Giói thiệu về ngôn ngữ lập trình Go

Ở đây, tui sẽ giới thiệu một ngôn ngữ còn khá lạ lẫm với người Việt, đó là Go – một ngôn ngữ lập trình Server-side được phát triển bởi Google. Ngôn ngữ Go được phát triển từ năm 2007 bởi Robert Griesemer, Rob Pike, và Ken Thompson ở Google. Đến nay có thêm Ian Lance Taylor, Russ Cox và Andrew Gerrand tham gia với vai trò là một trong những thành viên trụ cột.

Tới thời điểm này, khá nhiều ngôn ngữ đã ra đời phục vụ việc lập trình cho phía Server-side như: PHP, Ruby on Rails, Python, NodeJs… Mỗi ngôn ngữ đều có những ưu khuyết điểm riêng. Những riêng Go thì khá là toàn diện.

Giới thiệu Go

Go là một ngôn ngữ lập trình đồng thời (Concurrent Program) được Google giới thiệu lần đầu tiên vào nằm 2009. Go được các thành viên phát triển nói đến về một ngôn ngữ cho server, được phát triển cho cộng đồng trên nền C.

Go được ví như C – rút gọn. Những gì bạn có thể viết được trên C, bạn có thể viết được trên Go với tốc độ nhanh hơn gấp 5 lần với khác biệt rất nhỏ. Có thể đối với những bạn thường lập trình trên C# hay Java thì Go nhìn có vẻ khá lạ lẫm, nhưng khi bạn đã làm quen dc với Go, bạn sẽ thấy Go khá thú vị và tốc độ lập trình rất nhanh (như tui đã đề cập trước đó)

Một trong những điểm tui thích nhất ở Go là tốc độ xử lý. Trong khi C được đánh giá có tốc độ xử lý cực nhanh, thì Go chỉ bị C bỏ lại với khoảng cách rất gần! Trước khi nhìn vào benchmark của Go, tui sẽ giởi thiệu với các bạn các cú pháp syntax Go chuẩn, các kiểu dữ liệu cơ bản, và so sánh nó với C.

Go, một ngôn ngữ server ngắn gọn

Nói đến đây, bạn có thấy Go thú vị và hấp dẫn hơn một tẹo rồi phải không? Mong là vậy! Dù rồi hay chưa, tui sẽ tăng tính thuyết phục và đặc sắc của Go bằng cách cho bạn xem những syntax đẹp và so sánh nó với C! Thứ nhất, khai báo biến (variable) trong Go vô cùng ngắn gọn. Thay vì khai báo cụ thể kiểu dữ liệu của biến, Go có bộ tham chiếu kiểu dữ liệu (type inference) thực hiện việc gán kiểu và khởi tạo biến cho chúng ta. Để khai báo một biến đơn giản… Trong C:

int myVar = 33;
Trong Go:
myVar := 33
Ngắn gọn hơn C, bạn có thể thấy như thế! Không chỉ có thế, Go không đòi hỏi kết thúc câu lệnh bằng dấu “;”, trả về nhiều kết quả trong function, và có thể trả về cặp (pair) kết quả và lỗi cho bạn (result, err). Pair cũng là cách chuẩn để xử lý lỗi trong Go. Tôi sẽ đề cập kỹ hơn ở các bài viết về syntax trong Go. Hơn vậy, bạn có thể định nghĩa một biến bằng utf-8, một điều khá mới mẻ trong Go, ví dụ: biếnSố := 33 Bây giờ, ta tiến hành xét một chương trình Hello World trong Go và C:

helloworld.c

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
  printf ("Hello World!\n");
}
helloworld.go
package main
 
import (
    "fmt"
)
 
func main() {
    fmt.Println("Hello World!")
}
Chúng ta có thể thấy được sự tương đồng giữa Go và C qua đoạn code trên Bạn sẽ thấy được Go ngắn gọn hơn C rõ ràng hơn khi bạn viết các chương trình lớn, phức tạp và cần xử lý đồng thời (concurrency). Có một bài blog so sánh C và Go, cũng như các chi tiết về những lợi thế về syntax của Go so với C: http://www.syntax-k.de/projekte/go-review Tiếp theo. chúng ta sẽ so sánh khả năng chịu tải của Go để xem Go có thực sự chịu tải tốt đúng như tuyên bố của những lập trình viên hay không

Khả năng chịu tải của Go

Hãy nhìn cách Go chạy một loạt các chương trình đơn giản nhưng lặp đi lặp lại trong bảng dưới đây:

( Website test trực tuyến: http://benchmarksgame.alioth.debian.org/ )

Như chúng ta thấy từ số liệu thống kê, Golang hiệu quả hơn Ruby rất nhiều!!! Trong chương trình đầu tiên – ‘fasta-redux’, Ruby mất 110 giây để thực thi xong, nhưng Go chỉ mất 1.79 giây. Nhanh hơn gấp gần 100 lần! Quá ấn tượng phải không!!!

Go không chỉ ấn tượng về tốc độ xử lý, mà còn thuận lợi về xử lý đồng thời hơn hầu hết các ngôn ngữ server hiện giờ. Go sử dụng các Goroutines (tui sẽ nói rõ hơn về Goroutlines ở những bài viết sau).

Go đã cung cấp được chúng ta một ngôn ngữ lập trình ở server với tốc độ cực nhanh, một cú pháp ngắn gọn, hằng trăm package mặc định hữu dụng, cơ chế xử lý đa luồng đồng thời, và vô số thư viện được phát triển bởi các lập trình viên trên khắp thế giới. Tất cả giúp chúng ta xây dựng website, server bằng Go một cách nhanh và hiệu quả nhất.

Tóm tắt

Với tuổi đời còn khá non trẻ (từ 2009) so với những ngôn ngữ khác (C hơn 40 năm, C++ hơn 30 năm, Ruby khoảng 20 năm, Java cỡ 17 năm, C# tầm 10-12 năm…) thì 5 năm thực sự là khoảng thời gian không nhiều để ta so sánh những sản phẩm nổi bật được viết và phát hành bằng Go so với những ngôn ngữ khác. Tuy nhiên, Go đang được Google và cộng đồng lập trình viên tiếp tục phát triển và hoàn thiện. Tin vui là hiện nay, cộng đồng quan tâm đến Go trên thế giới không nhỏ!

Cộng đồng Go lớn nhất hiện nay trên thế giới là Gopherarcademy, bên cạnh đó còn cóGoMeetUp

Một trong những event lớn về Go trong thời gian gần đây là ngày 23 – 25/01/2015 vừa qua, GopherGala đã đứng ra tổ chức sự kiện Hackathon đầu tiên cho Go trên toàn thế giới

Go đang dần được chấp nhận và triển khai rộng rãi trên nhiều Startup và Công ty thương mại. Nhiều nhà cung cấp Saas/ Paas sử dụng Go trong dự án của họ. Dịch vụ gửi mail SendGrid cũng đang áp dụng Go để xây dựng hệ thống mạnh mẽ hơn, nhanh hơn và đáng tin cậy hơn!

Túm cái váy lại, nếu bạn đang tìm kiếm một ngôn ngữ lập trình đồng thời, song song, đơn giản, sexy và tuyệt vời, hãy đến với Go!

Tạo Makefile trên Go

Makefile thực hiện một số thao tác thường dùng trong Go

Khi làm project Go mình thường tạo một file Makefile có form như này:

Lưu ý nhớ thay &lt;tên-file-binary-muốn-build&gt; thành tên mà bạn muốn build ra.

Makefile

SRC = $(wildcard *.go)
OUT = <tên-file-binary-muốn-build>

CC = go
go = $(shell which go 2> /dev/null)

ifeq (, $(go))
    @printf "\e[91mGo not found!"
endif

$(OUT): clean $(SRC)
    @printf "\e[33mBuilding\e[90m %s\e[0m\n" $@
    @$(CC) build -o $@ $(SRC)
    @printf "\e[34mDone!\e[0m\n"

test: clean
    @printf "\e[33mTesting...\e[0m\n"
    go test ./...
    @printf "\e[34mDone!\e[0m\n"

clean:
    @rm -f $(OUT)
    @printf "\e[34mAll clear!\e[0m\n"

install: $(OUT)
    @printf "\e[33mInstalling\e[90m %s\e[0m\n" $(OUT)
    sudo rm -f /usr/local/bin/$(OUT)
    sudo ln -s $(PWD)/$(OUT) /usr/local/bin/$(OUT)
    @printf "\e[34mDone!\e[0m\n"

uninstall:
    @printf "\e[33mRemoving\e[90m %s\e[0m\n" $(OUT)
    sudo rm -f /usr/local/bin/$(OUT)
    @printf "\e[34mDone!\e[0m\n"
Chức năng gồm có:

Tự động build thành file binary với tên file được định sẵn

Chạy lệnh:

make
alt text

Chạy toàn bộ test của tất cả các packages trong project

Chạy lệnh:

make test

alt text

Build và install vào /usr/local/bin

Nếu viết các ứng dụng command line, thì chức năng này sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian và có thể test thực tế trên môi trường của máy bằng cách copy file binary được build ra vào thư mục /usr/local/bin. Khi đó bạn có thể chạy chương trình của mình ở bất kì thư mục nào trong máy tính.

make install

alt text
Khi không cần dùng nữa hoặc muốn gỡ nó ra thì chạy:

make uninstall

Hướng dẫn cài đặt và viết chương trình với Go

Mình khuyến khích các bạn sử dụng môi trường Unix như Linux hay Mac OS X cho việc dev. Mình không ghét Windows nhưng mà cài đặt môi trường dev trên win rất tốn thời gian và phiền phức (các bạn đã từng cài đặt môi trường Python hay Ruby chắc sẽ đồng ý).

Nếu không có điều kiện sử dụng các môi trường Unix, các bạn có thể dùng Docker hoặc Vagrant, sẽ tiện hơn là cài trực tiếp trên môi trường Windows.

 

Bước 1: Cài đặt Go runtime

 

Windows

Đối với các bạn dùng Windows, cài bằng bộ cài MSI sẽ tiện hơn, nó sẽ tự động config hết mọi thứ cần thiết.

Đầu tiên, tải bộ cài tại đây https://golang.org/dl và chạy file go<version>.windows-386.msi (32 bit) hoặc go<version>.windows-amd64.msi (64 bit), tuỳ vào hệ điều hành bạn đang sử dụng.

 

Linux và Mac OS X

Với các bạn xài môi trường Unix, chúng ta nên cài bằng dòng lệnh.

Chúng ta sẽ cài Go thông qua Homebrew (có thể bỏ qua nếu bạn đã cài trước rồi), khởi động Terminal lên và gõ:

ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"
Sau khi cài xong Homebrew, chúng ta bắt đầu cài Go với lệnh:
$ brew install go --cross-compile-common
Ngồi rung đùi vài phút (hoặc vài giây, hoặc vài tiếng, tuỳ vô đường truyền nhà bạn).

 

Mac OS X Installer

Trên Mac, nếu bạn không thích cài bằng dòng lệnh, có thể tải bộ cài từ trang chủ https://golang.org/dl/ và cài trực tiếp.

Go runtime sẽ được cài vào thư mục /usr/local/go và chúng ta cần setup biến môi trường (PATH) ở bước tiếp theo.

 

Bước 2: Cài đặt biến môi trường

 

Windows

Trên Windows, chúng ta sẽ cài đặt biến môi trường bằng cách click phải vào My Computer chọn Properties, chọn tab Advanced và click nút Environment Variables.

Nếu bạn cài đặt Go vào thư mục mặc định là C:\Go thì bạn cần cấu hình như sau:

  • Tạo một biến mới tên là GOROOT với giá trị là C:\Go
  • Chọn biến PATH có sẵn, thêm vào sau dấu chấm phẩy ; cuối dòng đường dẫn sau: C:\Go\bin;

 

Linux và Mac OS X

Trên các máy Unix, bạn cài đặt biến môi trường bằng cách chỉnh sửa file $HOME/.profile hoặc $HOME/.bash_profile.

Nếu không tìm thấy biến $HOME, có thể thay nó bằng /user/local

Hãy thêm nội dung sau:

export GOROOT=$HOME/go
export PATH=$PATH:$GOROOT/bin
Thế là xong rồi đấy! Đơn giản, phải không nào?

 

Bước 3: Chạy thử

Bây giờ, chúng ta có thể kiểm tra xem Go đã được cài hoàn chỉnh hay chưa, bằng cách gõ lệnh sau vào Terminal (hoặc Command Line trên Windows):

$ go version
Nếu Go được cài đặt đầy đủ thì nội dung output sẽ giống thế này:
go version go1.4.2 darwin/amd64
 

Viết chương trình đầu tiên bằng Go

OK, cài đặt xong rồi thì bắt tay vào code thôi. Chương trình đầu tiên, đoán ra rồi phải không? là chương trình huyền thoại mà bài nào cũng viết: Hello World =))

Chúng ta sẽ tạo một file mới, tên là hello.go và gõ đoạn chương trình sau vào. Nhưng hãy nhớ là: Gõ vào, đừng copy paste!. Phải tự gõ vào mới nhớ được!

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Printf("Hello Gopher's World!")
}
Gõ xong rồi. Bạn có thấy code nó quái thế nào không?

Không có chấm phẩy cuối dòng, từ khoá func cứ như là Swift vậy, hao hao giống Javascript nữa. Còn cái gì nữa đây? fmt.Printf để in nội dung ra màn hình, có cần phải dài dòng vậy không?

Golang là thế đấy, nếu bạn không thích nó, thì phải tập thích nó đi thôi =))

Bây giờ hãy compile và chạy chương trình với lệnh:

$ go run hello.go
Output sẽ là:
Hello Gopher's World!
Xong rồi đó, chúc mừng, bạn đã viết được chương trình đầu tiên của mình bằng Go rồi đấy =))