從Go看現代程式語言

新語言不斷誕生，舊的語言也試圖持續進化，目的之一，是能當個不被時代拋棄的現代程式語言。近來Go語言吸引了我，不妨就從相對來說極為年輕這門語言來看看，作為一門現代程式語言要具備些什麼？

語言本身的特性

想瞭解語言的特性，最好的方式就是瞭解誕生原因，Go語言的起源，可參考〈Go at Google: Language Design in the Service of Software Engineering〉。

這篇文章是根據Rob Pike於2012年10月25日在Tucson, Arizona舉行的SPLASH 2012大會上主題演講修改後撰寫而成，正如標題提示：「Go是為軟體工程服務而設計的語言」。

Joshua Bloch說過：「既然寫正確的程式那麼難，我們就應該盡力取得幫助。所以，能減少bug的所有東西都是好的。這就是我是靜態型別語言和靜態分析的信徒的原因。」

因此，既然是為軟體工程而設計的語言，Go作為一門靜態定型、需明確進行型態轉換的強型別語言，並不令人意外，當然，為了在提供型態資訊與語法簡潔性方面取得平衡，型態推斷（Type inference）是必須得考量的功能。

現代程式語言最大特徵之一是混合了多種典範，吸收了過往語言的特徵，以Apple的Swift語言為例，它在剛發表後的一段日子裡，JavaScript開發者說它像JavaScript，Ruby開發者說它像Ruby，你總能看到所熟悉語言的影子在裡頭，現代語言的特性就是如此，彼此之間會越來越像，作為一門以實用為目的之語言，只要對開發有利，並不用堅持某個典範的純粹性。

因而在Go中，你可以看到C的struct，Java的interface，函數式的典型特徵一級函式等特徵。實際上，Go不是物件導向語言，沒有物件，沒有繼承，然而在精神的實現上，使用了struct作為資料與邏輯的聯結（就實現方式上，感覺又有點像Python了），以組合、has-a的關係來消弭程式碼重複的問題，就操作上，又滿像是物件導向語言了。

因應多核處理器普及，並行（Concurrency）程式設計的支援是現代語言的目標，Go就直接在語法上支援並行程式設計，只要在函式前放一個go關鍵字，就可以建立可與其他函式並行運作的goroutine，之間的通訊，則透過channel來實現。

慣例方面的特性

對我來說，在學習各種語言的過程中，總有個重要的部份必須釐清，那就是語言使用過程中各式各樣的慣例。

這類慣例多半是在語言逐漸被廣為使用之後，自然而然由使用者建立的非正式規範，重視使用者的語言會在文件方面為相關慣例留下記錄，用以管理複雜度，形成一致的文化（＜用慣例管理複雜度，形成一致文化＞），這各式各樣的慣例，可能是命名、程式碼格式、註解、專案結構、測試等。

一開始我對Go語言並不感興趣，覺得它不過就是把Google中重要的三個語言C、Java、Python，加上些許其他語言的特性摻雜而成。不過，某日逛到Go官網，〈How to Write Go Code〉這篇文章吸引了我，因為裡頭Workspaces開頭就提到，go工具一開始就是為了公開檔案庫（repositories）中的開放原始碼而設計，不管你要不要發布程式碼，都得遵守它既定的環境設置規範，無從選擇。

這很有趣，畢竟Java走了一段很長的時間，從Ant、Maven到Gradle，才在專案結構的慣例上有了些規範，Go一開始就這麼做，你的原始碼必須放在src目錄（依package放在各自子目錄），編譯出來的套件會放在pkg目錄，執行檔就放在bin中（也可以自定義GOBIN環境變數），對於相依套件，也可以透過GOPATH來管理。

在命名慣例上，Go也將之融入語言之中，套件中大寫為開頭的名稱，就是import之後可公開引用的名稱，相對於Java之類的語言，使用public等關鍵字來標示是清楚了許多；在程式碼格式上，Go也內建了一些規範，像是C家族語言經常爭論的{}置放方式，在Go中沒得選擇，一定得是右上置{與左下置}的方式，Go在格式方面非常重視，還針對慣例格式寫了個gofmt工具。

gofmt存在的理由很簡單，不希望開發者為了格式、風格而無止盡地爭論，避免程式碼審查（code view）時，過多的時間耗費在格式審查而不是程式碼本身，就如〈Go at Google〉中寫的，gofmt解決許多開發者的問題：「我要用什麼格式寫程式？」gofmt是Go提供的工具之一，也可以與編輯器等結合，例如，在vim-go中結合gofmt，就可以自動於存檔時處理格式問題。

工具與文件上的特性

談到工具，現代程式語言在工具的完備性上也有所重視，比方說最常見的是程式庫、套件等的管理，例如，Ruby從1.9開始內建了RubyGems，Python 3.4之後預設就有pip可以使用，若是JavaScript，使用的是著名的npm套件管理器，而Go可以透過內建的go get指令，來下載套件，有趣的是，go get可以支援svn、hg、git、bzr等檔案庫的安裝，只要有安裝相對應的版本控制程式。

談到了版本控制，不禁會想到多環境的版本控制，對我來說，這也是現代語言應具備的功能之一，像是Python中的virtualenv這類的功能，從Python 3.4開始也開始內建，而由於GOPATH的存在，在Go也可達到這類目的，或者是安裝第三方的gvp與搭配gpm（類似Python的pip），至於Go語言本身多版本的並存需求，則可透過gvm（類似Ruby的rvm）。

Go一開始就內建了測試機制，執行go test的話，會自動讀取套件目錄中的*_test.go來編譯、運行測試；在文件的支援上，有著godoc（或go doc）這樣的工具，可以直接查閱套件、函式等的文件說明，實際上，它們讀取了原始碼中的註解內容，概念上類似於Python的Docstring或者是Java的Javadoc，不過更為簡單，沒有特定的語言結構與標記，如同〈Godoc: documenting Go code〉談到的，目的是希望註解本身就是文件，即便在沒有godoc的情况下，也希望能從程式碼註解中直接獲得文件說明。

實際上，Go還提供了許多工具滿足各種需求，可以在官方網站的〈Commands〉中（https://golang.org/cmd/），找到工具說明文件。而Go的殺手級應用案例之一就是Docker，在〈Docker and Go: why did we decide to write Docker in Go?〉這篇談到，Docker要採用Go開發的五個原因之一，就是go有著各式內建工具可滿足開發流程中的需求。

文件的豐富，無疑地，也是現代語言必須具備的要素之一，現在的開發者不可避免地必須在多個語言之間轉換時，官方網站文件的完整性絕對是必要的考量，特別是像〈Effective Go〉這樣的文件。

這是一篇推崇Go的文章嗎？與其說推崇，不如說我最近確實被Go引起了興趣，學習不同的程式語言向來是我的興趣之一，而這次的興趣，是來自於它內建了許多我認為現代語言該具有的元素，無論是語言本身的語法特性，專案、命名、格式等方面的慣例特性，或者是套件、相依性、多環境管理、測試、文件等開發過程應具備的工具等特性。

這不表示你現在就應該開始投資Go，而只是以它為例，表示在評估、學習或運用一門現代語言的同時，或許也要將這類特性考量在內，無論這類特性是內建在語言本身，或者是來自於周遭自然形成的生態系，學習語言一開始只是秀個「Hello, World」，來表示語言有多簡單，也不再足夠（只是強調「Hello, World」就是如此簡單的示範，也不見得是正確的），就算是學習（古老的）C語言，或許也可參考《21世紀C語言》這類的書籍，才能對如何撰寫出效率，具現代風格的程式做更多的瞭解。