我是如何從Java轉(zhuǎn)型為Go區(qū)塊鏈工程師

本文來自于一個比原鏈核心開發(fā)的陳述

前言

本人在加入比原鏈之前一直是做Java開發(fā)的窄刘，當(dāng)初看到Go還有點(diǎn)猶豫唇敞，還怕過不了面試，結(jié)果是否掌握一門語言的考量確實(shí)沒那么高析既，我順利入職比原鏈韩脑，并在半個月內(nèi)很快掌握Go并能夠進(jìn)行核心項(xiàng)目的開發(fā)。
Java語言在較大的成熟項(xiàng)目上具有優(yōu)勢见坑，但是在區(qū)塊鏈開發(fā)中確實(shí)會有很多短處嚷掠，比如在協(xié)程處理上，還有Java語言本身不夠靈活等等荞驴，當(dāng)然選擇使用Go主要是因?yàn)槠湓趨^(qū)塊鏈的流行程度不皆。

區(qū)塊鏈的流行語言

在區(qū)塊鏈公鏈的開發(fā)圈子里，我們找到了一些流行的編程語言熊楼，有C++霹娄、Golang、Python和最近新起的Rust等等鲫骗。

稍微對比較有名的項(xiàng)目采用的編程語言做個統(tǒng)計犬耻，如下圖：

老一代的公鏈，比如Bitcoin执泰，Litcoin一般使用C/C++較多（我們看看那個時間枕磁，當(dāng)時Go還沒起來呢），新一代的公鏈比如以太坊术吝，聯(lián)盟鏈翹楚超級賬本计济，開始較多使用Go語言，當(dāng)然我們看到Rust的發(fā)展勢頭也很猛排苍，近兩年的很多公鏈比如波卡沦寂，Grin都開始采用Rust語言開發(fā)了。

Go語言的優(yōu)勢

部署簡單

Go 編譯生成的是一個靜態(tài)可執(zhí)行文件淘衙，除了 glibc 外沒有其他外部依賴传藏。這讓部署變得異常方便：目標(biāo)機(jī)器上只需要一個基礎(chǔ)的系統(tǒng)和必要的管理、監(jiān)控工具彤守，完全不需要操心應(yīng)用所需的各種包漩氨、庫的依賴關(guān)系，大大減輕了維護(hù)的負(fù)擔(dān)遗增〗芯可直接編譯成機(jī)器碼，不依賴其他庫做修，glibc的版本有一定要求霍狰，部署就是扔一個文件上去就完成了抡草。

性能優(yōu)秀

雖然不如 C 和 Java，但通常比原生 Python 應(yīng)用還是高一個數(shù)量級的蔗坯，適合編寫一些瓶頸業(yè)務(wù)康震。內(nèi)存占用也非常省。

并發(fā)性&通道

Goroutine 和 channel 使得編寫高并發(fā)的服務(wù)端軟件變得相當(dāng)容易宾濒，很多情況下完全不需要考慮鎖機(jī)制以及由此帶來的各種問題腿短。單個 Go 應(yīng)用也能有效的利用多個 CPU 核，并行執(zhí)行的性能好绘梦。

良好的語言設(shè)計

Go 非常簡單橘忱，且易于學(xué)習(xí)。從學(xué)術(shù)的角度講 Go 語言其實(shí)非常平庸卸奉，不支持許多高級的語言特性钝诚；但從工程的角度講，Go 的設(shè)計是非常優(yōu)秀的：規(guī)范足夠簡單靈活榄棵。正是由于 Go 的簡單性凝颇，任何的 Python、Elixir疹鳄、C++拧略、Scala 或者 Java 開發(fā)者皆可在一月內(nèi)組建成一個高效的 Go 團(tuán)隊。

標(biāo)準(zhǔn)庫&工具

Go目前已經(jīng)內(nèi)置了大量的庫瘪弓，特別是網(wǎng)絡(luò)庫非常強(qiáng)大辑鲤。更重要的是 Go 自帶完善的工具鏈，大大提高了團(tuán)隊協(xié)作的一致性杠茬。比如 gofmt 自動排版 Go 代碼，很大程度上杜絕了不同人寫的代碼排版風(fēng)格不一致的問題弛随。把編輯器配置成在編輯存檔的時候自動運(yùn)行 gofmt瓢喉，這樣在編寫代碼的時候可以隨意擺放位置，存檔的時候自動變成正確排版的代碼舀透。此外還有 gofix, govet 等非常有用的工具栓票。

團(tuán)隊牛逼

Go語言后面的支持者是Google，語言足夠在各種場景下得到檢驗(yàn)愕够，同時創(chuàng)始人還是C語言之父走贪，對后續(xù)的發(fā)展和創(chuàng)新可期。

Go成功的項(xiàng)目

Go語言在云時代得到了比較廣泛的應(yīng)用惑芭，特別是Docker和K8s這樣的殺手級產(chǎn)品的出現(xiàn)讓Go語言在工程界占有一席之地
除此之外Go語言還有非常多的成功運(yùn)行中的軟件：
nsq：bitly開源的消息隊列系統(tǒng)坠狡，性能非常高，目前他們每天處理數(shù)十億條的消息
packer:用來生成不同平臺的鏡像文件遂跟，例如VM逃沿、vbox婴渡、AWS等，作者是vagrant的作者
skynet：分布式調(diào)度框架
Doozer：分布式同步工具凯亮，類似ZooKeeper
Heka：mazila開源的日志處理系統(tǒng)
cbfs：couchbase開源的分布式文件系統(tǒng)
tsuru：開源的PAAS平臺边臼，和SAE實(shí)現(xiàn)的功能一模一樣
groupcache：memcahe作者寫的用于Google下載系統(tǒng)的緩存系統(tǒng)
god：類似redis的緩存系統(tǒng)，但是支持分布式和擴(kuò)展性
gor：網(wǎng)絡(luò)流量抓包和重放工具

生態(tài)卡位和隱性標(biāo)準(zhǔn)

除了打鐵還需自身硬之外假消，還有些機(jī)遇和運(yùn)勢柠并，讓區(qū)塊鏈選擇的了Go語言。我們來看區(qū)塊鏈2.0以來最成功的公鏈和聯(lián)盟鏈代表富拗，以太坊和超級賬本Fabric臼予，無一例外都選擇使用Go作為開發(fā)語言（雖然以太坊其實(shí)也有其他語言的客戶端版本，但進(jìn)入到Homestead階段以后媒峡，Go客戶端占據(jù)了主導(dǎo)地位）瘟栖，這兩大超級區(qū)塊鏈的影響力可不是一般項(xiàng)目可以比擬的，不僅在生態(tài)中占據(jù)了大的坑位谅阿，事實(shí)上還隱性的制定了區(qū)塊鏈的標(biāo)準(zhǔn)半哟，不論是公鏈中的智能合約，還是聯(lián)盟鏈的技術(shù)签餐，都繞不開以太坊和Fabric寓涨，那么對于一家想要做區(qū)塊鏈技術(shù)選型的公司來說，最快捷的實(shí)現(xiàn)是什么氯檐？自然是直接照搬這兩個項(xiàng)目的創(chuàng)新戒良，再捷徑一點(diǎn)就是直接拿開源代碼改，那么自然Go語言就成為后來者的首選冠摄，換種語言重新實(shí)現(xiàn)一遍難度也不小糯崎，而且如果選擇一些創(chuàng)新但不是非常成熟的語言還會缺失一些特定庫的支持從而導(dǎo)致項(xiàng)目無法開展。

很多人對以太坊的影響力毋庸置疑河泳，但實(shí)際上Fabric在企業(yè)區(qū)塊鏈部署上的影響力更不容小覷：

圖表來源《2019年全球企業(yè)區(qū)塊鏈基準(zhǔn)研究報告》

Hyperledger Fabric是已部署的企業(yè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中使用最多的協(xié)議框架沃呢，超級賬本Hyperledger（其中Fabric作為旗艦協(xié)議）是集成商和軟件開發(fā)平臺最常支持的協(xié)議框架，比例達(dá)到了53%拆挥。
而在所有的區(qū)塊鏈技術(shù)書籍里面薄霜，有關(guān)超級賬本的書籍是賣的最為火爆這個事實(shí)也是側(cè)面印證了超級賬本Hyperledger的影響力。

比原鏈在Go語言中的實(shí)踐

在選型編程語言的過程中纸兔，考量了C惰瓜，C++, Java，但C/C++大項(xiàng)目維護(hù)難度大汉矿，而Java又略顯笨重崎坊，此時Go語言已經(jīng)在區(qū)塊鏈項(xiàng)目上大放異彩，也逐漸形成技術(shù)和人才的一個頭部效應(yīng)洲拇，那么順應(yīng)潮流進(jìn)行技術(shù)選型自然也會減少初始比原鏈項(xiàng)目遇到的阻力流强，當(dāng)然在逐漸開發(fā)過程中痹届，我們也感受到了選用Go語言帶來的便利和優(yōu)勢。

Go在區(qū)塊鏈上的一個Case

從技術(shù)上來說打月，區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)是需要多模塊異步協(xié)同工作的队腐，所以Go語言并發(fā)性和通道就顯得非常有優(yōu)勢，我們看下面交易驗(yàn)證的例子：

func ValidateTxs(txs []*bc.Tx, block *bc.Block) []*ValidateTxResult {
    txSize := len(txs)
    //init the goroutine validate worker
    var wg sync.WaitGroup
    workCh := make(chan *validateTxWork, txSize)
    resultCh := make(chan *ValidateTxResult, txSize)
    closeCh := make(chan struct{})
    for i := 0; i <= validateWorkerNum && i < txSize; i++ {
        wg.Add(1)
        go validateTxWorker(workCh, resultCh, closeCh, &wg)
    }

    //sent the works
    for i, tx := range txs {
        workCh <- &validateTxWork{i: i, tx: tx, block: block}
    }

    //collect validate results
    results := make([]*ValidateTxResult, txSize)
    for i := 0; i < txSize; i++ {
        result := <-resultCh
        results[result.i] = result
    }

    close(closeCh)
    wg.Wait()
    close(workCh)
    close(resultCh)
    return results
}

我們使用Routine+Ch+WaitGroup在30行代碼之內(nèi)奏篙，就可以構(gòu)建一個并發(fā)的驗(yàn)證交易的功能柴淘，在高配置的服務(wù)器的情況下，可以跑出10萬以上的TPS秘通。

輕松變成Go語言大師

我當(dāng)初進(jìn)入比原之前也沒有做過Go語言開發(fā)为严，但都能夠很快上手，基本在半個月內(nèi)能夠參與核心代碼的開發(fā)和維護(hù)了（對于從C/C++/Java有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者尤其快速）肺稀，這就是語言簡單對團(tuán)隊構(gòu)建帶來的好處第股。

統(tǒng)一的協(xié)作

從協(xié)作上來說，通過gofmt 自動排版 Go 代碼话原，能夠讓核心團(tuán)隊成員甚至社區(qū)開發(fā)者提交的代碼風(fēng)格的差異性降到最小夕吻，提升項(xiàng)目的整體質(zhì)量和可維護(hù)性。

小結(jié)

Go語言本身的特質(zhì)和優(yōu)勢為其做好了鋪墊繁仁，而以太坊和超級賬本兩個超級區(qū)塊鏈項(xiàng)目的加持也讓Go語言成為了很多區(qū)塊鏈項(xiàng)目的首選涉馅，比原鏈選用Go語言也充分體會到了其開發(fā)區(qū)塊鏈底層的優(yōu)勢，但是無需落入語言之爭的陷阱黄虱，講求實(shí)用主義才是做工程應(yīng)有之義稚矿，比原鏈核心項(xiàng)目是用Go語言完成，但是周邊的很多子項(xiàng)目也有用Java捻浦，Python或者JavaScript實(shí)現(xiàn)晤揣，畢竟生態(tài)的多樣性才是一個項(xiàng)目長久的根本。