Tìm hiểu về ngôn ngữ lập trình Golang

Golang – một cái tên mới nổi trong làng lập trình và là sự lựa chọn hấp dẫn đối với những nhà phát triển. Và ban đầu sẽ có ít ai biết được rằng Golang lại xuất phát từ Google, hãy cùng tìm hiểu về ngôn ngữ lập trình này qua bài viết của Tothost bạn nhé! 

1. Golang là gì?

1.1. Khái niệm ngôn ngữ Go

Ngôn ngữ lập trình Go (Golang) là ngôn ngữ lập trình mã nguồn mở hỗ trợ việc lập trình trở nên dễ dàng hơn, dựa trên tiêu chí dễ đọc, đơn giản, hiệu quả và đạt hiệu suất cao. Golang là ngôn ngữ dạng static typed, nghĩa là mọi yếu tố trong Go đều phải được định rõ kiểu dữ liệu, ngược lại với các ngôn ngữ có kiểu dữ liệu động (dynamic) như Python hoặc Javascript.

Khái niệm về Go:

Go is an open source programming language that makes it easy to build simple, reliable, and efficient software

Golang tương đối gần gũi với Java hay C++ trong việc sử dụng cho mục đích lập trình. Sự đơn giản là đặc điểm chính làm nổi bật Golang so với các ngôn ngữ khác. Với cú pháp gọn gàng và sự tương đồng với C++, việc học Golang trở nên dễ dàng hơn đối với những người đã quen thuộc với C++.

Golang cũng chia sẻ nhiều điểm tương đồng với Java, đặc biệt là khả năng xây dựng và phát triển các ứng dụng chạy trên nhiều nền tảng khác nhau. Điều này giúp cho việc sử dụng Golang trở nên thân thuộc trong cộng đồng lập trình, dù ngôn ngữ này “ra đời sau vài ngôn ngữ khác”.

Golang mặc dù được thiết kế bởi các nhân viên của Google nhưng lại không thuộc về quyền sở hữu của Google.

Trang chủ của Go: https://go.dev/

1.2. Lịch sử của Golang

Một nhóm ba kỹ sư của Google bao gồm Robert Griesemer, Rob Pike và Ken Thompson đã tạo ra Golang. Họ mong muốn một ngôn ngữ dễ học, có hiệu suất tốt hơn và hỗ trợ tốt hơn cho tính song song (concurrency).

Họ phát hành phiên bản ban đầu của Go cho công chúng vào tháng 11 năm 2009 với thiết kế kiểu tĩnh (static) dễ đọc và viết. Kể từ khi ra mắt, Go đã trở nên ngày càng phổ biến và hiện nay nó được sử dụng rộng rãi bởi các nhà phát triển trên khắp thế giới. Sự phổ biến của nó đến từ tính đơn giản, hiệu suất và hỗ trợ  xử lý song song, làm cho nó trở thành ngôn ngữ lập trình lý tưởng cho việc xây dựng ứng dụng quy mô lớn.

Hiện nay, các nhà phát triển sử dụng Golang trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm phát triển web, điện toán đám mây, lập trình mạng và tính toán khoa học. Sự phổ biến của nó cũng đã dẫn đến việc phát triển nhiều thư viện và công cụ của bên thứ ba, làm cho việc xây dựng các ứng dụng phức tạp và tinh vi trở nên dễ dàng hơn đối với các nhà phát triển.

2. Ưu thế và hạn chế của Golang

2.1. Ưu thế

• Tiện ích: Đặc điểm nổi bật và độc đáo nhất của Golang là Goroutines. Goroutines có khả năng đa kênh và cho phép giao tiếp giữa các kênh một cách linh hoạt. Thêm vào đó, khởi động nhanh hơn so với threads thông thường và mutex locking giúp tránh xung đột dữ liệu.
• Tốc độ: Mặc tốc độ nhị phân của Golang có thể chậm hơn C++, nhưng hiệu suất so với C++ không chênh lệch quá nhiều. Đối chiếu với Python, Java hay Ruby, Golang lại nhanh hơn nhiều.
• Linh hoạt: Các tệp executable do Golang tạo ra có khả năng hoạt động một cách trơn tru mà không cần phụ thuộc vào các external dependencies. Toolchain của Golang hỗ trợ nhiều phần cứng, hệ điều hành khác nhau và là công cụ biên dịch hệ nhị phân hiệu quả.
• Tương thích: Khả năng liên kết với thư viện C cả bên ngoài và trong hệ thống native giúp Golang tương thích với nhiều hệ thống khác nhau. Sự kết hợp này cải thiện hiệu suất và giảm thiểu thời gian phát triển phần mềm.
• Hỗ trợ: Golang không ngừng mang đến trải nghiệm mới thông qua kết nối với nhiều bên thứ ba khác nhau như MacOS, Windows, Linux,… Nó cũng tích hợp tốt với các môi trường phát triển phổ biến như Komodo IDE và Microsoft Visual Studio Code.

Đọc thêm: Hệ điều hành và một số hệ điều hành phổ biến

2.2. Hạn chế

Golang có những ưu điểm lớn mang lại lợi ích cho người dùng nhưng cũng đi kèm với một số hạn chế:

• Không hỗ trợ công cụ Generics: Việc này làm cho mã code được tạo ra bởi Go trở nên trừu tượng và khó hiểu. Điều này có thể gây mất đi khả năng xây dựng code rõ ràng và dễ đọc.
• Quy tắc nghiêm ngặt: Sự sáng tạo của người dùng có thể bị hạn chế do các quy tắc này, tuy nhiên có thể sử dụng plugin sáng tạo để ghi đèn lên những hạn chế này.
• Sự tối giản: Mặc dù Golang nhẹ và gọn, nhưng đôi khi quá trình vận hành trở nên quá tải vì điều này. Trong khả năng lưu trữ của người dùng cũng bị hạn chế bởi thư viện của Golang không rộng rãi so với các ngôn ngữ khác.

3. Vì sao nên học Golang?

Mặc dù là một ngôn ngữ lập trình khá mới mẻ so với phần còn lại của thế giới lập trình nhưng sau đây sẽ là những lý do mà bạn nên học Go:

3.1. Khắc phục giới hạn về phần cứng

Để cải thiện khả năng hoạt động của ứng dụng, có thể tăng phần cứng bằng cách sử dụng CPU có nhiều core, tăng dung lượng bộ nhớ cache. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi một khoản chi phí đáng kể. Thay vào đó, có thể tối ưu hóa phần mềm để tăng hiệu suất, nhưng đa phần các ngôn ngữ lập trình mới không mang lại kết quả đáng kể.

3.2. Goroutines

Các ngôn ngữ như Python, Java thường đều sẽ hỗ trợ tính đa luồng (multi-threading) tuy nhiên lại có những hạn chế như việc thực thi đồng thời (concurrent execution), khoá luồng (threading-locking), race conditions và deadlocks làm cho việc phát triển ứng dụng đa luồng trở nên khó khăn và phức tạp hơn. Và Goroutines được tạo ra để giải quyết vấn đề đó.

Golang được phát triển từ năm 2009, thời điểm khi các vi xử lý đa nhân (multi-core processors) đã trở nên phổ biến. Điều này đã định hình Golang với mục tiêu tối ưu hóa việc thực thi đồng thời (concurrency), và đặc biệt có goroutines thay vì sử dụng luồng (thread).

Goroutines sở hữu các ngăn xếp phân khúc mở rộng (growable segmented stacks) có khả năng linh hoạt, giúp tiết kiệm bộ nhớ khi cần thiết. Thêm nữa, nó cũng khởi động nhanh hơn so với luồng thông thường. Đặc điểm quan trọng của goroutines là khả năng sử dụng các kênh (channel) để giao tiếp với nhau, cùng với mutex locking, giúp đảm bảo an toàn khi đọc và ghi dữ liệu.

3.3. Giao tiếp trực tiếp với vi xử lý thông qua mã nhị phân (binaries)

Code của Golang sẽ được chuyển sang dạng mã nhị phân binaries (do Go là ngôn ngữ biên dịch Compiled) để chạy mà không cần qua trình thông dịch, hiệu suất của Golang cũng có hiệu suất tốt bằng các ngôn ngữ lập trình như C, C++.

3.4. Dễ dàng bảo trì và mở rộng 

Việc bảo trì và mở rộng mã nguồn trong Golang được thực hiện một cách đơn giản và linh hoạt. Ngôn ngữ này được thiết kế tối giản với cú pháp gọn gàng, không phức tạp như các ngôn ngữ khác. Mã nguồn được xây dựng đơn giản, dễ đọc hiểu và giảm thiểu các thay đổi ảnh hưởng bên ngoài hàm, giúp cho lập trình viên làm việc một cách hiệu quả.

Golang cũng loại bỏ một số đặc tính của các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng (OOP) hiện đại để tối ưu hóa quá trình phát triển, bao gồm:

• Sử dụng gói (packages) để phân chia mã nguồn.
• Cấu trúc ngôn ngữ tương tự như C/C++.
• Không hỗ trợ kế thừa, làm cho việc thay đổi mã nguồn dễ dàng hơn.
• Không có hàm khởi tạo (constructors).
• Thiếu chú thích (annotations) như trong Java.
• Không sử dụng cú pháp try/catch nhưng thay vào đó sử dụng cơ chế xử lý lỗi (error) thay thế cho exception.

3.5. Được hỗ trợ bởi Google

Như đã đề cập ở phần đầu, Go được thiết kế và hỗ trợ bởi Google – một trong những công ty có cơ sở hạ tầng cloud server lớn nhất thế giới. Golang cũng được sử dụng tại các công ty lớn như BBC, IBM, Intel.

Kết luận

Nhìn chung, Golang là một ngôn ngữ lập trình nhỏ gọn và đơn giản trong việc xây dựng và vận hành các phần mềm, có lẽ đó là lí do mà Go đã có một cộng đồng sử dụng lớn. Bạn nghĩ sao về ngôn ngữ “chuột lang”? Liệu sau bài viết này bạn sẽ học Golang chứ? Hi vọng tất cả thông tin sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình tìm hiểu Golang.