Đi nhanh như thế nào?

Go là một trong số ít các ngôn ngữ được cho là chạy 'gần với kim loại', tức là nó được biên dịch, gõ tĩnh và thực thi mã nguyên bản, không có VM. Điều này sẽ mang lại cho nó một lợi thế về tốc độ so với Java, C # và tương tự. Tuy nhiên, có vẻ như nó đứng sau Java (xem phần Bắn ngôn ngữ lập trình )

Tôi cho rằng các trình biên dịch kém trưởng thành chịu trách nhiệm rất lớn cho việc này, nhưng còn lý do nào khác không? Có bất cứ điều gì vốn có trong thiết kế của Go sẽ ngăn nó chạy nhanh hơn, giả sử, Java? Tôi có một cái nhìn rất không phức tạp về các mô hình thời gian chạy, nhưng có vẻ như về nguyên tắc, nó sẽ có thể chạy nhanh hơn Java, nhờ thực thi mã gốc.

Về mặt thiết kế ngôn ngữ, thực sự không có bất cứ điều gì khiến Go đi chậm hơn Java nói chung. Trong thực tế, nó cho phép bạn kiểm soát nhiều hơn về bố cục bộ nhớ của các cấu trúc dữ liệu của bạn, vì vậy đối với nhiều tác vụ phổ biến, nó sẽ nhanh hơn một chút. Tuy nhiên, trình biên dịch Go chính, trình lập lịch biểu, trình thu gom rác, thư viện regrec và nhiều thứ khác không được tối ưu hóa đặc biệt. Điều này đang dần được cải thiện, nhưng trọng tâm dường như là hữu ích, đơn giản và đủ nhanh để giành chiến thắng trong các điểm chuẩn vi mô.

Trong điểm chuẩn được liên kết, Go thua lớn với Java trên cây nhị phân và kiểm tra regrec. Đó là những bài kiểm tra của hệ thống quản lý bộ nhớ và thư viện regrec tương ứng. Quản lý bộ nhớ của Go có thể nhanh hơn và chắc chắn sẽ cải thiện theo thời gian và thư viện regrec tiêu chuẩn hiện tại là một trình giữ chỗ để triển khai tốt hơn nhiều sắp tới. Vì vậy, mất hai thứ đó không đáng ngạc nhiên, và trong tương lai gần, biên độ sẽ hẹp hơn.

Đối với điểm chuẩn k-nucleotide, hơi khó so sánh vì mã Java dường như đang sử dụng một thuật toán khác. Mã Go chắc chắn sẽ được hưởng lợi từ các cải tiến trình biên dịch, trình lập lịch biểu và phân bổ sắp tới, ngay cả khi được viết, nhưng ai đó sẽ phải viết lại mã Go để làm điều gì đó thông minh hơn nếu chúng ta muốn so sánh chính xác hơn.

Java giành chiến thắng trong tiêu chuẩn mandelbrot bởi vì tất cả đều là số học và vòng lặp dấu phẩy động và đây là nơi tuyệt vời để JVM tạo mã máy thực sự tốt và nâng mọi thứ trong thời gian chạy. Go, so sánh, có một trình biên dịch khá đơn giản mà không cần nâng, bỏ kiểm soát hoặc tạo mã máy thực sự chặt chẽ hiện tại, vì vậy không có gì đáng ngạc nhiên khi nó bị mất. Tuy nhiên, ta nên nhớ rằng thời gian Java không tính thời gian khởi động JVM hoặc số lần cần chạy để JVM chạy JIT một cách độc đáo. Đối với các chương trình dài hạn, điều này không liên quan, nhưng nó quan trọng trong một số trường hợp.

Đối với phần còn lại của các điểm chuẩn, Java và Go về cơ bản là cổ, với Go chiếm ít bộ nhớ hơn và trong hầu hết các trường hợp ít mã hơn. Vì vậy, trong khi Go chậm hơn Java trong một số thử nghiệm đó, thì Java khá nhanh, Go so sánh khá tốt và Go có thể sẽ nhanh hơn đáng kể trong tương lai gần.

Tôi đang mong chờ khi gccgo (trình biên dịch Go sử dụng codegen gcc) đã hoàn thiện; điều đó sẽ khiến Go trở nên phù hợp với C cho nhiều loại mã, điều này sẽ rất thú vị.

1. Thậm chí không cần nói vấn đề nào đã được giải quyết, toàn bộ điểm chuẩn là vô nghĩa.
2. Cả JVM và CLR đều sử dụng JIT để tạo mã máy. Không có lý do gì nên chậm hơn. Nó chỉ tốn chi phí cho lứa tuổi của bạn để khởi động.
3. Go được thiết kế để xây dựng nhanh . Bạn không có hàng tấn thời gian biên dịch và tối ưu hóa thời gian khởi động. Đi biên dịch thư viện tiêu chuẩn của riêng nó vào thời điểm ứng dụng Java đã khởi động.

Có thể đi nhanh hơn trong thời gian chạy? Vâng. Sẽ đi nhanh hơn bao giờ hết? Tôi không biết. Có thể các trình xây dựng trình biên dịch sẽ thêm tối ưu hóa tùy chọn với chi phí thời gian biên dịch. Nhưng tôi không nghĩ rằng họ có nhiều hứng thú với điều đó. Họ làm việc tại Google.
Những gì họ muốn là một ngôn ngữ cho phép phát triển nhanh và thực hiện tốt những gì họ làm. Chết tiệt, ngay cả khi điểm chuẩn đó là đáng tin cậy, điều đó có nghĩa là chúng nhanh bằng một nửa so với C và nhanh gấp 14 lần Python. Điều này là quá đủ tốt.
Phần cứng là rẻ, mã là đắt tiền. Mã có xu hướng trở nên lớn hơn và chậm hơn khi bạn đầu tư tiền, phần cứng trở nên rẻ hơn và nhỏ hơn. Bạn muốn có một ngôn ngữ, không yêu cầu 4 khung và 2000 lớp để hoàn thành bất kỳ điều gì hữu ích.
Không có gì vốn có trong thiết kế của Go, điều đó làm cho nó chậm. Tuy nhiên, có một cái gì đó vốn có trong các nhà thiết kế của Go, khiến nó chậm hơn lắp ráp: lẽ thường.

Tôi cũng nhận thấy rằng Go đặc biệt chậm trong điểm chuẩn regex-dna . Russ Cox đã giải thích lý do tại sao Go không phải là người biểu diễn trong tiêu chuẩn cụ thể này . Lý do là gói regrec của Go đang sử dụng một thuật toán kết hợp khác hoạt động kém trong điểm chuẩn cụ thể này nhưng có thể nhanh hơn nhiều so với các điểm chuẩn khác. Ngoài ra, Ruby, Python và các ngôn ngữ kịch bản lệnh khác đang sử dụng triển khai C của thuật toán so khớp regrec khác .

Cuối cùng, Trò chơi Điểm chuẩn Ngôn ngữ Máy tính bao gồm các điểm chuẩn vi mô có thể không phản ánh chính xác nhiều đặc điểm của các ngôn ngữ được đo và thậm chí là trung gian cho các hiển thị sai. Bài viết nghiên cứu này, được xuất bản gần đây bởi Google cung cấp một cái nhìn tổng quan chính xác hơn về một số đặc điểm ngôn ngữ của Go, Scala, Java và C ++ - đặc biệt là phần "Phân tích hiệu suất V.". Vì vậy, cuối cùng, Go gần như đói bộ nhớ như Java (81% bộ nhớ của Java) và tiêu thụ bộ nhớ thậm chí 170% so với Scala (không thể tìm thấy trong bài báo xem mức tiêu thụ bộ nhớ của JVM).

Nhưng một lần nữa, Go vẫn còn trẻ và vẫn đang được phát triển mạnh mẽ (thay đổi API)! Nhiều cải tiến đang đến sớm.

Go nhanh hơn Python và chậm hơn Java một chút. Trải nghiệm sơ bộ của tôi đã tìm thấy Go to hơn (1-2 bậc độ lớn) nhanh hơn Python và chậm hơn khoảng 10-20% so với Java. Tuy nhiên, Go nhanh hơn Java một chút nếu được sử dụng với lõi tứ (x64). Go cũng hiệu quả hơn rất nhiều về bộ nhớ RAM.

Tôi muốn thêm một số điểm về tiềm năng của Go về hiệu năng so với Java và Python. Go cho phép nhiều hơn những thứ mà C làm liên tục cho phép C vượt trội hơn hầu hết các ngôn ngữ khác. Lỗi bộ nhớ cache là khá quan trọng để tránh mã hiệu suất cao. Giảm nhớ cache yêu cầu kiểm soát bố cục bộ nhớ của cấu trúc dữ liệu của bạn. Go cho phép bạn làm điều đó. Java không làm cho việc tránh vỡ bộ nhớ và bộ nhớ cache trở nên khó khăn hơn.

Ngay bây giờ Java thường chạy nhanh hơn Go, bởi vì trình thu gom rác Java phức tạp hơn rất nhiều. Mặc dù không có lý do gì bộ thu gom rác Go không thể tốt hơn nhiều. Việc tạo mã cũng có khả năng tốt hơn rất nhiều cho Java tại thời điểm này. Go có rất nhiều tiềm năng để cải thiện, ví dụ như có hỗ trợ cho các hướng dẫn vectơ, v.v.

Vì vậy, tôi nghĩ rằng nó thực sự chỉ là một câu hỏi về thời gian trước khi vượt qua Java. Mặc dù giống như với bất kỳ mã ngôn ngữ nào có thể sẽ không tự động nhanh hơn bằng cách được viết bằng Go. Bạn phải sử dụng các phương tiện mà ngôn ngữ cung cấp cho bạn. Tôi muốn nói Go chỉ đơn giản là cung cấp thêm cơ hội để điều chỉnh mã của bạn.

Dù sao, đó chỉ là một kinh nghiệm của nhà phát triển.