为什么我使用 Golang 撰写容器化应用程序

序

在当前互联网架构圈子，容器化、微服务，成为被主要讨论的话题。

显然，对于互联网的发展趋势来看，项目正在变得愈加庞大。单一的巨大的项目是不利于维护和开发的，开发者的电脑几乎难以直接承载阿里云、Azure这种巨大的项目，那我们就需要对其进行解耦。也就是说，应用的组件化、容器化、微服务化必将成为趋势。

在容器化应用程序开发这一点，我在之前的开发历程中有些许心得，在本文我将对其具体阐述。

先前的语言选用

在开始学习 Golang 之前，我曾尝试过很多语言。就如我的个人简介所写的一样，较为经典的PHP、Java，较为复杂的CPP，较为有趣的Express.js、Koa.js、Next.js，我都曾使用过。即使是现在，你也可以在我的GitHub账号找到许多之前的练习品，如 AH-dark/bing-image-api。但这些语言或多或少都有一些不足之处，因而被我放弃。

Java

Spring 全家桶在中国大陆被广泛地使用，特别是阿里巴巴，几乎可以算是 Spring 的最主要用户之一。依靠阿里巴巴，SpringBoot 几乎成为每一位中国Java工程师的必修课。

久闻其名，我用约两周时间构建了一个 Java SpringBoot 应用程序，随即抛弃了它。AH-dark/Link

作为一个 Java 程序，即使被编译为字节码，其巨大的体积也是令人望而却步的。更何况 Java 作为一个基于 VM 的跨平台语言，依赖 JVM 而运行，需要在系统安装一个庞大的 Runtime。在这种情况下，打包的 Docker Image 体积会变得极其庞大，但这和你的代码完全没有关系。JVM 运行的应用程序也会占用大量内存，这显然不利于容器化，因为单一应用对于内存的占用太大，而这并不必要。而最令人难以接受的，是其启动时间。即使是一个极其微小的 Spring Boot 应用程序也需要至少5秒左右的冷启动时间，对于不持续运行的 RPC 链，这一环可能造成严重的卡顿。这也是我放弃它的主要原因

PHP

PHP 是一个动态类型的脚本语言，既无法被打包成字节码，也无法以一个优雅的方式封装成类似 Jar 的应用程序。

Docker Image 中的 PHP 需要在 Image 内安装各种扩展和 PHP FPM，这是不可接受的。

这往往意味着，在生产环境中，一个Kubernetes集群需要跑几十甚至几百个PHP FPM和其扩展，而不可复用，显然这极大地浪费了运算资源。

C++

我并没有在我的GitHub公开发布使用CPP撰写的Web应用程序，因为我现有的CPP应用程序基本都具有一个极其低下的完成度。

作为一个内存不安全的语言，CPP 应用程序对于撰写者有很大的要求，同时 CPP 项目的开发周期也不是一般的长。

再者便是跨平台相关，CPP 的跨平台可以说是很难处理的，而在容器化应用程序中还是存在一定的跨平台需求的。

综上三条，我没有考虑继续使用 CPP 撰写容器化应用程序。

Node.js

Node.js 曾被我用于撰写 Source Global CDN 的多层RPC链路中间件。

JavaScript 中几乎所有元素都可以以 Object（对象）呈现，也正是因此我对其较为喜爱。而加有静态类型强制的 TypeScript ，是我在生产环境广泛应用的语言（尤其是前端，得益于 React 对 TypeScript 的完美支持，在 React 前端使用 TypeScript 在我看来是一个很享受的事。）。

在使用 JavaScript、TypeScript 和 Express.js、Koa.js 撰写了几乎所有 Source Global CDN 中间件后，我意识到一个问题：封装了 Node.js 的 Docker 镜像在冷启动方面似乎不具备优良的表现。

我也是从这时候开始关注应用程序冷启动速度的。

在 ServerLess 平台，Docker Image 的调用似乎往往是调用Docker镜像 -> 运行 -> 发送 Http Request。而在Node.js应用程序中，因封装Node.js Runtime而变得庞大的Image就很难在500ms以内快速运行镜像。正是因此，Source Global CDN 在前期不得不引入一层对象存储来对文件进行持久化缓存，以避免因冷启动而导致的卡顿。后续，我逐步对其中间件进行聚合和重写，重写的语言便是接下来的重头戏——Golang。

Go

首先，我们需要对其进行一定的了解。

介绍

Go（又称Golang）是Google开发的一种静态强类型、编译型、并发型，并具有垃圾回收功能的编程语言。

罗伯特·格瑞史莫、罗勃·派克及肯·汤普逊于2007年9月开始设计Go，稍后伊恩·兰斯·泰勒（Ian Lance Taylor）、拉斯·考克斯（Russ Cox）加入项目。Go是基于Inferno操作系统所开发的。Go于2009年11月正式宣布推出，成为开放源代码项目，支持Linux、macOS、Windows等操作系统。

在2016年，Go被软件评价公司TIOBE选为“TIOBE 2016年最佳语言”。

目前，Go每半年发布一个二级版本（即从a.x升级到a.y）。

Go的语法接近C语言，但对于变量的声明有所不同。Go支持垃圾回收功能。Go的并行计算模型是以东尼·霍尔的通信顺序进程（CSP）为基础，采取类似模型的其他语言包括Occam和Limbo，Go也具有这个模型的特征，比如通道传输。通过goroutine和通道等并行构造可以建造线程池和管道等。在1.8版本中开放插件（Plugin）的支持，这意味着现在能从Go中动态加载部分函数。

与C++相比，Go 并不包括如枚举、try-catch 异常处理、继承、虚函数等功能，但增加了切片(Slice) 、泛型、并发、管道、垃圾回收、接口等特性的语言级支持。对于断言的存在，则持负面态度，同时也为自己不提供类型继承来辩护。

不同于Java，Go原生提供了关联数组（也称为哈希表（Hashes）或字典（Dictionaries））。

引用自 Go- Wikipedia

Google 设计 Go 的最初目的便是提高在多核、网络机器、大型代码库情况下的开发效率。也是因此，其性能较好，且对 Runtime 的需求也是较少的。

同时，Go内置了一个轻量的协程，即 Goroutine，实现了基本的并发需求。

容器化

不同于Java、Node.js，Go在容器化有一个天然的优势，即编译型语言。

Go应用程序编译后的体积可以减小到MB级，不需要内置庞大的Runtime，只需一些系统环境即可运行。打包后的 Golang Application Image 通常都是极小的。

上方为 Golang 镜像，下方为 Node.js 镜像

功能性

虽然 Go 很多提案都很扯淡且没有建设性，但 Go 仍然是一个功能性强且统一化的语言。

你在不同的 PHP 项目所见到的 HTTP Client 可能是不同的，比如有人用 curl，有人用 file_get_content 函数。但在 Go 中，通常大家都会选择使用 builtin 的 http 模块。这是一个好处，因为这减小了因规范不同而出现错误的可能性。

性能

Go可以做到在内部调用C语言程序、Rust程序、Assembly程序，这使得Go可以通过引用其他语言来弥补自身的一些性能上的劣势。

不同于 Java 的是，Go 不仅无需 VM 环境，而且内存占用极低，不需要将程序运行在 VM 中。编译后的可执行文件体积也很小，不同 Java 一般字节码体积巨大。

Go 应用程序对我来说最大的优点在于冷启动。Source Global CDN 重写后的 Go 后端程序的冷启动时间提高了约 3000%。这是一个巨大的提升，也可以显著地改善用户体验。这也是我选择 Go 作为 Source Global CDN 项目日后主要开发语言的主要原因。

说 C++ 的请想想开发周期和开发难度。

总结

Go 将会是我未来一段时间主要使用的语言，因为它大多数设计基本都是符合我审美观念的。泛型的傻逼设计，还有未来的手动内存控制，就不要说了。同时，我也推荐诸位尝试使用 Go，尽管其部分设计是非常愚蠢的，但总体上来看还是值得一试的。

~~我才不会说我马上要开始深入学习 Rust~~

为什么我使用 Golang 撰写容器化应用程序

序

先前的语言选用

Java

PHP

C++

Node.js

Go

介绍

容器化

功能性

性能

总结

参考资料

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