AI 和 数据科学领域,Go 语言可能很快会取代 Python。最后的原因有点迷
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2020-10-31 17:53
30 年前,Python 首次出现。但是花了 20 年时间才能获得开发人员的赏识。快进到 2019 年,它成为开发人员中第二受欢迎的语言。(来自 Stackoverflow 开发人员 2019 调查结果[1])
过去,尤其是在过去的 5 年中,它的增长是巨大的。Python 成为机器学习和数据科学开发人员的首选语言。
在接下来的几年中,Python 在这些领域的主导地位无疑会持续。但是与更新的语言相比,它具有一些严重的缺点。对于 21 实际 20 年代的开发者来说,这可能是一个障碍。
现在是检查 Python 问题并将其替换为更好的替代方法的正确时机。就 AI 开发和数据科学而言,我们的下一个入门语言可能是 Golang。
Python 受欢迎的原因
Python 受欢迎的主要原因是:它易于学习。与其他语言相比,它的语法很简单,任何人都可以在几小时或几天内学习 Python 的基础知识。
即使在学习了其他语言(例如 C++ 或 Java)之后,开发人员通常还是更喜欢使用 Python。那是因为有一个 Python 库,几乎可以满足所有人的要求。
库和简单的语法使使用 Python 开发软件既简单又高效。这些优势使 Python 成为了初学者的语言。
Python 问题
速度
Python 是一种解释型语言,这会引起 Python 的最大问题:执行缓慢。与其他编译语言(例如 C++ 和 Go)相比,Python 的执行速度很慢,非常慢。
Python 是一种动态类型的语言。在运行期间会自动分配变量的数据类型。这使执行速度大大降低。
使用 C/C++
为了克服 Python 运行慢的缺点,Tensorflow,Numpy 和 Pandas 之类的库部分用 C 或 C++ 编写。它们有助于显著提高执行速度。
基本上,Python 需要其他语言的帮助才能克服其问题。
全局解释器锁(Global Interpreter Lock)
Python 的全局解释器锁[2](GIL)一次只能执行一个线程,同时提高了单线程性能。Python 的多线程并没有真正让多个线程同时运行。
实际上,Python 无法执行真正的多线程。
(注意:Python 的非 CPython 实现(例如 Jython 和 IronPython 没有 GIL))
为什么要使用 Go 语言?
Go 是一种开放源代码编程语言,可轻松构建,简单,可靠和高效。
“ Go” 在 10 年前首次亮相。它是 Google 开发的通用性编程语言。
与 Python 和其他编程语言相比,它具有多个优势,这就是我们感兴趣的原因。
快速
Go 是静态类型化和编译的语言。这意味着执行速度将比 Python 快几倍。与 Python 不同,Go 不需要其他语言的帮助就可以更快。
这是 Go 和 Python 之间的一个小型基准测试游戏比较[3]。Go 几乎与 C++ 和 Java 一样快。而且,Go 的代码编译速度比 C+C 和 Java 快得多。
简单易学
Go 的语法很简单,类似于 C。它是一种易于学习的编程语言,特别是已经了解 C 或 Java 语言的基础知识。
要了解 Go 的基础知识,请访问 Go 指南[4] 进行交互式之旅或访问官方文档[5]。
越来越受欢迎
根据此次 Hackearth 对来自 76 个国家/地区的 16,000 多名开发人员的调查[6],Go 是 2020 年最受欢迎的编程语言。
32% 的经验丰富的开发人员和 29% 的学生说他们想学习 Go 不足为奇。
并发
并发是 Go 的主要优势之一。Go 具有 Goroutines[7] 以实现并发。Goroutines 是可以同时独立运行的函数。
Goroutine 重量轻,仅占用 2KB(依赖于不同实现,目前 Go1.15 是 2KB) 的内存。由于 Goroutine 轻巧,因此可以同时运行成千上万个。
Goroutine 还有很多其他优点,比如:
Goroutine 具有可增长的分段堆栈。这意味着它们仅在需要时才使用更多的内存。 Goroutine 具有比线程更快的启动时间。 Goroutine 带有内置原语,以在它们自己(通道)之间安全地通信。 使用 Goroutines 可以避免共享数据结构时不得不使用互斥锁。 此外,goroutine 和 OS 线程没有 1:1 映射。一个 goroutine 可以在多个线程上运行。Goroutines 被多路复用到少量的 OS 线程中。
参考文章:为什么要学习 Go?[8]。
是什么使 Go 适用于 AI 研究
将 Go 专门用于 AI 研究或数据科学并没有什么特别的。为什么应将 Go 用于 AI 和数据科学?我会告诉你的...但是等一下。
30 年前,尚未开发 Python 来构建机器学习或深度学习算法或进行数据可视化。
之所以是今天,是因为开发人员和学生们喜欢用 Python 进行代码编写,并且支持开发该开发人员意图的语言。
Go 旨在提高程序员的生产力。与 Python 相比,它具有多个优点。它很可能会在未来几年中成功取代 Python,成为最受欢迎的语言。
因此,它可以归结为 1 行:
Go 可以支持 “21 世纪 20 年代的开发人员”发展他们的思想,这比任何其他语言都要好得多。
原文链接:https://towardsdatascience.com/golang-ai-programming-language-for-the-20s-71890baa8c47
本文作者:Dasaradh Saran
编译:polarisxu
参考资料
Stackoverflow 开发人员 2019 调查结果: https://insights.stackoverflow.com/survey/2019#most-loved-dreaded-and-wanted
[2]全局解释器锁: https://wiki.python.org/moin/GlobalInterpreterLock
[3]小型基准测试游戏比较: https://benchmarksgame-team.pages.debian.net/benchmarksgame/fastest/go-python3.html
[4]Go 指南: http://tour.studygolang.com/welcome/1
[5]官方文档: https://docs.studygolang.com/doc/
[6]调查: https://www.hackerearth.com/recruit/developer-survey/
[7]Goroutines: http://tour.studygolang.com/concurrency/1
[8]为什么要学习 Go?: https://medium.com/@kevalpatel2106/why-should-you-learn-go-f607681fad65
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