Go vs erlang

2014年10月4日 (六) 08:52的版本

Go 与 Erlang 语言方面的一些比较：

说到concurrent，一般会想到Erlang和Go语言，这两种语言的主打特性都是concurrent，Erlang有着20多年的历史，是为简化开发电信大并发和高可靠性应用而发明的语言，Go是Google从2007年开始设计，2009年opensource出来的，Go属于一种system language，opensource的就算这两种语言吧，公司内私有的语言则有TNSDL，SDL的一个变种，以前写过一篇SDL和Erlang比较的文章（http://bookjovi.iteye.com/blog/1233299），这三种concurrent语言各有不同，下面看看：

1、语言设计

Erlang的实现基于虚拟机beam，Go是编译型语言，有着独成一体的compiler(不同于gcc，Go很好的解决了依赖的问题，所以编译go程序时不需向编译c程序那样指定include和library)，TNSDL和GO类似，属于native执行。Erlang和TNSDL主要是为电信级应用服务的，而Go的concurrent则更具有通用性，这点主要体现在concurrent的设计，Erlang和SDL是基于process之间传递message，而Go是goroutine组成，再加上channel，Go通过把process和message解耦使得Go的设计更有通用性和灵活性，应用可以根据自己的需求决定是否需要channel的处理。routine加channel的设计在stackless python也有（有些人说Go = C + stackless Python），正是channel的灵活性使Go中不需要Erlang中的PID，Go中的go无返回值，Erlang中的spawn则返回PID。

Erlang没有对message buf进行控制，使用Go的channel则可控制channel的capacity，make(chan int, 100)

2、Library支持

Erlang有着20多年的历史，OTP中各种behavior，driver支持使得使用Erlang得心应手。Go的历史短得多，library仍有欠缺。

3、scheduler调度器

从实现的角度看Erlang中每个process都有自己的heap，所以无法共享内存，总体来说Erlang的scheduler与Linux kernel非常相似；Go和SDL属于native执行，这里主要讨论公平性的问题，Erlang中每个process有reduction，类似于Linux kernel中process的time slice，Go是native执行，那么Go的runtime是如何控制每个goroutine的公平性呢？答案是没有，native执行的goroutine无法像Erlang那样保证公平性，goroutine只能在syscall、io、channel read write操作时才能有机会重新执行schedule函数，以执行其余的goroutine。在concurrent语言中，如不能很好的解决公平调度和优先级调度是个很大的问题。

鉴于Go现在还不是太成熟，或许以后会有改进，scheduler和GC都有很多的讨论，现在scheduler的实现逻辑及其简单（G & M），与Erlang 调度器相比更是简单（里面有些bug，还有公平性的问题）。

Erlang scheduler位于：otp/erts/emulator/beam/erl_process.c
Go scheduler位于：go/src/pkg/runtime/proc.c

4、memory model 内存模型

Erlang中每个process有自己的heap，stack在heap的底部，这里的stack是Erlang process的stack，类似于Java中的操作数栈，stack向下增长，stack top如遇到heap top，则进行GC，GC后stack移到新的地方。

Go是native执行，goroutine的stack是segment stack，TNSDL的runtime也是使用这种segment stack，segment stack就是一个程序中有很多stack执行，stack的切换则通过setjmp，longjmp实现的。（setjmp和longjmp的一个主要应用就是concurrent，另一个是在C中模拟try catch）

5、GC垃圾回收

Erlang的GC属于分代算法，有个old heap，有minor gc和full sweep，总体来说和Java类似，只不过Erlang没有mark的过程，直接根据rootset找到所有Eterm放在新分配的heap的。

Go现在是mark-sweep，以后会使用IBM的低延时GC算法。

6、高可靠性

Erlang中有个builtin的高可靠性，如link和monitor机制。

Go是一个通用性的设计，虽没有built-in的link和monitor，goroutine则可使用defer来实现link的效果。

7、性能

Go的实际目标之一就是高性能，这也是为什么go是一种编译型语言。理论上分析goroutine的性能会好于Erlang的process，但软件设计原则中性能只是衡量标准之一而不是全部。

好了，话太多，就说到这里了，个人还是很喜欢Go的设计，未来程序语言的实际应该像go和Erlang那样扔掉mulitthreading的设计（Java,Python），同时channel的使用使得go的实际更具通用性和灵活性，这是concurrent语言被行业接受非常关键性的因素。