زبان برنامه نویسی go (معرفی، کاربردها، معایب و مزایا)

چند سالیست که جامعه توسعه دهندگان با زبان برنامه نویسی go آشنایی پیدا کرده اند؛ اما هنوز هم این زبان برای برخیها ناشناخته باقی مانده است. بی دلیل نیست که go در بین 10 زبان محبوب برتر قرار گرفته است. برنامه نویسان زیادی از این زبان استفاده می کنند و از مزایای آن برخوردار می شوند. ما در این مطلب شما را با کاربردها، معایب و مزایای زبان برنامه نویسی go آشنا می کنیم.

تاریخچه مختصری از زبان برنامه نویسی go

داستان تولد زبان برنامه نویسی go از گوگل و زمانی که سه مهندس به نامهای رابرت گریزمر (Robert Griesemer)، راب پایک (Rob Pike) و کن تامسون (Ken Thompson) از پیچیدگیهای زبان سی پلاس پلاس (C++) و عدم وجود زبانی که کامپایل و اجرای کارآمدی داشت خسته شده بودند. برای همین در 21 سپتامبر 2007، آنها شروع به طراحی یک زبان جدید کردند. این کار 2 سال طول کشید و سرانجام در 10 نوامبر 2009، زبان برنامه نویسی Go به یک پروژه متن باز عمومی تبدیل شد. سه سال بعد و در مارس 2012، نسخه 1.0 زبان Go منتشر شد.

هدف اصلی طراحان زبان Go این بود که قابلیتهایی مثل سهولت برنامه نویسی با یک زبان برنامه نویسی با تایپ استاتیک را با کارایی و ایمنی حاصل از یک زبان کامپایل شده با تایپ ایستا ترکیب کنند. علاوه بر این، زبان Go برای پشتیبانی از محاسبات شبکه ای و چند هسته ای و تسریع فرآیند کدگذاری در نظر گرفته شده بود.

دانلود کنید: آموزش کامل زبان سی پلاس پلاس رایگان

برای رسیدن به این هدف، گریزمر، پایک و تامپسون روی سادگی زبان برنامه نویسی تمرکز کردند. برای همین است که نحو زبان Go از خانواده زبان C الهام گرفته شده است. از جمله سایر زبانهایی که در طراحی زبان Go از آنها ایده گرفته شد می توان به زبان پاسکال (Pascal)، Newsqueak و Limbo اشاره کرد. در واقع جنبه همزمانی زبان Go از این زبانها الهام گرفته شده است. این مساله باعث شد که زبان برنامه نویسی Go ترکیبی از بهترین قابلیت ها و ویژگیها را در خودش جای بدهد.

اسم این زبان Go است یا گولنگ (Golang)؟

اغلب اوقات به زبان Go، گولنگ هم گفته می شود. میپرسید چرا؟ خب، جوابش ساده است. در آن زمان دامنه “go.org” در دسترس نبود و برای همین برنامه نویسان تصمیم گرفتند بجای آن golang.org (که ترکیبی از go وlang که مخف کلمه زبان در انگلیسی است) را راه اندازی کنند. پس نام اصلی این زبان Go است، اما تگ رسمی آن در توییتر # golang می باشد.

زبان Go چیست؟

رابرت گریزمر، راب پایک و کن تامپسون با در نظر گرفتن نکاتی که در بالا به آنها اشاره کردیم، زبان Go را به عنوان زبانی کامپایل شده، همزمان، سیستم اتوماتیک مدیریت حافظه برای حذف زباله ها (garbage-collected) و با تایپی ایستا را طراحی کردند. قصد آنها این بود که موثرترین و کارآمدترین زبان برنامه نویسی را راه اندازی کنند.

چرا زبان Go اینقدر محبوب است؟

با وجود گذشت 12 سال از زمان تولد Go، هنوز هم این زبان به لطف مزایای منحصر به فرد آن که در یک بسته مناسب ارائه می شود، محبوب و معروف است. چیزی که Go را محبوب کرده این واقعیت است که Go یک زبان همه منظوره (GPL) و طراحی شده برای ساخت بک اندها (backend) است.

در سال 2012 و در کنفرانس Strange Loop، اندرو جراند زبان برنامه نویسی گو را “کدی که دعای خیر کاربرانش پشتش است” توصیف کرد.

ما اینجا به برخی از نقاط قوت زبان Go اشاره می کنیم. این ویژگیها نشان می دهند که چنین تعریفی واقعا هم درباره این زبان قوی صدق می کند.

1- سادگی کد

زبان Go نحو نسبتا مختصری دارد که مدتهاست بدون هیچ تغییر بزرگی کمابیش ثابت مانده است. علاوه بر این، در زبان گو فقط یک فرمت استاندارد (که با ابزار fmt تولید می شود)و جود دارد. این عدم تغییر در سینتکس Go باعث کمک به توسعه دهندگان می شود.

از آنجایی که نحو این زبان تقریبا ثابت و یکسان می ماند، بنابراین کد پیچیدگی خاصی ندارد و نیازی به یادگیری پارادایم ها یا نحو جدید نیست. این مساله شفافیت و سهولت در یادگیری و فهم زبان برای کاربران را به دنبال دارد.

همه زبانهای برنامه نویسی را در اینجا آموزش داده ایم، کاملا رایگان!

اگر می خواهید از نسخه جدید Go استفاده کنید، تقریباً تمام برنامه های نوشته شده در نسخه های قدیمی این زبان برنامه نویسی را می توانید به راحتی و بدون نیاز به تغییر، کامپایل و اجرا کنید. این ویژگی نگهداری برنامه ها را واقعا آسان می کند.

2- طیف وسیعی از ابزارهای برنامه نویسی

زبان برنامه نویسی Go به عنوان یک پروژه متن باز، ابزارهای توسعه مورد نیاز را به راحتی در اختیار کاربرانش قرار می دهد. طیف وسیعی از این ابزارها وجود دارد از جمله:

• IDE ها (ابزارهای یکپارچه سازی محیط نرم افزار): زبان برنامه نویسی Go یک IDE چند پلتفرمی با قابلیت هایی مثل تشخیص خطا به همراه ارائه پیشنهاداتی برای رفع مشکل، اصلاح سازی با لغو یک مرحله ای، تکمیل کد هوشمند، تشخیص کد مرده یا غیر قابل دسترسی، نکات لازم برای نوشتن مستندات، یکپارچه سازی git و غیره است.
• ویرایشگرها: VSCode یک ویرایشگر کد با پشتیبانی گسترده در زبان Go است که امکاناتی مثل ناوبری کد زبان، جستجوی نمادها، تطبیق براکت ها و تکه کدها یا همان اسنیپتها (snippet) را ارائه می دهد.
• افزونه ها: پلاگین VIM-go که به طور مرتب به روزرسانی می شود امکان کامپایل بسته Go، فولدینگ (folding) و هایلایت نحو و همینطور پشتیبانی از کاوش یکپارچه را ارائه می دهد.

چیزی که از این ابزارها هم می تواند جالبتر باشد این واقعیت است که سازندگان Go محیط آنلاینی به نام The Go Playground را راه اندازی کرده اند که در آن می توانید محصولات نوشته شده به زبان برنامه نویسی Go را آزمایش کنید.

دانلود رایگان: آموزش صفر تا صد پایگاه داده

3- سرعت

خیلی جاها میشنوید که Go یک زبان برنامه نویسی سریع است. این مساله فقط یک شعار نیست، بلکه واقعیت دارد. مقایسه Go با زبان برنامه نویسی پایتون (Python) به وضوح نشان می هد که Go سرعت بیشتری دارد.

اما حالا سوال اینجاست که چه عاملی باعث سرعت بیشتر Go در مقایسه با زبانهای دیگر می شود؟ جواب این سوال Goroutines است که اجرای همزمان فعالیتها را به عهده دارند. گوروتین (Goroutine) یک رشته سبک وزن است که توسط Go runtime مدیریت می شود و نسبت به Thread ها در سیستم عاملها از منابع کمتری استفاده می کند و بنابراین قطعا هزینه کمتری هم در بر خواهد داشت.

4- پارادایم همزمانی

وقتی می گوییم برنامه ای از یک الگوی همزمانی پشتیبانی می کند، به این معناست که این برنامه می تواند چندین کار یا عمل را به طور همزمان و با هم دوره های همپوشانی انجام بدهد. زبان برنامه نویسی Go به طور بومی از پارادایم همزمانی برخوردار است و امکان برنامه نویسی چند نخی (multi-threading)، چند پردازشی (multi-processing) و برنامه نویسی غیر همزمان (asynchrony) را فراهم می کند. زمان‌بندی زمان اجرا در Golang تمام اقداماتی (Goroutines) که ایجاد می شوند و به زمان پردازنده نیاز دارند را مدیریت می کند.

اینها تنها ویژگیهای Go نیستند. قابلیتهای دیگری مثل مدیریت وابستگی، قدرت بازتاب زمان اجرا، مدیریت حافظه و جمع آوری زباله و قدرت اجزا نیز از دیگر ویژگیهای برجسته این زبان قدرتمند محسوب می شوند.

حتما دانلود کنید: آموزش صفر تا صد برنامه نویسی اندروید

چه شرکتهایی از زبان برنامه نویسی Go استفاده می کنند؟

طیف وسیعی از شرکتها و غولهای فناوری دنیا به خاطر ویژگیهای منحصر به فرد زبان Go از آن برای برنامه نویسی استفاده می کنند. در ادامه به برخی از این شرکتها اشاره می کنیم.

1- گوگل (Google)

توسعه دهندگان گوگل از یک زبان برنامه نویسی ساخته شده توسط این شرکت برای ارائه سرویسهایشان استفاده می کنند. سرویس Chrome Optimization Guide یکی از سرویسهای ساخته شده با این زبان است. این سرویس مبتنی بر Go باعث سرعت بخشیدن به روند بارگذاری صفحات وب می شود.

Firebase، پلتفرم میزبانی تلفن همراه برای کاربران Google Cloud و یکی دیگر از این سرویسها است. در ابتدای کار، فقط یک سرویس کوچک در Go نوشته شده بود و وقتی برنامه توسعه پیدا کرد، مهندسان تصمیم گرفتند تا به طور کامل کدهای Node.js را با زبان Go بنویسند. این دو فقط نمونه های کوچکی از استفاده Go در گوگل هستند. گوگل از این زبان در پروژه های جالب دیگری هم استفاده می کند.

2- کوبرنتیز (Kubernetes)

کوبرنتیز در ابتدا توسط گوگل تاسیس شد، ولی الان یک پروژه جداگانه محسوب می شود که بنیاد محاسبات Cloud-Native آن را توسعه داده است. این سیستم متن باز توسط گوگل برای مدیریت بارهای کاری و خدمات کانتینری ساخته شده است و همانطور که به راحتی می توان حدس زد، با زبان برنامه نویسی Go نوشته شده است. تصمیم برای استفاده از این زبان برنامه نویسی به خاطر ابزارهای سریع Go، کتابخانه های با کیفیت بالا و قابلیت مدیریت حافظه و جمع آوری زباله آن بود.

3- اوبر (Uber)

Uber از AresDB که ابزاری برای تجزیه و تحلیل بلادرنگ نوشته شده به زبان برنامه نویسی Go است، استفاده می کند. این ابزار به شرکت اجازه می دهد تا پایگاه داده تحلیلی را به شکل موثری ساده سازی کند و تقویت ببخشد. AresDB که با Go توسعه داده شد، به Uber اجازه داد تا برای ایجاد پایگاه داده به برنامه های جداگانه ای نیاز نداشته باشد و تجزیه و تحلیل های عمیق را در داخل خود نگه دارد.

حتما بخوانید: کدام زبان برنامه نویسی برای یادگیری بهتر است؟

4- داکر (Docker)

داکر در واقع یک PaaS (پلتفرم به عنوان سرویس) است که تحویل نرم افزار را در کانتینرها امکان پذیر می کند. این پلتفرم هم در Go ساخته شده است. انتخاب این زبان به خاطر توانایی Go برای کار در لینوکس (به عنوان یک سیستم عامل اولیه انتخابی) و مسیر کاربرپسندی برای گنجاندن قابلیت های Docker در محیط های مختلف بود.

5- پی پال (PayPal)

این شرکت فناوری مالی چند ملیتی معروف که کار انتقال پول به صورت آنلاین را انجام می دهد، جایگزین بسیار مناسبی برای روشهای قدیمی کاغذی رد و بدل کردن پول مثل چک و حواله است. در ابتدا پلتفرم پردازش پرداخت پی پال در زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس (C++) توسعه یافته بود، اما چون پیچیدگی کد، فرآیندهای مدرن سازی شده پلتفرم را کند می کرد، زبان Go به عنوان راه حلی برای ساده سازی و توسعه پلتفرم انتخاب شد.

6- دراپ باکس

نام دراپ باکس به عنوان سرویس میزبان برای ذخیره و به اشتراک گذاری فایل ها و همکاری در پروژه ها برای خیلیها آشناست. تیم Dropbox همزمان با رشد زیر ساختهایش شروع به جستجو برای پیدا کردن روشی برای بالا بردن مقیاس پذیری سیستم کرد و به خاطر ویژگیهایی مثل پشتیبانی همزمان و سرعت اجرای بهتر، به جای پایتون از زبان Go را به کار برد. برخی از کتابخانه های Dropbox که با زبان برنامه نویسی Go ساخته شده اند منبع باز هستند و می توان نمونه هایی از آنها را در اینترنت پیدا کرد.

این موارد استفاده نشان می دهند که زبان برنامه نویسی Go تا چه اندازه در محیطهای کاری موثر و قابل اعتماد است.

حتما بخوانید: 7 ترفند یادگیری همزمان چند زبان برنامه نویسی

معایب زبان برنامه نویسی Go

هیچ زبانی وجود ندارد که بتوان گفت برای همه افراد کاملا مناسب و کاربردی است. این مساله درباره زبان Go هم صدق می کند. با وجود مزایای زیادی که این زبان دارد، معایبی هم این میان به چشم می خورند که در ادامه به آنها اشاره می کنیم:

• بدون Generics: زبان Go هیچ ژنریکی ندارد و اگر به کار با زبانهایی که از این قابلیت برخوردارند عادت دارد، پس زبان Go نمی تواند گزینه خوبی برای شما باشد. با این حال زبان Go جایگزینهایی مثل رابطها و تولید کد موثر برای پر کردن این فقدان ارائه می کند. البته خبرهای خوبی هم وجود دارد و آن هم این است که کار ساخت Go Generics در حال انجام است و تا پایان سال جاری شاهد تغییراتی در نسخه بتای Go 1.18 خواهیم بود.
• کتابخانه پیش‌فرض کوچکتر: موقع کار با زبان Go احتمالا متوجه کمبود رشته ها و اعداد به کار کوچکتر بودن کتابخانه های پیش فرض این زبان می شوید.
• در برخی موارد Go خیلی ساده است: زبان برنامه نویسی Go برخی از عملکردها مثل مپ کردن (map) یا کاهش (reduce) را ارائه نمی کند.

درست مثل هر زبان دیگری، زبان برنامه نویسی Go هم مزایا و معایب خاص خودش را دارد. برای اینکه بتوانید بهترین و مناسبترین زبان برای کارتان را انتخاب کنید، آگاهی پیدا کردن از همه این معایب و مزایا است.

انجمن زبان برنامه نویسی Go

پشت زبان برنامه نویسی Go جامعه ای قوی از کتابها و پادکستهای آموزشی گرفته تا راهنمایی ها و آموزشهای مختلف وجود دارد. اگر گشتی در اینترنت بزنید آموزشهای بسیار زیادی در این زمینه پیدا خواهید کرد. انجمنهای زیادی هم وجود دارد که به پرسشهای کاربران در این زمینه جواب می دهند. (مثل این)

پیشنهادی: زبان برنامه نویسی اسکالا (معرفی، کاربردها، ویژگیها و مزایا)

جمع بندی

با اینکه زبان برنامه نویسی Go هنوز به اندازه پایتون معروف و محبوب نیست؛ اما به خوبی توانسته در دنیای توسعه دهندگان خودی نشان بدهد. نحو ساده، گوروتین‌های نوآورانه و وجود طیف وسیعی از ابزارهای کاربردی در این زبان توانسته خیلی از شرکتهای بزرگ مثل American Express، Microsoft، Facebook، Cloudflare و Netflix را متقاعد کرده تا از این زبان استفاده کنند. زبان گو همچنان در حال رشد و پیشرفت است و هر چه می گذرد بیشتر به یک رقیب قوی و قدرتمند برای سایر زبانهای برنامه نویسی تبدیل می شود.