从 Node 到 Go：一个粗略的比较

在 XO 公司我们最初使用 Node 和 Ruby 构建相互连接的服务系统。我们享受 Node 带来的明显性能优势以及可以访问已有的大型软件包仓库。我们也可以轻松地在公司内部发布并复用已有的插件和模块。极大地提高了开发效率使得我们可以快速编写出可拓展的和可靠的应用。而且庞大的 Node 社区使我们的工程师向开源软件贡献更加容易比如 BunnyBus 和 Felicity。

虽然我在大学时期和刚刚工作的一些时间在使用更严谨的编译语言比如 C++ 和 C#而后来我开始使用 JavaScript。我很喜欢它的自由和灵活但是我最近开始怀念静态和结构化的语言因为当时有一个同事让我对 Go 语言产生了兴趣。

我从写 JavaScript 到写 Go我发现两种语言有很多相似之处。两者学习起来都很快并且易于上手都具有充满表现力的语法并且在开发者社区中都有很多工作机会。没有完美的编程语言所以你应该总是选择一个适合手头项目的语言。在这篇文章中我将要说明这两种语言深层次上的关键区别希望能鼓励没有用过 Go 语言的用户可以有机会使用 Go 。

大体上的差异

在深入细节之前我们应该先了解一下两种语言之间的重要区别。

Go或称 Golang是 Google 在 2007 年创建的自由开源编程语言。它以快速和简单为设计目标。Go 被直接编译成机器码这就是它速度的来源。使用编译语言调试是相当容易的因为你可以在早期捕获大量错误。Go 也是一种强类型的语言它有助于数据完整并可以在编译时查找类型错误。

另一方面JavaScript 是一种弱类型语言。除了忽略验证数据的类型和真值判断陷阱所带来的额外负担之外使用弱类型语言也有自己的好处。比起使用接口interfaces和范型generics柯里化currying和可变的形参个数flexible arity让函数变得更加灵活。JavaScript 在运行时进行解释这可能导致错误处理和调试的问题。Node 是一款基于 Google V8 虚拟机的 JavaScript 运行库这使它成为一个轻量和快速的 Web 开发平台。

语法

作为原来的 JavaScript 开发者Go 简单和直观的语法很吸引我。由于两种语言的语法可以说都是从 C 语言演变而来的所以它们的语法有很多相同之处。Go 被普遍认为是一种“容易学习的语言”。那是因为它的对开发者友好的工具、精简的语法和固守惯例LCTT 译注惯例优先。

Go 包含大量有助于简化开发的内置特性。你可以用标准 Go 构建工具把你的程序用 go build 命令编译成二进制可执行文件。使用内置的测试套件进行测试只需要运行 go test 即可。 诸如原生支持的并发等特性甚至在语言层面上提供。

Google 的 Go 开发者认为现在的编程太复杂了太多的“记账一样重复劳动和文书工作”。这就是为什么 Go 的语法被设计得如此简单和干净以减少混乱、提高效率和增强可读性。它还鼓励开发人员编写明确的、易于理解的代码。Go 只有 25 个保留关键字和一种循环for 循环而不像 JavaScript 有 大约 84 个关键字包括保留关键字字、对象、属性和方法。

为了说明语法的一些差异和相似之处我们来看几个例子

标点符号 Go 去除了所有多余的符号以提高效率和可读性。尽管 JavaScript 中需要符号的地方也不多参见 Lisp而且经常是可选的但我更加喜欢 Go 的简单。

// JavaScript 的逗号和分号

for (var i = 0; i < 10; i++) {

console.log(i);

}

JavaScript 中的标点

// Go 使用最少数量标点

for i := 0; i < 10; i++ {

fmt.Println(i)

}

Go 中的标点

赋值由于 Go 是强类型语言所以你在初始化变量时可以使用 := 操作符来进行类型推断以避免重复声明而 JavaScript 则在运行时声明类型。

// JavaScript 赋值

var foo = "bar";

JavaScript 中的赋值

// Go 的赋值

var foo string //不使用类型推导

foo = "bar"

foo := "bar" //使用类型推导

Go 的赋值

导出在 JavaScript 中你必须从某个模块中显式地导出。 在 Go 中任何大写的函数将被默认导出。

const Bar = () => {};

module.exports = {

Bar

}

JavaScript 中的导出

// Go 中的导出

package foo // 定义包名

func Bar (s string) string {

// Bar 将被导出

}

Go 中的导出

导入在 JavaScript 中 required 库是导入依赖项和模块所必需的而 Go 则利用原生的 import 关键字通过包的路径导入模块。另一个区别是与 Node 的中央 NPM 存储库不同Go 使用 URL 作为路径来导入非标准库的包这是为了从包的源码仓库直接克隆依赖。

// Javascript 的导入

var foo = require('foo');

foo.bar();

JavaScript 的导入

// Go 的导入

import (

"fmt" // Go 的标准库部分

"github.com/foo/foo" // 直接从仓库导入

)

foo.Bar()

Go 的导入

返回值通过 Go 的多值返回特性可以优雅地传递和处理返回值和错误并且通过传递引用减少了不正确的值传递。在 JavaScript 中需要通过一个对象或者数组来返回多个值。

// Javascript - 返回多值

function foo() {

return {a: 1, b: 2};

}

const { a, b } = foo();

JavaScript 的返回

// Go - 返回多值

func foo() (int, int) {

return 1, 2

}

a, b := foo()

Go 的返回

错误处理Go 推荐在错误出现的地方捕获它们而不是像 Node 一样在回调中让错误冒泡。

// Node 的错误处理

foo('bar', function(err, data) {

// 处理错误

}

JavaScript 的错误处理

//Go 的错误处理

foo, err := bar()

if err != nil {

// 用 defer、 panic、 recover 或 log.fatal 等等处理错误.

}

Go 的错误处理

可变参数函数Go 和 JavaScript 的函数都支持传入不定数量的参数。

function foo (...args) {

console.log(args.length);

}

foo(); // 0

foo(1, 2, 3); // 3

JavaScript 中的可变参数函数

func foo (args ...int) {

fmt.Println(len(args))

}

func main() {

foo() // 0

foo(1,2,3) // 3

}

Go 中的可变参数函数

社区

当比较 Go 和 Node 提供的编程范式哪种更方便时两边都有不同的拥护者。Node 在软件包数量和社区的大小上完全胜过了 Go。Node 包管理器NPM是世界上最大的软件仓库拥有超过 410,000 个软件包每天以 555 个新软件包的惊人速度增长。这个数字可能看起来令人吃惊确实是但是需要注意的是这些包许多是重复的且质量不足以用在生产环境。 相比之下Go 大约有 13 万个包。

Node 和 Go 包的数量

尽管 Node 和 Go 岁数相仿但 JavaScript 使用更加广泛并拥有巨大的开发者和开源社区。因为 Node 是为所有人开发的并在开始的时候就带有一个强壮的包管理器而 Go 是特地为 Google 开发的。下面的Spectrum 排行榜显示了当前流行的的顶尖 Web 开发语言。

Web 开发语言排行榜前 7 名

JavaScript 的受欢迎程度近年来似乎保持相对稳定而 Go 一直在保持上升趋势。

编程语言趋势

性能

如果你的主要关注点是速度呢当今似乎人们比以前更重视性能的优化。用户不喜欢等待信息。 事实上如果网页的加载时间超过 3 秒40 的用户会放弃访问您的网站。

因为它的非阻塞异步 I/ONode 经常被认为是高性能的语言。另外正如我之前提到的Node 运行在针对动态语言进行了优化的 Google V8 引擎上。而 Go 的设计也考虑到速度。Google 的开发者们通过建立了一个“充满表现力而轻量级的类型系统并发和垃圾回收机制强制地指定依赖版本等等”达成了这一目标。

我运行了一些测试来比较 Node 和 Go 之间的性能。这些测试注重于语言提供的初级能力。如果我准备测试例如 HTTP 请求或者 CPU 密集型运算我会使用 Go 语言级别的并发工具goroutines/channels。但是我更注重于各个语言提供的基本特性参见 三种并发方法 了解关于 goroutines 和 channels 的更多知识。

我在基准测试中也加入了 Python所以无论如何我们对 Node 和 Go 的结果都很满意。

循环/算术

迭代十亿项并把它们相加

var r = 0;

for (var c = 0; c < 1000000000; c++) {

    r += c;

}

Node

package main

func main() {

    var r int

    for c := 0; c < 1000000000; c++ {

        r += c

    }

}

Go

sum(xrange(1000000000))

Python

结果

这里的输家无疑是 Python花了超过 7 秒的 CPU 时间。而 Node 和 Go 都相当高效分别用了 900 ms 和 408 ms。

修正由于一些评论表明 Python 的性能还可以提高。我更新了结果来反映这些变化。同时使用 PyPy 大大地提高了性能。当使用 Python 3.6.1 和 PyPy 3.5.7 运行时性能提升到 1.234 秒但仍然不及 Go 和 Node 。

I/O

遍历一百万个数字并将其写入一个文件。

var fs = require('fs');

var wstream = fs.createWriteStream('node');

for (var c = 0; c < 1000000; ++c) {

  wstream.write(c.toString());

}

wstream.end();

Node

package main

import (

    "bufio"

    "os"

    "strconv"

)

func main() {

    file, _ := os.Create("go")

    b := bufio.NewWriter(file)

    for c := 0; c < 1000000; c++ {

        num := strconv.Itoa(c)

        b.WriteString(num)

    }

    file.Close()

}

Go

with open("python", "a") as text_file:

    for i in range(1000000):

        text_file.write(str(i))

Python

结果

Python 以 7.82 秒再次排名第三。 这次测试中Node 和 Go 之间的差距很大Node 花费大约 1.172 秒Go 花费了 213 毫秒。真正令人印象深刻的是Go 大部分的处理时间花费在编译上。如果我们将代码编译以二进制运行这个 I/O 测试仅花费 78 毫秒——要比 Node 快 15 倍。

修正修改了 Go 代码以实现缓存 I/O。

冒泡排序

将含有十个元素的数组排序一千万次。

function bubbleSort(input) {

    var n = input.length;

    var swapped = true;

    while (swapped) {

        swapped = false;

        for (var i = 0; i < n; i++) {

            if (input[i - 1] > input [i]) {

                [input[i], input[i - 1]] = [input[i - 1], input[i]];

                swapped = true;

            }

        }

    }

}

for (var c = 0; c < 1000000; c++) {

    const toBeSorted = [1, 3, 2, 4, 8, 6, 7, 2, 3, 0];

    bubbleSort(toBeSorted);

}

Node

package main

var toBeSorted [10]int = [10]int{1, 3, 2, 4, 8, 6, 7, 2, 3, 0}

func bubbleSort(input [10]int) {

    n := len(input)

    swapped := true

    for swapped {

        swapped = false

        for i := 1; i < n; i++ {

            if input[i-1] > input[i] {

                input[i], input[i-1] = input[i-1], input[i]

                swapped = true

            }

        }

    }

}

func main() {

    for c := 0; c < 1000000; c++ {

        bubbleSort(toBeSorted)

    }

}

Go

def bubbleSort(input):

    length = len(input)

    swapped = True

    while swapped:

        swapped = False

        for i in range(1,length):

            if input[i - 1] > input[i]:

                input[i], input[i - 1] = input[i - 1], input[i]

                swapped = True

for i in range(1000000):

    toBeSorted = [1, 3, 2, 4, 8, 6, 7, 2, 3, 0]

    bubbleSort(toBeSorted)

Python

结果

像刚才一样Python 的表现是最差的大约花费 15 秒完成了任务。 Go 完成任务的速度是 Node 的 16 倍。

判决

Go 无疑是这三个测试中的赢家而 Node 大部分表现都很出色。Python 也表现不错。要清楚性能不是选择编程语言需要考虑的全部内容。如果您的应用不需要处理大量数据那么 Node 和 Go 之间的性能差异可能是微不足道的。 有关性能的一些其他比较请参阅以下内容

Node Vs. Go

Multiple Language Performance Test

Benchmarks Game

结论

这个帖子不是为了证明一种语言比另一种语言更好。由于各种原因每种编程语言都在软件开发社区中占有一席之地。 我的意图是强调 Go 和 Node 之间的差异并且促进展示一种新的 Web 开发语言。 在为一个项目选择语言时有各种因素需要考虑比如开发人员的熟悉程度、花费和实用性。 我鼓励在决定哪种语言适合您时进行一次彻底的底层分析。

正如我们所看到的Go 有如下的优点接近底层语言的性能简单的语法和相对简单的学习曲线使它成为构建可拓展和安全的 Web 应用的理想选择。随着 Go 的使用率和社区活动的快速增长它将会成为现代网络开发中的重要角色。话虽如此我相信如果 Node 被正确地实现它正在向正确的方向努力仍然是一种强大而有用的语言。它具有大量的追随者和活跃的社区使其成为一个简单的平台可以让 Web 应用在任何时候启动和运行。

编译自https://medium.com/xo-tech/from-node-to-go-a-high-level-comparison-56c8b717324a#.byltlz535作者 John Stamatakos
原创LCTT https://linux.cn/article-8922-1.html译者 trnhoe