的语法糖 （减少表达的语法解析，限制横向冗余可能性）
      • 更优的调用层次划分，尽量减少同一功能的冗余低效实现 （减少表达的纵向冗余可能性）
  • 开源（一定程度降低丰富性，提升效率，把丰富性的空间留给上层）
    • goroutine的协程调度，从有限的线程资源和并发间隙中挖掘可能性
    • map和channel等一些基础设定，从语言要素角度，找到降低丰富性，但是强大又高效（既开发高效，也运行高效）的点

Golang的语言设计

首先Golang是一种编译型语言，从code编译链接后是机器码。C、C++都是这样的，我们不得不想到GCC。
GCC，GNU Compiler Collection；GUN，GNU's Not Unix。
GNU是*的操作系统，GCC是*操作系统都编译器集合，Golang确实也是GCC中断一个Option。
我们常用的Golang两种编译器：gc（Golang Compiler）；gccgo Compiler。

  • gccgo是符合GCC标准的compiler，支持GCC的很多Option
  • gc并不完全符合GCC标准

Golang的语法和功能都是要通过Compiler编译链接实现的，这些都可以在go main和gccgo的源码中找到答案。
比如os.Open（）是我们常用的一个方法，这里我们以go1版本的代码去研究unix上amd64架构的实现：commit 6174b5e21e73714c63061e66efdbe180e1c5491d (HEAD, tag: go1)。

  1. 在src/pkg/os/file.go:229中找到Open方法的具体实现，调用了OpenFile；
  2. OpenFile涉及到不同的架构不同实现，unix的实现在src/pkg/os/file_unix.go:65，实际调用了syscall.Open()；
  3. 在src/pkg/syscall/syscall_linux.go:21，其实现为sys的open;
  4. sys的实现，实际在src/pkg/runtime/sys_linux_amd64.s:23，汇编语言编写通过真正操作系统层面的syscall实现文件操作；

从以上追溯可以看出：

  1. 核心方法指令，直接调用操作系统层面的syscall，所以规避了很多依赖库；
  2. 核心方法指令，直接调用操作系统层面的syscall，避免了中间商赚差价和冗余实现，编译运行直接高效，可靠性直接挂钩操作系统；
  3. 从src/pkg/runtime的其他文件略读，不少为C的实现，相当于在C的基础上封装，减少了灵活性，提高了效率；

总体而言，Golang是没有C灵活，没有Java丰富，做了一个比较讨喜，适合这个时代的折中。

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