python和go語言的區(qū)別
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1、語法
Python的語法使用縮進來指示代碼塊。Go的語法基于打開和關(guān)閉括號。
2、范例
Python是一種基于面向?qū)ο缶幊痰亩喾妒?,命令式和函?shù)式編程語言。它堅持這樣一種觀點,即如果一種語言在某些情境中表現(xiàn)出某種特定的方式,理想情況下它應該在所有情境中都有相似的作用。但是,它又不是純粹的OOP語言,它不支持強封裝,這是OOP的主要原則之一。
Go是一種基于并發(fā)編程范式的過程編程語言,它與C具有表面相似性。實際上,Go更像是C的更新版本。
3、并發(fā)
Python沒有提供內(nèi)置的并發(fā)機制,而Go有內(nèi)置的并發(fā)機制。
4、類型化
Python是動態(tài)類型語言,而Go是一種靜態(tài)類型語言,它實際上有助于在編譯時捕獲錯誤,這可以進一步減少生產(chǎn)后期的嚴重錯誤。
5、安全性
Python是一種強類型語言,它是經(jīng)過編譯的,因此增加了一層安全性。Go具有分配給每個變量的類型,因此,它提供了安全性。但是,如果發(fā)生任何錯誤,用戶需要自己運行整個代碼。
6、管理內(nèi)存
Go允許程序員在很大程度上管理內(nèi)存。而,Python中的內(nèi)存管理完全自動化并由Python VM管理;它不允許程序員對內(nèi)存管理負責。
7、庫
與Go相比,Python提供的庫數(shù)量要大得多。然而,Go仍然是新的,并且還沒有取得很大進展。
8、速度:
Go的速度遠遠超過Python。
前段時間在golang-China讀到這個貼:
個人覺得golang十分適合進行網(wǎng)游服務器端開發(fā),寫下這篇文章總結(jié)一下。
從網(wǎng)游的角度看:
要成功的運營一款網(wǎng)游,很大程度上依賴于玩家自發(fā)形成的社區(qū)。只有玩家自發(fā)形成一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),游戲才能持續(xù)下去,避免鬼城的出現(xiàn)。而這就需要多次大量導入用戶,在同時在線用戶量達到某個臨界點的時候,才有可能完成。因此,多人同時在線十分有必要。
再來看網(wǎng)游的常見玩法,除了排行榜這類統(tǒng)計和數(shù)據(jù)匯總的功能外,基本沒有需要大量CPU時間的應用。以前的項目里,即時戰(zhàn)斗產(chǎn)生的各種傷害計算對CPU的消耗也不大。玩家要完成一次操作,需要通過客戶端-服務器端-客戶端這樣一個來回,為了獲得高響應速度,滿足玩家體驗,服務器端的處理也不能占用太多時間。所以,每次請求對應的CPU占用是比較小的。
網(wǎng)游的IO主要分兩個方面,一個是網(wǎng)絡(luò)IO,一個是磁盤IO。網(wǎng)絡(luò)IO方面,可以分成美術(shù)資源的IO和游戲邏輯指令的IO,這里主要分析游戲邏輯的IO。游戲邏輯的IO跟CPU占用的情況相似,每次請求的字節(jié)數(shù)很小,但由于多人同時在線,因此并發(fā)數(shù)相當高。另外,地圖信息的廣播也會帶來比較頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信。磁盤IO方面,主要是游戲數(shù)據(jù)的保存。采用不同的數(shù)據(jù)庫,會有比較大的區(qū)別。以前的項目里,就經(jīng)歷了從MySQL轉(zhuǎn)向MongoDB這種內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的過程,磁盤IO不再是瓶頸。總體來說,還是用內(nèi)存做一級緩沖,避免大量小數(shù)據(jù)塊讀寫的方案。
針對網(wǎng)游的這些特點,golang的語言特性十分適合開發(fā)游戲服務器端。
首先,go語言提供goroutine機制作為原生的并發(fā)機制。每個goroutine所需的內(nèi)存很少,實際應用中可以啟動大量的goroutine對并發(fā)連接進行響應。goroutine與gevent中的greenlet很相像,遇到IO阻塞的時候,調(diào)度器就會自動切換到另一個goroutine執(zhí)行,保證CPU不會因為IO而發(fā)生等待。而goroutine與gevent相比,沒有了python底層的GIL限制,就不需要利用多進程來榨取多核機器的性能了。通過設(shè)置最大線程數(shù),可以控制go所啟動的線程,每個線程執(zhí)行一個goroutine,讓CPU滿負載運行。
同時,go語言為goroutine提供了獨到的通信機制channel。channel發(fā)生讀寫的時候,也會掛起當前操作channel的goroutine,是一種同步阻塞通信。這樣既達到了通信的目的,又實現(xiàn)同步,用CSP模型的觀點看,并發(fā)模型就是通過一組進程和進程間的事件觸發(fā)解決任務的。雖然說,主流的編程語言之間,只要是圖靈完備的,他們就都能實現(xiàn)相同的功能。但go語言提供的這種協(xié)程間通信機制,十分優(yōu)雅地揭示了協(xié)程通信的本質(zhì),避免了以往鎖的顯式使用帶給程序員的心理負擔,確是一大優(yōu)勢。進行網(wǎng)游開發(fā)的程序員,可以將游戲邏輯按照單線程阻塞式的寫,不需要額外考慮線程調(diào)度的問題,以及線程間數(shù)據(jù)依賴的問題。因為,線程間的channel通信,已經(jīng)表達了線程間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系了,而go的調(diào)度器會給予妥善的處理。
另外,go語言提供的gc機制,以及對指針的保護式使用,可以大大減輕程序員的開發(fā)壓力,提高開發(fā)效率。
展望未來,我期待go語言社區(qū)能夠提供更多的goroutine間的隔離機制。個人十分推崇erlang社區(qū)的脆崩哲學,推動應用發(fā)生預期外行為時,盡早崩潰,再fork出新進程處理新的請求。對于協(xié)程機制,需要由程序員保證執(zhí)行的函數(shù)不會發(fā)生死循環(huán),導致線程卡死。如果能夠定制goroutine所執(zhí)行函數(shù)的最大CPU執(zhí)行時間,及所能使用的最大內(nèi)存空間,對于提升系統(tǒng)的魯棒性,大有裨益。
Go語言于2009年11月正式宣布推出,成為開放源代碼項目,并在Linux及Mac OS X平臺上進行了實現(xiàn),后追加Windows系統(tǒng)下的實現(xiàn)。
谷歌資深軟件工程師羅布·派克(Rob Pike)表示,“Go讓我體驗到了從未有過的開發(fā)效率?!迸煽吮硎?,和今天的C++或C一樣,Go是一種系統(tǒng)語言。他解釋道,“使用它可以進行快速開發(fā),同時它還是一個真正的編譯語言,我們之所以現(xiàn)在將其開源,原因是我們認為它已經(jīng)非常有用和強大?!?/p>
2007年,谷歌把Go作為一個20%項目開始研發(fā),即讓員工抽出本職工作之外時間的20%,投入在該項目上。除了派克外,該項目的成員還有其它一些谷歌工程師。
派克表示,編譯后Go代碼的運行速度與C語言非常接近,而且編譯速度非??欤拖裨谑褂靡粋€交互式語言。
現(xiàn)有編程語言均未專門對多核處理器進行優(yōu)化。派克表示,Go就是谷歌工程師為這類程序編寫的一種語言。它不是針對編程初學者設(shè)計的,但學習使用它也不是非常困難。Go支持面向?qū)ο螅揖哂姓嬲姆庋b(closures)和反射(reflection)等功能。
在學習曲線方面,派克認為Go與Java類似,對于Java開發(fā)者來說,應該能夠輕松學會Go。
之所以將Go作為一個開源項目發(fā)布,目的是讓開源社區(qū)有機會創(chuàng)建更好的工具來使用該語言,例如Eclipse IDE中的插件。目前還沒有支持Go的IDE。
在目前谷歌公開發(fā)布的所有網(wǎng)絡(luò)應用中,均沒有使用Go。但是谷歌已經(jīng)使用該語言開發(fā)了幾個內(nèi)部項目。
派克表示,Go是否會對谷歌即將推出的Chrome OS產(chǎn)生影響,現(xiàn)在還言之尚早,不過Go的確可以和Native Client配合使用。他表示,“Go可以讓應用完美的運行在瀏覽器內(nèi)?!崩纾褂肎o可以更高效的實現(xiàn)Wave,無論是在前端還是后臺。
Go語言是一種新的語言,一種并發(fā)的、帶垃圾回收的、快速編譯的語言。它具有以下特點:
1.它可以在一臺計算機上用幾秒鐘的時間編譯一個大型的Go程序。
2.Go語言為軟件構(gòu)造提供了一種模型,它使依賴分析更加容易,且避免了大部分C風格include文件與庫的開頭。
3.Go語言是靜態(tài)類型的語言,它的類型系統(tǒng)沒有層級。因此用戶不需要在定義類型之間的關(guān)系上花費時間,這樣感覺起來比典型的面向?qū)ο笳Z言更輕量級。
4.Go語言完全是垃圾回收型的語言,并為并發(fā)執(zhí)行與通信提供了基本的支持。
按照其設(shè)計,Go打算為多核機器上系統(tǒng)軟件的構(gòu)造提供一種方法。
Go語言是一種編譯型語言,它結(jié)合了解釋型語言的游刃有余,動態(tài)類型語言的開發(fā)效率,以及靜態(tài)類型的安全性。它也打算成為現(xiàn)代的,支持網(wǎng)絡(luò)與多核計算的語言。要滿足這些目標,需要解決一些語言上的問題:一個富有表達能力但輕量級的類型系統(tǒng),并發(fā)與垃圾回收機制,嚴格的依賴規(guī)范等等。這些無法通過庫或工具解決好,因此Go也就應運而生了。
GO語言由Google公司開發(fā),并于2009年開源,對比Java、Python、C等語言,GO尤其擅長并發(fā)編程,性能堪比C語言,開發(fā)效率比肩Python,被譽為21世紀的C語言。GO語言在云計算、大數(shù)據(jù)、微服務、高并發(fā)領(lǐng)域,應用非常廣泛。BAT大廠正在把GO作為新項目開發(fā)的首選語言。
前言
最近工作中遇到的一個場景,php項目中需要使用一個第三方的功能,而恰好有一個用Golang寫好的類庫。那么問題就來了,要如何實現(xiàn)不同語言之間的通信呢?下面就來一起看看吧。
常規(guī)的方案
1、 用Golang寫一個http/TCP服務,php通過http/TCP與Golang通信
2、將Golang經(jīng)過較多封裝,做為php擴展。
3、PHP通過系統(tǒng)命令,調(diào)取Golang的可執(zhí)行文件
存在的問題
1、http請求,網(wǎng)絡(luò)I/O將會消耗大量時間
2、需要封裝大量代碼
3、PHP每調(diào)取一次Golang程序,就需要一次初始化,時間消耗很多
優(yōu)化目標
1、Golang程序只初始化一次(因為初始化很耗時)
2、所有請求不需要走網(wǎng)絡(luò)
3、盡量不大量修改代碼
解決方案
1、簡單的Golang封裝,將第三方類庫編譯生成為一個可執(zhí)行文件
2、PHP與Golang通過雙向管道通信
使用雙向管道通信優(yōu)勢
1:只需要對原有Golang類庫進行很少的封裝
2:性能最佳 (IPC通信是進程間通信的最佳途徑)
3:不需要走網(wǎng)絡(luò)請求,節(jié)約大量時間
4:程序只需初始化一次,并一直保持在內(nèi)存中
具體實現(xiàn)步驟
1:類庫中的原始調(diào)取demo
package main
import (
"fmt"
"github.com/yanyiwu/gojieba"
"strings"
)
func main() {
x := gojieba.NewJieba()
defer x.Free()
s := "小明碩士畢業(yè)于中國科學院計算所,后在日本京都大學深造"
words := x.CutForSearch(s, true)
fmt.Println(strings.Join(words, "/"))
}
保存文件為main.go,就可以運行
2:調(diào)整后代碼為:
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"github.com/yanyiwu/gojieba"
"io"
"os"
"strings"
)
func main() {
x := gojieba.NewJieba(
"/data/tmp/jiebaDict/jieba.dict.utf8",
"/data/tmp/jiebaDict/hmm_model.utf8",
"/data/tmp/jiebaDict/user.dict.utf8"
)
defer x.Free()
inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)
for {
s, err := inputReader.ReadString('\n')
if err != nil err == io.EOF {
break
}
s = strings.TrimSpace(s)
if s != "" {
words := x.CutForSearch(s, true)
fmt.Println(strings.Join(words, " "))
} else {
fmt.Println("get empty \n")
}
}
}
只需要簡單的幾行調(diào)整,即可實現(xiàn):從標準輸入接收字符串,經(jīng)過分詞再輸出
測試:
# go build test
# ./test
# //等待用戶輸入,輸入”這是一個測試“
# 這是 一個 測試 //程序
3:使用cat與Golang通信做簡單測試
//準備一個title.txt,每行是一句文本
# cat title.txt | ./test
正常輸出,表示cat已經(jīng)可以和Golang正常交互了
4:PHP與Golang通信
以上所示的cat與Golang通信,使用的是單向管道。即:只能從cat向Golang傳入數(shù)據(jù),Golang輸出的數(shù)據(jù)并沒有傳回給cat,而是直接輸出到屏幕。但文中的需求是:php與Golang通信。即php要傳數(shù)據(jù)給Golang,同時Golang也必須把執(zhí)行結(jié)果返回給php。因此,需要引入雙向管道。
在PHP中管道的使用:popen("/path/test") ,具體就不展開說了,因為此方法解決不了文中的問題。
雙向管道:
$descriptorspec = array(
0 = array("pipe", "r"),
1 = array("pipe", "w")
);
$handle = proc_open(
'/webroot/go/src/test/test',
$descriptorspec,
$pipes
);
fwrite($pipes['0'], "這是一個測試文本\n");
echo fgets($pipes[1]);
解釋:使用proc_open打開一個進程,調(diào)用Golang程序。同時返回一個雙向管道pipes數(shù)組,php向$pipe['0']中寫數(shù)據(jù),從$pipe['1']中讀數(shù)據(jù)。
好吧,也許你已經(jīng)發(fā)現(xiàn),我是標題檔,這里重點要講的并不只是PHP與Golang如何通信。而是在介紹一種方法: 通過雙向管道讓任意語言通信。(所有語言都會實現(xiàn)管道相關(guān)內(nèi)容)
測試:
通過對比測試,計算出各個流程占用的時間。下面提到的title.txt文件,包含100萬行文本,每行文本是從b2b平臺取的商品標題
1: 整體流程耗時
time cat title.txt | ./test /dev/null
耗時:14.819秒,消耗時間包含:
進程cat讀出文本
通過管道將數(shù)據(jù)傳入Golang
Golang處理數(shù)據(jù),將結(jié)果返回到屏幕
2:計算分詞函數(shù)耗時。方案:去除分詞函數(shù)的調(diào)取,即:注釋掉Golang源代碼中的調(diào)取分詞那行的代碼
time cat title.txt | ./test /dev/null
耗時:1.817秒時間,消耗時間包含:
進程cat讀出文本
通過管道將數(shù)據(jù)傳入Golang
Golang處理數(shù)據(jù),將結(jié)果返回到屏幕
分詞耗時 = (第一步耗時) - (以上命令所耗時)
分詞耗時 : 14.819 - 1.817 = 13.002秒
3:測試cat進程與Golang進程之間通信所占時間
time cat title.txt /dev/null
耗時:0.015秒,消耗時間包含:
進程cat讀出文本
通過管道將數(shù)據(jù)傳入Golang
go處理數(shù)據(jù),將結(jié)果返回到屏幕
管道通信耗時:(第二步耗時) - (第三步耗時)
管道通信耗時: 1.817 - 0.015 = 1.802秒
4:PHP與Golang通信的時間消耗
編寫簡單的php文件:
?php
$descriptorspec = array(
0 = array("pipe", "r"),
1 = array("pipe", "w")
);
$handle = proc_open(
'/webroot/go/src/test/test',
$descriptorspec,
$pipes
);
$fp = fopen("title.txt", "rb");
while (!feof($fp)) {
fwrite($pipes['0'], trim(fgets($fp))."\n");
echo fgets($pipes[1]);
}
fclose($pipes['0']);
fclose($pipes['1']);
proc_close($handle);
流程與上面基本一致,讀出title.txt內(nèi)容,通過雙向管道傳入Golang進程分詞后,再返回給php (比上面的測試多一步:數(shù)據(jù)再通過管道返回)
time php popen.php /dev/null
耗時:24.037秒,消耗時間包含:
進程PHP讀出文本
通過管道將數(shù)據(jù)傳入Golang
Golang處理數(shù)據(jù)
Golang將返回結(jié)果再寫入管道,PHP通過管道接收數(shù)據(jù)
將結(jié)果返回到屏幕
結(jié)論:
1 :整個分詞過程中的耗時分布
使用cat控制邏輯耗時: 14.819 秒
使用PHP控制邏輯耗時: 24.037 秒(比cat多一次管道通信)
單向管道通信耗時: 1.8 秒
Golang中的分詞函數(shù)耗時: 13.002 秒
2:分詞函數(shù)的性能: 單進程,100萬商品標題分詞,耗時13秒
以上時間只包括分詞時間,不包括詞典載入時間。但在本方案中,詞典只載入一次,所以載入詞典時間可以忽略(1秒左右)
3:PHP比cat慢 (這結(jié)論有點多余了,呵呵)
語言層面慢: (24.037 - 1.8 - 14.819) / 14.819 = 50%
單進程對比測試的話,應該不會有哪個語言比cat更快。
相關(guān)問題:
1:以上Golang源碼中寫的是一個循環(huán),也就是會一直從管道中讀數(shù)據(jù)。那么存在一個問題:是不是php進程結(jié)束后,Golang的進程還會一直存在?
管道機制自身可解決此問題。管道提供兩個接口:讀、寫。當寫進程結(jié)束或者意外掛掉時,讀進程也會報錯,以上Golang源代碼中的err邏輯就會執(zhí)行,Golang進程結(jié)束。
但如果PHP進程沒有結(jié)束,只是暫時沒有數(shù)據(jù)傳入,此時Golang進程會一直等待。直到php結(jié)束后,Golang進程才會自動結(jié)束。
2:能否多個php進程并行讀寫同一個管道,Golang進程同時為其服務?
不可以。管道是單向的,如果多個進程同時向管道中寫,那Golang的返回值就會錯亂。
可以多開幾個Golang進程實現(xiàn),每個php進程對應一個Golang進程。
最后,上面都是瞎扯的。如果你了解管道、雙向管道,上面的解釋對你基本沒啥用。但如果你不了解管道,調(diào)試上面的代碼沒問題,但稍有修改就有可能掉坑里。
為什么golang的開發(fā)效率高?/olgolang是一編譯型的強類型語言,它在開發(fā)上的高效率主要來自于后發(fā)優(yōu)勢,不用考慮舊有惡心的歷史,又有一個較高的工程視角。良好的避免了程序員因為“ { 需不需要獨占一行 ”這種革命問題打架,也解決了一部分趁編譯時間找產(chǎn)品妹妹搭訕的階級敵人。
它有自己的包管理機制,工具鏈成熟,從開發(fā)、調(diào)試到發(fā)布都很簡單方便;有反向接口、defer、coroutine等大量的syntactic sugar;編譯速度快,因為是強類型語言又有g(shù)c,只要通過編譯,非業(yè)務毛病就很少了;它在語法級別上支持了goroutine,這是大家說到最多的內(nèi)容,這里重點提一下。首先,coroutine并不稀罕,語言并不能超越硬件、操作系統(tǒng)實現(xiàn)神乎其神的功能。golang可以做到事情,其他語言也可以做到,譬如c++,在boost庫里面自己就有的coroutine實現(xiàn)(當然用起來跟其他boost庫一樣惡心)。golang做的事情,是把這一套東西的使用過程簡化了,并且提供了一套channel的通信模式,使得程序員可以忽略諸如死鎖等問題。
goroutine的目的是描述并發(fā)編程模型。并發(fā)與并行不同,它并不需要多核的硬件支持,它不是一種物理運行狀態(tài),而是一種程序邏輯流程。它的主要目的不是利用多核提高運行效率,而是提供一種更容易理解、不容易出錯的語言來描述問題。
實際上golang默認就是運行在單OS進程上面的,通過指定環(huán)境變量GOMAXPROCS才能轉(zhuǎn)身跑在多OS進程上面。有人提到了的pomelo,開源本來是一件很不錯的事情,但是基于自己對callback hell的偏見,我一直持有這種態(tài)度:敢用nodejs寫大規(guī)模游戲服務器的人,都是真正的勇士 : ) 。
2、Erlang與Golang的coroutine有啥區(qū)別,coroutine是啥?
coroutine本質(zhì)上是語言開發(fā)者自己實現(xiàn)的、處于user space內(nèi)的線程,無論是erlang、還是golang都是這樣。需要解決沒有時鐘中斷;碰著阻塞式i\o,整個進程都會被操作系統(tǒng)主動掛起;需要自己擁有調(diào)度控制能力(放在并行環(huán)境下面還是挺麻煩的一件事)等等問題。那為啥要廢老大的勁自己做一套線程放user space里面呢?并發(fā)是服務器語言必須要解決的問題;system space的進程還有線程調(diào)度都太慢了、占用的空間也太大了。把線程放到user space的可以避免了陷入system call進行上下文切換以及高速緩沖更新,線程本身以及切換等操作可以做得非常的輕量。這也就是golang這類語言反復提及的超高并發(fā)能力,分分鐘給你開上幾千個線程不費力。
不同的是,golang的并發(fā)調(diào)度在i/o等易發(fā)阻塞的時候才會發(fā)生,一般是內(nèi)封在庫函數(shù)內(nèi);erlang則更夸張,對每個coroutine維持一個計數(shù)器,常用語句都會導致這個計數(shù)器進行reduction,一旦到點,立即切換調(diào)度函數(shù)。
中斷介入程度的不同,導致erlang看上去擁有了preemptive scheduling的能力,而golang則是cooperative shceduling的。golang一旦寫出純計算死循環(huán),進程內(nèi)所有會話必死無疑;要有大計算量少i\o的函數(shù)還得自己主動叫runtime.Sched()來進行調(diào)度切換。
3、golang的運行效率怎么樣?
我是相當反感所謂的ping\pong式benchmark,運行效率需要放到具體的工作環(huán)境下面考慮。
首先,它再快也是快不過c的,畢竟底下做了那么多工作,又有調(diào)度,又有g(shù)c什么的。那為什么在那些benchmark里面,golang、nodejs、erlang的響應效率看上去那么優(yōu)秀呢,響應快,并發(fā)強?并發(fā)能力強的原因上面已經(jīng)提到了,響應快是因為大量非阻塞式i\o操作出現(xiàn)的原因。這一點c也可以做到,并且能力更強,但是得多寫不少優(yōu)質(zhì)代碼。
然后,針對游戲服務器這種高實時性的運行環(huán)境,GC所造成的跳幀問題確實比較麻煩,前面的大神 @達達 有比較詳細的論述和緩解方案,就不累述了 。隨著golang的持續(xù)開發(fā),相信應該會有非常大的改進。一是屏蔽內(nèi)存操作是現(xiàn)代語言的大勢所趨,它肯定是需要被實現(xiàn)的;二是GC算法已經(jīng)相當?shù)某墒?,效率勉勉強強過得去;三是可以通過incremental的操作來均攤cpu消耗。
用這一點點效率損失換取一個更高的生產(chǎn)能力是不是值得呢?我覺得是值得的,硬件已經(jīng)很便宜了,人生苦短,讓自己的生活更輕松一點吧: )。
4、基于以上的論述,我認為采用go進行小范圍的MMORPG開發(fā)是可行的。