Golang là gì? Tại sao nên học Golang 2024?

Golang, hay còn gọi là Go, là một ngôn ngữ lập trình đơn giản, nhanh chóng và hỗ trợ đa luồng. Hiện tại, Golang đang ngày càng phổ biến, mang đến nhiều sự thay đổi đột phá cho nhiều dự án thành công như Uber, Twitch, Slack, Dropbox, PayPal, Trivago. Bài viết này sẽ giúp bạn tìm hiểu tổng quan về ngôn ngữ lập trình mới mẻ này.

Đọc bài viết này để hiểu rõ.

• Golang là gì?
• Ưu điểm và nhược điểm của ngôn ngữ lập trình này.
• Những khái niệm cơ bản.
• Các ứng dụng phổ biến của Go.
• Câu hỏi thường gặp.

Golang là gì?

Go, còn được biết đến với tên Golang, là một ngôn ngữ lập trình biên dịch, kiểu dữ liệu tĩnh (statically typed) yêu cầu khai báo kiểu khi tạo biến, hay được gọi là ngôn ngữ bậc thấp, gần với ngôn ngữ máy tính hơn là ngôn ngữ con người. Golang được thiết kế tại Google bởi Robert Griesemer, Rob Pike và Ken Thompson.

Các đặc điểm và tính năng nổi bật của Golang

Cú pháp đơn giản và hiệu quả

Golang có cú pháp tương tự như C nhưng bổ sung nhiều tính năng nhằm cải thiện tính an toàn và hiệu suất như an toàn bộ nhớ, thu gom rác, kiểu dữ liệu cấu trúc và xử lý đồng thời (concurrency). 

Một số đặc điểm nổi bật khi viết code bằng Go (so với ngôn ngữ khác):

• Khai báo biến có thể được đơn giản hóa với kiểu dữ liệu được xác định tự động trong một số trường hợp. Ví dụ: cho phép sử dụng x := 0 thay vì var x int = 0 hoặc var x = 0.
• Hàm trong Golang có thể trả về nhiều giá trị, thường được sử dụng để trả về cả kết quả và trạng thái lỗi từ một hàm.
• Golang hỗ trợ một loạt các kiểu dữ liệu tích hợp và làm cho việc xử lý mảng (arrays), lát (slices), và bản đồ (maps) trở nên đơn giản.
• Câu lệnh range cho phép tạo vòng lặp dễ dàng.

Cho phép triển khai code tiện lợi và đa năng

Các hướng triển khai và chạy code của Golang mang đến sự tiện lợi và đa năng: 

• Bộ công cụ biên dịch “gc” tự lưu trữ của Google, hướng đến nhiều hệ điều hành và WebAssembly. 
• Giao diện “gofrontend” cho các trình biên dịch khác, kèm theo thư viện libgo. 

Khả năng biên dịch và chạy đa lõi

Một đặc điểm nổi bật khác của Golang là khả năng biên dịch sang JavaScript cho phát triển web front-end thông qua GopherJS. Golang được tạo ra để tăng cường năng suất lập trình trong thế giới hiện đại khi các chip có thể hỗ trợ chạy đa lõi, tăng cường kết nối mạng và kích thước của mã nguồn lớn.

Mục tiêu của Golang là kết hợp những điểm mạnh của các ngôn ngữ động như Python với hiệu suất và an toàn kiểu của ngôn ngữ như C.

Hỗ trợ đồng thời

Một tính năng đặc trưng khác của Golang là hỗ trợ đồng thời ngay trong ngôn ngữ, thông qua goroutines và channels.

Tính năng này cho phép lập trình viên viết ứng dụng hiệu năng cao và có khả năng mở rộng, làm cho Golang đặc biệt phù hợp với các máy chủ web, pipeline dữ liệu, và các hệ thống khác đòi hỏi độ đồng thời cao.

Ưu điểm và nhược điểm của Golang

Ưu điểm

• Dễ học và sử dụng, với cú pháp dễ hiểu cho người mới bắt đầu.
• Cung cấp hiệu suất cao và sử dụng bộ nhớ hiệu quả.
• Có một thư viện chuẩn mạnh, thúc đẩy năng suất mà không cần phụ thuộc nhiều vào các gói hay thư viện của bên thứ ba.
• Được hỗ trợ bởi một cộng đồng lớn mạnh luôn cung cấp nguồn lực và sự giúp đỡ.
• Sự ổn định cao trong các hệ thống mà Golang được triển khai.

Nhược điểm

• Có thể yêu cầu viết nhiều dòng code hơn cho những nhiệm vụ đơn giản.
• Không có nhiều code được viết sẵn bởi cộng đồng vì Golang là một ngôn ngữ lập trình còn rất mới, lập trình viên phải tự viết code của mình. 

Golang vs. Java vs. Python vs. C++

Java, Python và C++ đều là những ngôn ngữ rất ổn định và có thời gian phát triển lâu dài. Hãy cùng so sánh Golang với những ngôn ngữ này để thấy được ưu điểm mà nó mang lại:

	Go	Java	Python	C++
Kiểu dữ liệu	Kiểu dữ liệu tĩnh	Kiểu dữ liệu tĩnh	Kiểu dữ liệu động (không cần khai báo kiểu khi  tạo biến)	Kiểu dữ liệu tĩnh
Biên dịch	Được biên dịch	Được biên dịch (sang bytecode)	Không cần biên dịch	Được biên dịch
Đồng thời	Hỗ trợ goroutines	Hỗ trợ thông qua frameworks	Thông qua mô-đun của bên thứ ba	Thủ công với threading (std::thread)
Quản lý bộ nhớ	Tự động (thu gom rác)	Tự động (thu gom rác)	Tự động (thu gom rác)	Thủ công (với tính năng tự động trong smart pointers)
Cú pháp	Đơn giản	Phức tạp	Đơn giản	Phức tạp
Ứng dụng	Lập trình hệ thống, máy chủ web	Ứng dụng doanh nghiệp, Ứng dụng Android	Phát triển web, scripting	Lập trình hệ thống, phát triển game

Các ứng dụng phổ biến của Golang

Golang ngoài là một ngôn ngữ đột phá về mặt thiết kế, nó còn được sử dụng để phát triển các ứng dụng phổ biến là sản phẩm mang lại doanh thu chính cho các công ty công nghệ. Hãy cùng phân tích một số trường hợp nổi bật nhất mang lại danh tiếng của ngôn ngữ lập trình Golang qua các ứng dụng sau:

• Dịch vụ book xe trực tuyến – Uber
• Dịch vụ tài chính – PayPal
• Ứng dụng chat – Twitch và Slack
• Ứng dụng lưu trữ cloud – Dropbox
• Dịch vụ thương mại điện tử – Trivago

Dịch vụ book xe trực tuyến – Uber

Uber đã sử dụng Golang trong hệ thống định vị địa lý của sản phẩm để cải thiện dịch vụ đặt xe. Sản phẩm Uber phụ thuộc rất nhiều vào Golang để thực hiện các tính toán đường đi tối ưu, chạy các thuật toán dự đoán kẹt xe ở những điểm nóng như sân bay.

Mặc dù Node.js là ngôn ngữ lập trình chính của Uber nhưng công ty cần một hệ thống nhanh hơn khi họ phải xử lý hàng trăm nghìn yêu cầu tra cứu địa lý mỗi giây. 

Golang là giải pháp lý tưởng vì nó đáp ứng nhu cầu của họ vì các lý do sau:

• Golang thực hiện tốt các tra cứu yêu cầu độ trễ thấp dựa trên băng thông giới hạn của hệ thống.
• Golang có thể chạy công việc nặng về CPU như thuật toán điểm đa giác (point-in-polygon algorithms)
• Golang tải nền không gây gián đoạn, do Node.js là đơn luồng, việc làm mới nền có thể chiếm dụng CPU trong một khoảng thời gian dài, dẫn đến sự tăng thời gian chờ phản hồi truy vấn.

Đội ngũ phát triển Uber rất hài lòng khi sử dụng Golang, vì rất đáng tin cậy và giúp nâng cao năng suất của các lập trình viên.

Dịch vụ tài chính – PayPal

Nền tảng thanh toán của PayPal hỗ trợ giao dịch chuyển tiền giữa hàng triệu người dùng là doanh nghiệp và khách hàng cá nhân khắp thế giới. Khi sản phẩm của Paypal trở nên lớn và phức tạp hơn, PayPal quyết định hiện đại hóa hệ thống để giảm thời gian cung cấp ứng dụng mới cho khách hàng.

Họ tìm kiếm một ngôn ngữ lập trình cung cấp tính song song, hiệu suất cao, khả năng mở rộng đồng thời và tính di động, và quan trọng hơn hết an ninh là một trong những yếu tố cần phải cân nhắc hàng đầu tại công ty tài chính này. Golang xuất hiện đúng lúc và đáp ứng tất cả những yêu cầu này. Lập trình viên tại Paypal dành nhiều thời gian để phát triển sản phẩm và giải quyết vấn đề hơn là đọc hiểu các code phức tạp, gây phân tâm như C++ và Java.

Bala Natarajan, Giám đốc Cấp cao về Kỹ thuật tại PayPal, nói về Golang:

“Vì NoSQL và DB proxy của chúng tôi sử dụng khá nhiều chi tiết hệ thống trong chế độ đa luồng, mã nguồn trở nên phức tạp khi quản lý quá nhiều điều kiện. Golang đã cung cấp các giải pháp để xử lý những vấn đề phức tạp đó, nhờ đó chúng tôi đã có thể cấu trúc lại mã nguồn theo ý mình để đáp ứng yêu cầu cấp bách của sản phẩm.”

Ứng dụng chat – Twitch và Slack

Twitch sử dụng Golang cho hệ thống chat của mình, vốn xử lý hàng trăm tỷ tin nhắn hàng ngày. Các Web APIs, dịch vụ Tìm kiếm và Khám phá, hệ thống thu nhập, và công cụ quản trị của Twitch cũng được viết, ít nhất một phần, bằng Go.

Slack đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống làm việc của nhiều người dùng. Golang được sử dụng bởi các kỹ sư của Slack cho nhiều dự án khác nhau, bao gồm việc mở rộng hệ thống hàng đợi công việc của mình. Hệ thống này được sử dụng cho mỗi bài đăng tin nhắn, thông báo đẩy, lời nhắc lịch, và nhiều hơn nữa, xử lý hơn 1.4 tỷ công việc với tốc độ 33,000 công việc mỗi giây.

Việc tích hợp Kafka Gate, một dịch vụ không trạng thái được viết bằng Go, là một trong những yếu tố quan trọng đảm bảo Slack có thể tiếp tục lớn mạnh. Twitch và Slack sử dụng Golang trong nhiều máy chủ bận rộn nhất của họ.

Sự an toàn, hiệu năng và cú pháp dễ đọc của Golang làm cho ngôn ngữ này là một công cụ mạnh mẽ cho các vấn đề mà các ứng dụng chat gặp phải khi phục vụ trò chuyện trực tiếp và gọi điện video cho hàng triệu người dùng:

• Cải thiện thời gian tạm dừng của thu gom rác (Garbage Collection) lên 20 lần.
• Xây dựng Twirp, một framework RPC cho việc giao tiếp giữa các máy chủ.
• Ngoài tốc độ và hiệu quả, Golang còn mang lại sự đơn giản, làm cho nhà phát triển của Twitch tập trung và hiệu suất hơn.

Ứng dụng lưu trữ cloud – Dropbox

Dropbox, một nền tảng lưu trữ đám mây nổi tiếng, ban đầu được xây dựng bằng Python. Vào năm 2015, Dropbox bắt đầu tìm một giải pháp mở rộng hệ thống một để đáp ứng nhu cầu lưu trữ ngày càng tăng của khách hàng.

Họ đưa ra một quyết định rất sáng tạo đó là chuyển đổi một phần các hệ thống phụ trợ quan trọng về hiệu suất từ Python sang Golang để tận dụng khả năng đa luồng tốt hơn và tốc độ thực thi nhanh của Go.

Đây là một dự án lớn và quan trọng nhất trong lịch sử của công ty, khi một nhóm kỹ sư đã làm việc trên hơn 200,000 dòng mã Go.

Zviad Metreveli, Kỹ sư trưởng cấp cao tại Dropbox đã kể lại câu chuyện đó với đầy sự tự hào trong một sự kiện mang tên “Golang at Dropbox — Gopherfest”.

“Mọi người thích nghi với Golang rất nhanh, y như cá gặp nước vậy, cơ sở hạ tầng của chúng tôi đã lột xác và ngày nay được xây dựng hoàn toàn bằng Go, và tất cả những thành công cho đến hiện tại và những ý tưởng tuyệt vời mà chúng tôi làm được đều nhờ Go.”

Đây là một số thay đổi chính của dự án: 

• Cải thiện hiệu suất.
• Hệ thống ổn định.
• Cải thiện bộ nhớ đệm.
• Nâng cấp giao diện báo lỗi chuẩn xác và cho phép truy nguồn để sửa lỗi.
• Cải thiện chức năng gọi API.
• Cho phép các nhà phát triển tạo ra các câu lệnh SQL dễ dàng vào mã nguồn.

Dịch vụ thương mại điện tử – Trivago

Trivago muốn nâng cao trải nghiệm người dùng qua nhiều phiên làm việc, vì vậy họ đã khởi xướng dự án có tên “Recent Searches”. Mục tiêu là phát triển một dịch vụ gRPC xử lý các yêu cầu từ front end, lưu trữ, truy xuất và tổng hợp các tìm kiếm gần đây của người dùng đã đăng nhập. Golang là một phần rất quan trọng để hiện thực hoá điều đó.

Câu chuyện lựa chọn ngôn ngữ lập trình của Trivago là một cuộc sự kiện làm thay đổi vận mệnh công ty. Từ trước đến giờ, đội ngũ kỹ thuật của họ đã có kinh nghiệm đáng kể với các dự án tương tự trong các ngôn ngữ JVM (Java Virtual Machine) như Java hoặc Kotlin, nên đáng lẽ ra lựa chọn các ngôn ngữ JVM làm một lựa chọn an toàn và hiển nhiên, các lập trình viên cũng không muốn phải thay đổi cách làm việc và phải viết lại hệ thống. Nhưng lần này, Team lead của họ đã đưa ra một lựa chọn đột phá, họ đã chọn một ngôn ngữ hoàn toàn mới đó là Go. 

Dưới đây là lý họ đưa ra:

• Golang giúp triển khai dịch vụ trong Kubernetes và xác thực các yêu cầu đến từ máy chủ xác thực OAuth2 của Trivago.
• Hỗ trợ đồng thời được tích hợp sẵn trong Golang cho phép Trivago xử lý hiệu quả hàng nghìn yêu cầu đến cùng một lúc.
• Golang giúp xác định và ngăn chặn các tình huống race condition, đảm bảo sự ổn định của dịch vụ.
• Trình biên dịch của Golang tạo ra các binary liên kết tĩnh, loại bỏ nhu cầu phải có bộ giải thích hoặc máy ảo phù hợp. Điều này giảm kích thước của các hình ảnh Docker, dẫn đến việc triển khai nhanh chóng và tự động mở rộng trong Kubernetes.
• Bộ định dạng mã nguồn của Go, Golang fmt, làm giảm đi những cuộc tranh cãi không cần thiết về tiêu chuẩn cách viết code, đảm bảo code nhất quán và dễ đọc. Giúp làm tinh gọn quá trình phát triển và tập trung vào chức năng thay vì định dạng code.

Dự án Golang của Trivago mang lại thành công lớn cho công ty và góp phần nâng cao uy tín của ngôn ngữ lập trình Golang và cộng đồng Golang nói chung, nâng giá trị thị trường của những lập trình viên có khả năng viết code bằng Go.

Tại sao nên học Golang 2024?

Năm 2024 là một năm đầy biến động với ngành công nghệ thông tin, và Golang vẫn chứng minh sự hiệu quả và vẫn là ngôn ngữ được nhiều dự án lớn lựa chọn. Vi dụ như:

Golang được ưa chuộng để phát triển Cloud-Native và Microservices

Sự phát triển của công nghệ đám mây đã khiến Golang trở thành ngôn ngữ ưa chuộng do tính nhẹ và hỗ trợ đồng thời, lý tưởng cho các ứng dụng cloud-native và microservices có thể mở rộng, được các công ty cung cấp dịch vụ trực tuyến rất lớn như Netflix sử dụng.

Golang là ngôn ngữ phù hợp cho Internet vạn vật (IoT)

Golang đang trở thành ngôn ngữ quan trọng trong IoT nhờ vào hiệu quả và khả năng xử lý đồng thời các quá trình và lượng lớn dữ liệu, đặt nền móng tốt để quản lý số lượng thiết bị kết nối ngày càng tăng.

Nâng cao trải nghiệm phát triển phần mềm

Sự đơn giản và dễ đọc của Golang nâng cao trải nghiệm cho nhà phát triển, với các cải tiến liên tục trong thư viện công cụ, thời gian xây dựng, hệ thống báo lỗi của Golang, và linters để tối ưu hóa quá trình phát triển.

Lập trình viên khi sử dụng Golang ngày một trở nên thoải mái hơn để phát triển sản phẩm thay vì phải nặng đầu với các cú pháp phức tạp của các công cụ cũ hơn như Java hay C++.

Tối ưu cho máy học và trí tuệ nhân tạo (AI)

Với khả năng đồng thời và xử lý dữ liệu hiệu quả, Golang đang tạo dấu ấn trong máy học và AI, bổ trợ cho ngôn ngữ như Python, và được hỗ trợ bởi các framework như TensorFlow.

Hiệu quả trong an ninh và bảo mật

Khi số lượng dự án sử dụng Golang ngày càng tăng, sự tập trung vào an ninh và bảo mật cũng tăng theo, với các nỗ lực nhằm tạo ra các thực hành code an toàn và tích hợp Golang với các công cụ an ninh cho môi trường cloud-native.

Hệ sinh thái Golang ngày càng phát triển

Hệ sinh thái Golang tiếp tục phát triển với sự ra mắt của các framework và thư viện mới cho các lĩnh vực cụ thể, sự chín muồi và ổn định của các công cụ được cải thiện, và sự gia tăng các công cụ bên thứ ba giúp nâng cao chất lượng code và hiệu quả phát triển cho nhà phát triển.

Các cải tiến tương lai với Golang 2.0

Bản phát hành sắp tới của Golang 2.0 hứa hẹn sẽ nâng cao năng suất cho nhà phát triển và hiệu năng ứng dụng, giới thiệu tính năng mới để giảm sự lặp lại code, làm đơn giản hóa xử lý lỗi, quản lý gói tốt hơn, và công cụ nâng cao.

Đọc thêm: Học Golang đầy đủ chỉ với 9 bước

Câu hỏi thường gặp về Golang

Go và Golang có phải là cùng một ngôn ngữ không?

Go chỉ là một tên gọi khác của Golang – và Go vẫn là tên chính thức. Golang xuất phát từ tên miền của trang web chính thức của Go, golang.org.

Golang được sử dụng cho mục đích gì?

Golang được dùng trong phát triển các ứng dụng web và microservices, nó là một lựa chọn tốt cho các dự án nặng về hiệu năng và tốc độ xử lý. Ngược lại, so sánh với Python để thấy sự khác biệt, thì Python thường được dùng cho việc tạo code nhanh và các nhiệm vụ đơn giản và code Python tập trung vào tính dễ đọc dễ sử dụng.

Golang có tốt hơn Python không?

Tóm lại, Python tốt nhất cho việc học cơ bản lập trình, thực hiện các dòng mã đơn giản và chia sẻ mã với người khác, trong khi Golang tốt hơn cho việc tạo ra các máy chủ có thể mở rộng và các hệ thống phần mềm lớn, viết chương trình đồng thời, và khởi chạy microservices nhanh chóng và nhẹ nhàng.

Golang có phải là ngôn ngữ backend không?

Golang là một trong những ngôn ngữ tốt nhất cho phát triển backend. Nó rất hiệu quả và được tối ưu hóa cho các hoạt động tầng thấp, dễ viết. Ngoài ra, Golang là một ngôn ngữ dễ học và sử dụng, làm cho nó trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho phát triển backend.

Nếu là ngôn ngữ backend thì Golang có giống Java không?

Golang và Java đều là ngôn ngữ kiểu dữ liệu tĩnh (cần khai báo kiểu khi tạo biến), đa paradigms, và được biên dịch, vì vậy chúng có nhiều điểm tương đồng. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là hai ngôn ngữ này có thể thay thế cho nhau.

Thực tế, cả Java và Golang đều được ứng dụng trong các trường hợp khác nhau, vì vậy chúng không hoàn toàn có thể thay thế lẫn nhau như nhiều người nghĩ.

Kết luận

Trong bài viết này, chúng ta đã khám phá Golang – một ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ được thiết kế bởi Google để đối phó với những thách thức của phát triển phần mềm hiện đại. Từ những ứng dụng vào các sản phẩm công nghệ thực tế dựa trên những ưu điểm như hiệu suất cao, khả năng đồng thời mạnh mẽ.

Golang đã chứng tỏ được sức hút của mình trong cộng đồng lập trình viên trên toàn thế giới. Mong bạn có thêm những kiến thức hữu ích để sử dụng Golang một cách hiệu quả cho công việc hiện tại của bạn nhé, chúc bạn thành công.