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新しいプログラミング言語が次々とリリースされている現代で、近年注目を集めているのが「Go」です。
2009年発表、2012年リリースという比較的新しい言語でありながら、その特徴を強みに、開発領域を拡大しています。
そこで今回は、プログラミング言語「Go」について、基本的な知識から、特徴や開発できるもの、注意点、将来性まで、これを読めばGoの全体が掴めるように解説していきます。ぜひ最後までご覧ください。
2009年にGoogleが開発したプログラミング言語である「Go」は、UNIXやOSの開発に携わったロブ・パイク氏と、UNIXやC言語の開発に携わったケン・トンプソン氏の2人によって設計されました。
「Go（ゴー）」という単語が、” 行く ” という意味の英単語 ” go ” と混同されるため、「Go言語」や「Golang」と呼ばれることも多くなっています。
アプリケーションなどのサービスは、テクノロジーの進化とともに高度化してきました。それによりシステムは大規模化、そして私たちには見えない内部のコードも複雑化し、システム開発の生産効率が低下してしまう課題に直面していました。
そんな、プログラミング環境を改善すべく誕生したのが「Go」です。
「シンプルなコード記述」と「高速処理」を実現したGoは、手軽に効率良くコーディングできるプログラミング言語として、2012年リリースと比較的最近登場した言語でありながら、急速に広まりを見せています。
では、Goにはどのような特徴があって、開発に活用するとどのようなメリットがあるのでしょうか？ここでは、Goの特徴やメリットをまとめていきます。
・シンプルなコード記述
Goは、他の言語と比較して機能をできるだけ最小限に抑えてあり、C言語の構文と近い感覚の構文で、無駄のないスマートなコード記述ができます。例えば、繰り返し構文は「for文」しかありません。通常while文やdo/while文などがありますが、これらを無くしfor文のみにすることで、プログラマーごとのコーディングのばらつきを抑え、コードに統一感を出すことができます。また、可読性も高くなり、コンパイルも高速化することができます。
・高速な処理が可能
プログラムの実行方法には事前にプログラム全体を機械語に変換する「コンパイラ型」と、実行時に1行ずつ機械語に変換する「インプリタ型」があります。Go言語はコンパイル型のため、プログラム実行時の機械語への変換処理がなく、高速な処理が可能になります。
・複数の処理を並行して処理できる
Goは「goroutin（ゴールーチン／ゴルーチン）」という独自の仕組み（＝作業単位）があるため、複数の処理を並行して行うことができます。goroutinは軽量なため、メモリに負担をかけずに処理を進めることができ、複数の並行処理が可能になったことによって、処理速度の大幅な向上を実現しました。
・安全性が高い
前述した「シンプルなコード記述」によって、プログラマーによって書き方の差が出にくくなるということは、ミスが起きづらい仕様になっているとも言えます。また、Goにはエラーが発生しやすいポインタ演算機能がなく、C言語で懸念されていたメモリの安全性も向上しています。
※ ポインタ演算とは…ポインタとは、プログラミング言語において、変数やデータ構造体などのメモリ上のアドレスを格納するための特殊なデータ型を指します。このポインタを使ってデータアクセスする際に、ポインタ自体の値を変換する演算のことを、ポインタ演算を言います。
・機能的なライブラリが標準装備されている
よく利用される機能を再利用しやすいようにまとめてある「ライブラリ」が充実しています。テキストデータの入出力機能の「fmt」やデータベースの操作機能「database/sql」、平方根や絶対値など複雑な計算を行える「math」など、機能的なライブラリが標準装備されているため、ソフトウェアの追加を行わずとも様々な処理を行うことができ、プログラマーの負担を減らしながら、開発効率を向上させることができます。
・効率的なメモリ管理
Goには、「garbage collection（ガべージコレクション）」という、不要なメモリを自動的に開放し、空き領域として再利用できるようにする機能が備わっています。通常、プログラムは様々な処理を行うためにメモリ確保（予約）をする必要がありますが、Goはgarbage collectionによって自動でメモリが解放されるため、無駄なメモリ消費を抑えて、効率的なメモリ管理が実現できます。
ここまで解説したような特徴を持つGoは、多くの分野に活用されています。以下でその例を挙げていきます。
・WebアプリケーションなどWeb開発
Web開発はざっくりと分けると、ユーザーから見える「フロントエンド開発」と、ユーザーから見えない「バックエンド開発」の2つに分けることができます。この2つのうち、Goはバックエンド開発が得意と言われています。サーバに必要不可欠なデータベースの操作や、複数処理を並行処理可能なため、サーバサイドの構築を効率よく行うことができます。
・スマホ向けモバイルアプリケーション開発
Web開発向けの印象が強いですが、Go言語はモバイルアプリ開発に利用することもできます。Go言語のコンパイラをARMやx86などのネイティブコードにコンパイルしたり、Gomobileというフレームワークを使用すること、Goで記述したコードをAndroidアプリの一部として利用できることから、モバイルアプリの中でも特にAndroid向けのネイティブアプリ開発の現場で活用されています。
・ドローン開発などIoT開発
近年盛り上がりを見せている「IoT（nternet of Things／モノのインターネット）」の開発にもGo言語が活用されています。IoTデバイスはリソースの制限が厳しいことが多いですが、軽量で高速処理や並行処理を得意とするGo言語であれば、その課題をクリアすることができます。例えば、ドローン開発では、リアルタイム性の高いGoが、ドローンの制御やセンシング、データ処理に適していると言われています。
・分散システムの開発
分散システムとは、外から見ると全体が大規模かつ高性能なシステムとして見えながら、裏側では、ネットワークで接続された複数のコンピュータで1つの作業を分散して処理を行うシステムを指します。分散システムは、軽量で高速かつ並行処理といった特徴をもつGoと、相性が良いと言われています。そのため、近年話題の、1つのデータをブロックに分けて管理する「ブロックチェーン」の技術にも活用されています。
幅広い分野の開発に活用されているGo言語は、機能を最小限に抑えることで、シンプルな構文や高速処理を実現していますが、それが故に出てくる注意点もあります。メリットだけでなく、注意点も理解した上で、開発に採用するかを検討していくべきと言えます。
・例外処理がない
通常のプログラミング言語では、何か例外な事象が発生した際に「例外処理」というのを行います。Go言語の場合、シンプルな構文に重点をおいているため、例外発生時は呼び出し元が処理を行うという考えで、例外処理を用意していません。そのため、決まった型以外のコードを正しく処理できません。
・継承ができない
Goは、処理を部品化して、組み合わせることで1つのプログラムを作る「オブジェクト指向」の言語と表現されることもありますが、「継承」ができません。継承とは、1つの「既存」クラスが持つ属性やメソッドを、別の「新しい」クラスが受け継ぐことができる、オブジェクト指向の言語の基本機能です。Goには継承がないため、既存コードの使い回しが難しく、場合によっては修正が行いにくくなる可能性があります。ちなみに、Googleからは、オブジェクト指向の言語として明言はされていません。
・三項演算子
条件式を評価して条件に応じて異なる値を返す演算子である三項演算子がGoにはありません。そのため、Goでは条件分岐のコード記述が長くなってしまいます。
・Genericsの情報が少ない
プログラミング言語の機能で、同一コードで様々なデータ型のデータ処理を行えるようにするGenerics（ジェネリクス）は、Goリリース当初は実装されていませんでした。2022年3月のアップデートで実装されましたが、まだまだ情報が乏しいのが現状です。また、大規模な機能が追加された際は新たなエラーが発見されやすい傾向にあるため、Go言語でGenericsを使用する際は注意が必要です。
Goは、比較的新しいプログラミング言語でありながら、YouTubeなどの世界的なサービスにも活用されています。また、クラウドやIoTなど先端技術の分野と相性が良いため、これからも成長していくことが期待できます。
シンプルなコードで複数の並行処理が得意なGoは、エンジニアが複数人の共同で作業を行う開発にも向いているため、これからも、大規模なサービスの開発に活用されていくでしょう。
ここまで、プログラミング言語「Go」について、基本的な知識から、特徴、活かせる開発、注意点、将来性まで解説してきました。
シンプルなコード記述で、並行処理や高速処理、機能的なライブラリ、安全性が高いといった特徴を持つGoは、2012年にリリースと比較的新しい言語でありながら、注目を集めています。
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