گولنگ چیست ؟ – بررسی مزایا، معایب و کاربردهای زبان برنامه‌نویسی Go

زبان برنامه‌نویسی Go یا Golang شاید جزو محبوب‌ترین و شناخته‌شده‌ترین زبان‌های امروزی نباشد، اما برای بیش از یک دهه در دست توسعه بوده و به شکلی آهسته اما پیوسته، قابلیت‌ها و مزایای بیشتری در اختیار توسعه‌دهندگان می‌گذارد، خصوصا در قیاس با دیگر زبان‌های توسعه بک‌اند.

اگر به فکر پشت سر گذاشتن آموزش گولنگ افتاده‌اید و یا می‌خواهید بیشتر با آن آشنا شوید، به جای درستی آمده‌اید. در ادامه با کوئرا بلاگ همراه باشید تا به شکلی مفصل به این پرسش پاسخ دهیم که زبان گولنگ چیست و چه مزایا و معایبی با خود به همراه می‌آورد.

Go یا Golang، کدام صحیح است؟

پیش از اینکه به بررسی زبان گولنگ و جزییات آن بپردازیم، لازم است به سوالی پرتکرار پاسخ دهیم، اینکه کدام نام صحیح است؟ گو (Go) یا گولنگ (Golang)؟

در پاسخ باید گفت که هر دو نام کاملا صحیح هستند. این زبان رسما Go نام دارد، اما به‌خاطر اینکه آدرس دامین go.org در زمان ظهور این زبان در دسترس نبود، با آدرس golang.org در دسترس قرار گرفت. اگرچه این اتفاق خیلی‌ها را گیج کرد، اما در گذر زمان مزایای فراوان به همراه آورد.

به عنوان مثال «Golang» عبارتی منحصر به فرد است و همین باعث می‌شود به راحتی در اینترنت سرچ شود، اما اگر عبارت Go را سرچ کنید، معمولا به نتایجی متفاوت و درهم‌ریخته می‌رسید. حتی در شبکه‌های اجتماعی گوناگون مانند اینستاگرام هم Golang# بیشتر از نام Go استفاده می‌شود، هرچند که Go، نام رسمی این زبان است.

گو یا گولنگ چیست ؟

گو یا گولنگ زبانی متن‌باز برای برنامه‌نویسی بک‌اند است که از آن برای برطرف‌سازی نیازهایی مانند موارد زیر کمک می‌گیرند:

• مدیریت سرور
• توسعه وب
• تنظیمات زیرساخت ابری
• توسعه رابط‌های کاربری متکی بر خط فرمان (Command-Line Interfaces)

اصلی‌ترین دلیل توسعه زبان گو، مشکلاتی بود که کارمندان گوگل با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی بک‌اند تجربه می‌کردند. در واقع تعداد زیادی از کارمندان گوگل، نفرتی مشترک از این زبان‌ها، به‌خصوص زبان سی پلاس پلاس داشتند، چرا که آن را زبانی درهم‌ریخته و بیش از حد پیچیده به حساب می‌آوردند که باعث می‌شد فرایند توسعه به شکلی کند و بی‌ثبات پیش برود. خلاصه ماجرا اینکه سی پلاس پلاس اگرچه در گذشته‌های دور زبانی معرکه بود، اما با ظهور ماشین‌های تحت شبکه، کدبیس‌های عظیم و راهکارهای متکی بر هوش مصنوعی و فضای ابری، از نواقص متعدد رنج می‌برد و همین موضوع، کارمندان گوگل را کلافه کرد.

بنابراین در سال ۲۰۰۷ میلادی، تلاش برای پیدا کردن ابزاری جایگزین شروع شد. سه تن از کارمندان پیشین گوگل تصمیم گرفتند جایگزین بهتر و ساده‌تر برای C بسازند. آن‌ها برترین ویژگی‌های موجود در زبان‌های گوناگون (مانند سی پلاس پلاس، پایتون و روبی) را دستچین و به‌گونه‌ای ادغام کردند که با کمترین دردسر، نیازها را برطرف کنند. در سال ۲۰۰۹ بود که این سه به صورت رسمی از Go رونمایی کردند و سپس در سال ۲۰۱۲، نسخه ۱.۰ آن در دسترس عموم قرار گرفت.

علی‌رغم تمام این اوصاف، باید در نظر داشت که برخلاف باور خیلی‌ها، دی‌ان‌ای گولنگ از اساس با C فرق می‌کند. البته که قواعد نحوی یا همان سینتکس Go به زبان C شبیه است، اما در عین حال شاهد انبوهی ابزار اضافه برای تامین امنیت حافظه، جمع‌آوری زباله (Garbage Collection)، نوع‌دهی ساختارمند (Structural Typing) و همروندی (Concurrency) نیز هستیم. در واقع برخی از برجسته‌ترین ویژگی‌های گولنگ، مستقیما از سایر زبان‌ها قرض گرفته شده‌اند. برای مثال:

• نوع‌دهی استاتیک و بهینگی ران‌تایم (مانند C)
• خوانایی و کاربردپذیری بالا (مانند پایتون و جاوا اسکریپت)
• شبکه‌سازی و پردازش همزمان با پرفورمنس بالا

تمام این قابلیت‌ها، برای دستیابی به تنها یک هدف پیاده‌سازی شده‌اند: ثبات در عملکرد.

مهم‌ترین مزایای زبان برنامه‌نویسی گولنگ چیست ؟

حالا که ذهنیتی کلی راجع به گولنگ به دست آورده‌اید، بد نیست که مهم‌ترین مزایای آن را برای دانشجویان و توسعه‌دهندگان نیز بررسی کنیم.

• سادگی: Go تقریبا هرآنچه لازم دارید را در اختیارتان می‌گذارد و برای مثال می‌شود به کتابخانه‌ای برای تست‌‌های ساده، همگام‌سازی (Synchronization)، قالب‌سازی (Templating) و مواردی از این دست اشاره کرد. نتیجه کار این است که هنگام کدنویسی به زبان Go، از وابستگی‌های کمتری کمک خواهید گرفت. علاوه بر این، سازگاری با نسخه‌های آتی هم از مهم‌ترین ویژگی‌های Go به حساب می‌آید که همه‌چیز را آسان می‌کند. این یعنی با از راه رسیدن آپدیت‌های جدید Go، مشکلی در برنامه‌های قبلی شما به وجود نخواهد آمد.
• یادگیری آسان: مسیر یادگیری Go واقعا آسان است. برای مثال اسناد این زبان به شکلی ساده نوشته شده‌اند و قواعد نحوی یا سینتکس Go نیز به راحتی فرا گرفته می‌شود. برخی حتی عقیده دارند که Go را می‌شود در تنها یک روز یاد گرفت. در نتیجه همین موضوع، نه‌تنها Go را با سرعت زیادی یاد می‌گیرید، بلکه می‌توانید به راحتی آب خوردن، نخستین اپلیکیشن‌های کوچک خود را بسازید.
• سرعت: Go زبانی «کامپایلی» (Compiled) است. زبان‌های کامپایلی برخلاف زبان‌های تفسیری (Interpreted)، کدها را پیش از اجرا به صورت مستقیم به «کد ماشین» ترجمه می‌کنند. بنابراین کد با سرعت بالاتر و بهینگی هرچه بیشتر به اجرا در می‌آید. علاوه بر این، نوع‌دهی استاتیک (Static Typing) و سیستم جمع‌آوری زباله باعث می‌شوند این زبان، اندکی سریع‌تر از سایر زبان‌های «سطح بالا» (High-Level) ظاهر شود. Go حتی در قیاس با جاوا (که یکی از قدرتمندترین زبان‌های برنامه‌نویسی است) هم تقریبا در تمام بنچمارک‌ها سریع‌تر عمل می‌کند.

• پشتیبانی: با استفاده از گولنگ می‌شود برای ویندوز، لینوکس و سیستم‌های مک اپلیکیشن ساخت. علاوه بر این، انبوهی محیط توسعه یکپارچه (Integrated Development Environment | IDE) و ادیتور داریم که از Go پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال می‌شود به Emacs ،Vim ،VSCode ،Atom ،Eclipse و Sublime اشاره کرد.
• تعدد ابزارهای در دسترس: با توجه به متن‌باز بودن این زبان، هنگام کار با Go به انبوهی ابزار مختلف دسترسی می‌یابید که کارایی آن را بالا می‌برند. به عنوان مثال در مخزن گیت‌هاب گولنگ، انبوهی پلاگین برای گسترش قابلیت‌های اپلیکیشن‌های خود پیدا می‌کنید.
• تقاضای بالا: گزارش‌ها و نظرسنجی‌ها نشان می‌دهند Go یکی از پرتقاضاترین و خاص‌ترین زبان‌های امروزی است و به همین خاطر، جزو بهترین زبان های برنامه نویسی برای مهاجرت نیز به حساب می‌آید. بنابراین چه جویای کار برنامه‌نویسی Go باشید و چه کارفرمایی که در پی استخدام برنامه نویس گو است، فرصت‌های متعددی پیش روی خود خواهید داشت.

کاربردهای گولنگ چیست ؟

از میان تمام توسعه‌دهندگان و برنامه‌نویسان، توسعه‌دهندگان بک‌اند بیشترین نفع را از استفاده از گولنگ خواهند برد. با استفاده از این زبان می‌توان به درخواست‌های سنگین در سمت سرور رسیدگی کرد و در عین حال، مصرف حافظه را پایین نگه داشت. اگر هنوز نسبت به کارایی گولنگ متقاعد نشده‌اید، لازم است بدانید چنین شرکت‌هایی از این زبان کمک می‌گیرند:

• گوگل
• اوبر
• توییچ
• دیلی‌موشن
• دراپ‌باکس

در ادامه به شکلی دقیق‌تر می‌بینیم که کاربردهای گوناگون گولنگ چیست و چطور می‌توانید بیشترین استفاده را از قابلیت‌های آن ببرید.

• سرویس‌های شبکه توزیع‌شده: قابلیت همروندی، بیشترین کاربرد را در دنیای مدیریت شبکه به نمایش می‌گذارد. با استفاده از قابلیت‌هایی مانند Goroutines و Channels، گو گزینه‌ای بی‌نظیر برای توسعه سرویس‌های تحت شبکه مانند رابط‌های برنامه‌نویسی (APIs)، وب‌سرورها و فریم‌ورک‌های کوچک برای اپلیکیشن‌های تحت وب به حساب می‌آید.
• توسعه ابری بومی: همین قابلیت‌های همروندی و شبکه‌سازی باعث می‌شوند گو زبانی بی‌نظیر برای رایانش ابری (Cloud Computing) نیز به حساب آید. در واقع بسیاری از پلتفرم‌های ابری و برجسته امروزی، با گو توسعه یافته‌اند و به عنوان مثال می‌شود به Google Cloud اشاره کرد که به لطف گو، مقیاس‌پذیری و پرفورمنس بالا دارد.
• جایگزینی برای زیرساخت‌های پیشین: از زمان ظهور گولنگ، بسیاری از زیرساخت‌های قدیمی به این زبان بازنویسی شدند تا بتوان قابلیت‌های مدرن را به آن‌ها افزود. بد نیست بدانید که ورژن‌های جدید Network Time Protocol – پروتکلی اینترنتی برای همگام‌سازی ساعت در میان شبکه‌ها – کاملا بر گو متکی هستند.
• ابزارهای مستقل: با توجه به اینکه گو از وابستگی‌هایی اندک بهره می‌گیرد، گزینه‌ای بی‌نقص برای ساخت ابزارهای کوچک به حساب می‌آید. این ابزارها به شکلی سریع پیاده‌سازی و برای توزیع آماده می‌شوند.
• پلتفرم‌های ارائه محتوا: وب‌سایت‌هایی نظیر یوتیوب، ساندکلاد و نتفلیکس، همگی با Go به کار خود ادامه می‌دهند. پردازش داده یکی از بزرگ‌ترین نقاط قوت گو به حساب می‌آید و بنابراین جای تعجب ندارد که این دست از پلتفرم‌های آنلاین که نیازمند مدیریت و توزیع انبوهی داده هستند، تصمیم به استفاده از گولنگ گرفته‌اند.
• سرویس‌های هنگام درخواست: زندگی پرجنب‌وجوش مدرن باعث شده با گذشت هر روز، شاهد تکنولوژی‌هایی باشیم که خدمات سریع و قابل اتکا برای نیازهای روزمره ارائه می‌کنند. از بهترین مثال‌های این موضوع می‌شود به سرویس‌های هنگام درخواست (On-Demand Services) مانند اوبر و نتفلیکس اشاره کرد که با استفاده از گو، در کوتاه‌ترین زمان ممکن به تمام درخواست‌های کاربران پاسخ می‌دهند.

محبوب‌ترین ابزارهای گولنگ چیست ؟

همان‌طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم، متن‌باز بودن گولنگ به این معناست که انبوهی ابزار و پلاگین بی‌نظیر برای آن ساخته شده و به صورت رایگان در دسترس قرار گرفته‌اند. در ادامه تنها چند مورد از این ابزارها را بررسی می‌کنیم:

• Gofmy کد شما را به صورت خودکار قالب‌بندی و بریده‌بریده می‌کند تا خوانایی افزایش یابد.
• Go Run می‌تواند کد را به صورت همزمان کامپایل و اجرا کند.
• Codec با توجه به ساختار کد و کامنت‌های توسعه‌دهنده، اسناد HTML می‌سازد و در اختیارتان می‌گذارد.
• Go Test به تست واحد (Unit Test) و بنچمارک‌ها رسیدگی می‌کند و در نتیجه، آزمودن کد و جمع‌آوری اطلاعات راجع به پرفورمنس آسان می‌شود.
• Go Build می‌تواند پکیج‌ها و وابستگی‌های Go را کامپایل و تبدیل به کتابخانه‌ای قابل اجرا (Executable Library) کند.
• Go Vet سورس کد را بررسی و اشتباهات را شناسایی می‌کند.

محدودیت‌های گولنگ

علی‌رغم سادگی فراوان، Go نواقصی هم دارد. در واقع همین سادگی باعث می‌شود Go زبانی کمتر «توصیفی» (Descriptive) نسبت به سایر زبان‌ها باشد. در واقع کاری که تنها با یک یا دو خط پایتون امکان‌پذیر می‌شود، در اپلیکیشن‌های گولنگ نیاز به چندین خط کدنویسی خواهد داشت. در نتیجه همین موضوع، توسعه‌دهنده گاهی احساس می‌کند کدهایی بی‌نظم و قاعده نوشته است.

علاوه بر این، Go زبانی جوان است. توسعه این زبان در سال ۲۰۰۷ شروع شد و در سال ۲۰۱۲ نیز در دسترس عموم قرار گرفت. بنابراین برخلاف بسیاری از زبان‌های پرسابقه مانند جاوا و پایتون که از دهه ۱۹۹۰ در دسترس بوده‌اند، Go عمری اندک بیشتر از یک دهه دارد.

مهم‌ترین ایراد ناشی از این موضوع، دشواری پیاده‌سازی Go درون پلتفرم‌های قدیمی‌تری است که برای چنین جهشی آماده نیستند. از سوی دیگر باید این را هم در نظر داشت که نمی‌توانید در Go به سراغ توابع عمومی بروید و این، خوانایی و بهینگی کد را تحت تاثیر قرار می‌دهد. توسعه‌دهندگان معمولا باید اندکی وقت و انرژی بیشتر بگذارند و راهکارهای جایگزین برای مشکل پیش روی خود پیدا کنند.

تفاوت گولنگ با سایر زبان های برنامه نویسی

اگرچه گولنگ بسیاری از قابلیت‌های بنیادین خود را از سایر زبان‌های برنامه‌نویسی قرض گرفته، اما می‌تواند زبانی منحصر به فرد نیز تلقی شود، زیرا برخلاف خیلی از زبان‌های دیگر، صرفا با هدف تسهیل و تسریع کامپایل طراحی شده است.

تفاوت گولنگ و ++C

از جمله تفاوت‌های Go و ++C می‌شود به این موارد اشاره کرد:

• Go تعداد خطاهای ران‌تایم و وابستگی‌ها را کاهش می‌دهد و در عین حال، امنیت و مدیریت حافظه را بهبود می‌بخشد. ++C چنین قابلیت‌هایی ندارد، زیرا مدیریت حافظه به صورت دستی انجام می‌شود.
• Go قواعد نحوی یا سینتکس ساده‌ترین و مدرن‌تری نسبت به ++C دارد.
• Go برخلاف ++C، نوشتن کدهای همروند و موازی را آسان می‌کند، زیرا از قابلیت‌های داخلی برای پشتیبانی از همروندی (از طریق Goroutine ها و کانال‌ها) بهره‌مند شده است.
• کتابخانه استاندارد Go از ++C کوچک‌تر است.

تفاوت گولنگ و Ruby

تفاوت‌های کلیدی گولنگ و Ruby به شرح زیر است:

• سینتکس گو از روبی ساده‌تر است.
• Go سیستمی برای نوع‌دهی استاتیک دارد که خطاهای حین کامپایل را برطرف می‌کند. روبی نیاز به مفسری دارد که کد را کامپایل و اجرا کند و به همین خاطر، فرایند کامپایل طولانی‌تر خواهد بود.
• Go به صورت بومی از همروندی پشتیبانی می‌کند، اما Ruby بر «نخ‌ها» (Threads) و «قفل‌ها» (Locks) متکی است. بنابراین Go برای کدهای همروند بهتر به حساب می‌آید.
• Go کتابخانه استاندارد کوچک‌تری نسبت به Ruby دارد.

تفاوت گولنگ و Java

در ادامه می‌بینیم که بزرگ‌ترین تفاوت‌های جاوا و گولنگ چیست و باید منتظر چه مواردی بود:

• سینتکس Go از Java آسان‌تر است.
• سرعت ران‌تایم و کامپایل Go معمولا بیشتر از جاوا است که برای اجرای کد نیاز به ماشین مجازی دارد.
• Go از همروندی پشتیبانی می‌کند، اما جاوا بر نخ‌ها و قفل‌ها متکی است.
• Go کتابخانه استاندارد کوچک‌تری نسبت به Java دارد.

جمع‌بندی و پاسخ به سوالات متداول پیرامون اینکه گولنگ چیست

در نهایت باید گفت Go به سادگی فراوان شهرت دارد و همین باعث می‌شود گزینه‌ای عالی برای تازه‌کاران به حساب آید. خوشبختانه این روزها منابع آموزشی فراوان برای Go پیدا می‌کنید و مدت زمان یادگیری برنامه نویسی با Go نیز به مراتب کوتاه‌تر از اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی امروزی است. از سوی دیگر، کارفرمایان – و به‌خصوص ارائه‌دهندگان سرویس‌های اینترنتی – نیز بیشتر از همیشه به استخدام برنامه‌نویسان Go علاقه‌مند شده‌اند و این زبان، آینده‌ای روشن در پیش دارد.

منبع: Trio و Monterail