آشنایی با زبان برنامه نویسی Go

زبان برنامه نویسی Go یک زبان برنامه‌ نویسی مدرن و خوش‌ساخت است که توسط گوگل توسعه داده شده است. Go با هدف سادگی و کارایی در طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های نرم‌افزاری به وجود آمده است. این زبان برنامه‌ نویسی از ویژگی‌هایی همچون توازن بین سرعت اجرا و سادگی کدنویسی، همزمانی (concurrency) قوی، مدیریت حافظه خودکار و امکانات متنوع استفاده می‌کند.

بدون شک، زبان برنامه نویسی Go به عنوان یکی از زبان‌های برنامه‌ نویسی محبوب در جهان توسط برنامه‌ نویسان و توسعه‌دهندگان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله از پورتال جامع مهندسین ایران، قصد داریم به صورت مختصر به معرفی زبان برنامه‌ نویسی Go بپردازیم و برخی از ویژگی‌ها و مزایا را برجسته کنیم.

زبان برنامه نویسی Go چیست؟

گو یا گولینگ Go (Golang) یک زبان برنامه نویسی، که توسط شرکت گوگل عرضه و ارائه شده است. زبان گولنگ به صورت Open Source منتشر شده تا برنامه نویس ها بتوانند آن را توسعه دهند. این زبان در سال ۲۰۰۹ منتشر شد و به سرعت محبوبیت زیادی پیدا کرد. Go یک زبان همه منظوره است که برای توسعه وب، سیستم ها و برنامه های توزیع شده استفاده می شود.

چرا زبان برنامه نویسی Golang یک زبان محبوب است ؟

اگر تاریخ برنامه‌ نویسی را مورد بررسی قرار دهیم، متوجه خواهیم شد که زبان‌های برنامه‌ نویسی که توسط یک یا چند برنامه‌نویس طراحی شده‌اند (به این معنی که این برنامه‌نویسان در پروژه‌ها و سیستم‌های واقعی مشغول بوده‌اند)، بسیار کاربردی‌تر و محبوب‌تر از زبان‌هایی هستند که توسط محققان رایانه و با نگرش ایده‌آلیستی به وجود آمده‌اند.

ویژگی های زبان برنامه نویسی Go

ویژگی‌های اصلی زبان برنامه‌نویسی Go به شرح زیر است:

متن باز بودن:

یکی از ویژگی‌های مهم زبان برنامه نویسی Go، متن باز بودن آن است. این بدان معناست که هرکسی می‌تواند به زبان Go دسترسی داشته باشد و در صورت نیاز، تغییرات مورد نیاز را در کد منبع آن اعمال کند بدون اینکه محدودیتی وجود داشته باشد.

استاتیک تایپ بودن:

Go یک زبان برنامه‌نویسی استاتیک است که با استفاده از مکانیسم زبان‌های برنامه‌نویسی استاتیک کار می‌کند. در این مکانیسم، نوع داده‌ها به صورت صریح تعریف می‌شوند و سازگاری آن‌ها با نوع‌های داده‌ای مختلف به صورت واضح تعیین می‌شود. این ویژگی می‌تواند به ایجاد برنامه‌هایی با کمترین مشکل منجر شود.

پشتیبانی از Concurrency یا همزمانی:

یکی از ویژگی‌های اساسی که هر زبان برنامه‌نویسی باید ارائه دهد، مجموعه‌ای از کتابخانه‌های استاندارد آن زبان است. حضور این کتابخانه‌های استاندارد باعث می‌شود تا برنامه‌نویسان به جای استفاده از کتابخانه‌های شخص ثالث کم کیفیت، امکان استفاده از کتابخانه‌های حرفه‌ای و استاندارد را داشته باشند.

در زیر می‌توانید چند نمونه از کتابخانه‌های استاندارد زبان برنامه‌نویسی Go را مشاهده کنید:

• Gofmt: با استفاده از این کتابخانه، می‌توانید کدهای Golang خود را به صورت بهتری قالب‌بندی کرده و خوانایی آن‌ها را افزایش دهید.
• Goget: با استفاده از این کتابخانه، می‌توانید کتابخانه‌های موجود در گیت‌هاب را به پروژه خود وارد کرده و آن‌ها را در GoPath ذخیره کنید. انجام این کار باعث می‌شود مدیریت کتابخانه‌های مربوط به یک برنامه برای شما آسان‌تر شود.
• Godoc: با استفاده از این کتابخانه، می‌توانید فرایند مستندسازی کدهای خود را بهبود بخشید.

کتابخانه‌های استاندارد حرفه‌ای:

زبان برنامه نویسی Go ارائه مجموعه‌ای از کتابخانه‌های استاندارد است که این امر به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد از کتابخانه‌های حرفه‌ای و استاندارد استفاده کنند به جای استفاده از کتابخانه‌های شخص ثالث کیفیت پایین.

سازگاری بالا با تستینگ:

زبان برنامه‌نویسی Go به شما امکان ایجاد تست‌های واحد را در کنار توسعه اپلیکیشن اصلی می‌دهد. همچنین شما می‌توانید از امکانات مربوط به تستینگ برای انجام تست‌های بنچمارک استفاده کنید.

Garbage Collection:

زبان برنامه نویسی Go، پشتیبانی کامل از Garbage Collection را فراهم می‌کند. این بدان معناست که برنامه‌نویسان نیازی به نگرانی درباره آزادسازی پوینترها ندارند. این ویژگی باعث می‌شود که بتوانید کدهایی با عملکرد بهینه و سریع مشابه زبان‌های مانند C و C++ بنویسید، اما نگرانی در رابطه با Garbage Collection نداشته باشید.

مزیت های زبان برنامه نویسی Go

زبان برنامه نویسی Go دارای مزایای متعددی است:

برقراری ارتباط و سطح دسترسی بیشتر با سخت‌افزار:

زبان Go به خوبی با سخت‌افزار ارتباط برقرار می‌کند و امکانات سطح پایینی را به برنامه‌ نویسان ارائه می‌دهد که این امر امکان بهینه‌سازی و کنترل دقیق‌تر را برای عملکرد و سرعت برنامه فراهم می‌کند.

افزایش سرعت در نوشتن و اجرای برنامه‌ها:

طراحی ساده و مستقیم زبان Go باعث می‌شود که برنامه‌ها به سرعت نوشته و اجرا شوند. این زبان دارای ابزارهای قدرتمندی است که فرآیند توسعه و تست را تسهیل می‌کند و باعث افزایش بهره‌وری برنامه‌نویسان می‌شود.

نوشتن برنامه‌ها با کیفیت بهتر:

زبان Go برای توسعه برنامه‌ها با کیفیت بالا طراحی شده است. این زبان قواعد صریحی برای قالب‌بندی و ساختاردهی کد دارد و از ویژگی‌هایی مانند خطاهای همزمان و بررسی خطاها در زمان کامپایل استفاده می‌کند که باعث افزایش پایداری و قابلیت اطمینان برنامه می‌شود.

نزدیک بودن به دو زبان انسان و کامپیوتر:

زبان Go طراحی شده است تا نزدیک‌ترین تجربه برنامه‌ نویسی به زبان انسان را فراهم کند. با استفاده از ساختارها و اصول ساده، خوانایی کد بسیار بالا می‌باشد و برنامه‌نویسان قادر به فهم سریع و تغییرات آسان‌تر در کد خود هستند.

دارای ویژگی‌های مختصر:

زبان Go برای بهبود کارایی و سادگی طراحی شده است. این زبان ویژگی‌های مختصری دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به مدیریت حافظه خودکار، جمع‌آوری زباله (Garbage Collection) و همپوشانی کانال‌ها (Goroutines) اشاره کرد.

قابلیت کامپایل شدن سریع به زبان ماشین:

زبان Go با استفاده از کامپایلر خود، به زبان ماشین تبدیل می‌شود که این عملیات با سرعت بسیار بالا انجام می‌شود. این ویژگی باعث افزایش سرعت اجرا و کارایی برنامه‌های Go می‌شود.

بهینه‌ترین زبان در زمینه‌های وب، سرور و شبکه:

زبان Go به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی مدرن و کارآمد، در زمینه‌های وب، سرور و شبکه بسیار محبوب است. طراحی ساده و مستقیم زبان Go باعث افزایش عملکرد و کارایی در این حوزه‌ها می‌شود. همچنین، پشتیبانی قوی از همپوشانی کانال‌ها و مدیریت همروندی باعث می‌شود تا برنامه‌های همروند بر روی زبان Go به سهولت توسعه و اجرا شوند.

به طور کلی، زبان برنامه نویسی Go با ترکیبی از سادگی، قابلیت همروندی، کارایی بالا و قابلیت برقراری ارتباط با سخت‌افزار، یک انتخاب مناسب برای توسعه برنامه‌های کاربردی مدرن است.

اهداف زبان برنامه نویسی Go

اهداف طراحیزبان برنامه نویسی Go شامل موارد زیر است:

۱. کارایی زبان‌های ترجمه‌شده دارای سامانه نوع ایستا: هدف اصلی طراحان Go ایجاد یک زبان برنامه‌نویسی با کارایی بالا و سامانه نوع ایستا بود. با این سیاست، برنامه‌های Go قادر به اجرای سریع و بهینه هستند و اشکالات نوعی در زمان اجرا کاهش می‌یابد.

۲. آسانی برنامه‌نویسی زبان‌های پویا: زبان Go با هدف ارائه یک تجربه برنامه‌نویسی آسان و ساده طراحی شده است. ساختار ساده و خوانایی بالای زبان Go، کمک می‌کند تا برنامه‌نویسان به راحتی کدهای قابل فهم و قابل توسعه بنویسند.

۳. امنیت نوع‌ها: یکی از هدف‌های اصلی زبان Go، ایجاد امنیت نوع‌ها بوده است. با استفاده از سامانه نوع‌های ایستا و بررسی خطاها در زمان کامپایل، اشتباهات نوعی در زمان اجرا کاهش یافته و برنامه‌های Go پایدارتر و امن‌تر می‌شوند.

۴. امنیت حافظه: زبان Go با مکانیسم‌های خاصی برای مدیریت حافظه و جمع‌آوری زباله (Garbage Collection) طراحی شده است. این مکانیسم‌ها باعث افزایش امنیت حافظه و کاهش خطر اشکالات مربوط به حافظه می‌شوند.

۵. پشتیبانی برای همروندی و ارتباط: زبان Go قابلیت همروندی را به صورت طبیعی در خود دارد. با استفاده از مفهوم گوروتین‌ها (Goroutines) و کانال‌ها (Channels)، برنامه‌های همروند راحت‌تر قابل توسعه و مدیریت می‌شوند. این ویژگی‌ها باعث افزایش کارایی و کاربردی بودن Go برای برنامه‌هایی است که نیازمند همروندی و ارتباط بین فرایندها هستند.

۶. زباله جمع‌کن کارا و بدون تأخیر: زبان Go از مکانیسم جمع‌آوری زباله کارا و بدون تأخیر استفاده می‌کند. این مکانیسم به صورت خودکار حافظه غیراستفاده شده را جمع‌آوری می‌کند و از ایجاد تأخیرهای قابل توجه در زمان اجرا جلوگیرمی‌کند. این ویژگی باعث افزایش کارایی و بهره‌وری برنامه‌ها می‌شود.

۷. زمان ترجمه کوتاه: یکی از مهمترین هدف‌های طراحی Go، کاهش زمان ترجمه برنامه‌ها بوده است. زبان Go با استفاده از یک کامپایلر سریع و بهینه، توانسته است زمان ترجمه را به حداقل برساند. این ویژگی مهم برای توسعه سریع و آزمایشی برنامه‌ها است که به طور مداوم نیاز به تغییر و بهبود دارند.

به طور خلاصه، اهداف زبان برنامه‌نویسی Go شامل کارایی بالا، سادگی برنامه‌نویسی، امنیت نوع‌ها و حافظه، پشتیبانی از همروندی و ارتباط، زباله جمع‌کنی کارا و بدون تأخیر، و کاهش زمان ترجمه می‌باشد. این اهداف باعث شده است که Go در بسیاری از حوزه‌ها محبوبیت بالایی را به خود اختصاص دهد.

 

چه شرکت هایی از زبان برنامه نویسی Go استفاده میکنند؟

زبان برنامه‌نویسی Go در صنعت نرم‌افزار توسط بسیاری از شرکت‌ها و سرویس‌های معروف استفاده می‌شود. برخی از این شرکت‌ها عبارتند از:

• گوگل (Google): Go توسط گوگل توسعه داده شده است و بسیاری از خدمات گوگل از جمله سیستم عامل Chrome OS و برخی از سرویس‌های گوگل مانند Google Cloud Platform و Google App Engine از زبان Go استفاده می‌کنند.
• یوتیوب (YouTube): یوتیوب، که یکی از بزرگترین وبسایت‌های اشتراک ویدیو است، از Go در بخش‌هایی از سیستم خود استفاده می‌کند.
• توییتر (Twitter): توییتر از زبان Go برای توسعه برخی از سرویس‌ها و ابزارهای داخلی خود استفاده می‌کند.
• دراپ‌باکس (Dropbox): دراپ‌باکس از Go برای برخی از ابزارها و سرویس‌های خود، از جمله تحلیل داده و ابزارهای مدیریت سیستم استفاده می‌کند.
• موزیلا (Mozilla): موزیلا، سازنده مرورگر فایرفاکس، از زبان Go در برخی از پروژه‌ها و ابزارهای داخلی خود استفاده می‌کند.
• کانونیکال (Canonical): کانونیکال، سازنده توزیعهای لینوکس اوبونتو، از Go در برخی از ابزارها و سرویس‌های خود استفاده می‌کند.
• بیتلی (Bitly): بیتلی، سرویس کوتاه کننده لینک، از Go برای توسعه سرویس خود استفاده می‌کند.
• ردهت (Red Hat): ردهت، یکی از شرکت‌های بزرگ در زمینه نرم‌افزارهای متن‌باز و لینوکس، از Go در برخی از پروژه‌ها و ابزارهای خود استفاده می‌کند.
• ساندکلاود (SoundCloud): ساندکلاود، یکی از بزرگترین پلتفرم‌های استریم موسیقی آنلاین، از Go در بخش‌هایی از سیستم خود استفاده می‌کند.
• کلودفلیر (Cloudflare): کلودفلیر، یکی از بزرگترین ارائه دهندگان خدمات CDN و امنیت وب، از Go در برخی از ابزارها و سرویس‌های خود استفاده می‌کند.

همچنین، بسیاری از شرکت‌ها و سرویس‌های دیگر نیز از Go برای توسعه برنامه‌ها و سیستم‌های خود خود استفاده می‌کنند. برخی از این شرکت‌ها عبارتند از:

• Uber
• Docker
• Netflix
• GitHub
• Airbnb
• Twitch
• IBM
• Microsoft
• LinkedIn
• Slack

این فقط چند نمونه از شرکت‌ها و سرویس‌هایی است که از زبان برنامه نویسی Go برای توسعه برنامه‌ها و سیستم‌های خود استفاده می‌کنند. توسعه‌دهندگان از قابلیت‌های Go مانند سادگی، کارایی بالا و پشتیبانی از همروندی برای انتخاب این زبان برای پروژه‌ها و سیستم‌های خود استفاده می‌کنند.

چه کسانیزبان برنامه نویسی Go را پدید آوردند؟

زبان برنامه نویسی Go توسط سه نفر توسعه داده شده است:

• رابرت گریسمر (Robert Griesemer):

رابرت گریسمر یکی از اعضای تیم اصلی توسعه Go است. او در طراحی زبان و تعیین ویژگی‌های اصلی آن نقش داشته است. قبل از اینکه به تیم Go بپیوندد، در ارتباط با زبان‌های دیگری مانند Java و V8 JavaScript Engine کار می‌کرد.

• راب پایک (Rob Pike):

راب پایک نیز یکی از اعضای تیم اصلی توسعه Go است. وی قبلاً در Bell Labs وجود داشته است و به عنوان یکی از طراحان اصلی زبان برنامه‌نویسی C و Unix شناخته می‌شود. پایک در توسعه و طراحی زبان Go نقش مهمی داشته است.

• کن تامپسون (Ken Thompson):

کن تامپسون نیز عضو تیم اصلی توسعه Go است. وی نیز مانند راب پایک در Bell Labs تجربه کار داشته است. تامپسون یکی از افراد برجسته در طراحی سیستم عامل Unix بوده و در توسعه Go نیز نقش مهمی را ایفا کرده است.

تیم توسعه Go توسط این سه نفر و سایر اعضا تشکیل شده است و همچنین زبان Go به عنوان یک پروژه متن‌باز در دسترس عموم قرار دارد و جامعه‌ای بزرگ از توسعه‌دهندگان در بهبود و توسعه آن مشارکت می‌کنند.