为什么说Go的Web框架在速度上输给Java？

Hi！这里是W3Cschool编程狮的小狮妹！

你可能看过一些网上的跑分测试，显示Go的web框架在各种指标上都比Java的web框架要差。你可能会很疑惑，为什么Go的web框架速度还不如Java？难道Go语言不是号称比Java更快吗？

其实要想真正理解Go和Java的web框架之间的性能差异，我们需要从三个方面来分析。

编译方式

我们要明白一点，Java和Go都是编译型的语言。这意味着它们都会把源代码转换成机器可以直接执行的代码。但是，它们的编译方式并不相同。

Java的编译分为两个步骤：

• 第一步是从源代码到字节码（bytecode），也就是.class文件。我们日常看到的java jar包，其实就是字节码的分发形式。

• 第二步是在运行时，java虚拟机（JVM）会和即时编译器（JIT）合作，把字节码在需要的时候编译成本地代码（native code）。这样可以根据运行环境和程序状态进行优化。

Go的编译只有一个步骤：

• 直接从源代码到本地代码。Go没有虚拟机或者即时编译器，它只生成一种平台相关的可执行文件。

那么这两种编译方式哪一种更快呢？

答案是：视情况而定。

有时候Java的即时编译器可以利用运行时信息进行更好的优化，使本地代码更高效。有时候，Go的直接编译可以避免虚拟机和即时编译器带来的开销，使得本地代码更简洁。

所以说呢，你看网上那些跑分比较，其实大家跑的都是本地代码。但是，这些本地代码并不一定代表了语言本身的性能优劣。它们还受到了编译器和运行环境的影响。

IO模型

web框架不单单要看中对语言的执行效率，还要看IO的效率。IO就是输入输出，也就是程序和外部设备（比如网络、硬盘、键盘等）之间的数据交换。

为什么说IO很重要呢？

因为在web应用中，我们经常要处理大量的网络请求和响应。如果我们不能及时地处理IO事件，那么程序就会被阻塞（block），无法继续执行其他任务。这样就会降低web应用的吞吐量（throughput）和响应时间（response time）。

如何提高IO效率？

有两种常见的方法：

• 同步IO（synchronous IO）

• 异步IO（asynchronous IO）

同步IO就是说，在处理一个IO事件时，程序必须等待该事件完成后才能继续执行其他任务。这样可以保证程序逻辑的简单和清晰，但是也会造成资源浪费和性能下降。

异步IO就是说，在处理一个IO事件时，程序可以立即返回，继续执行其他任务。当该事件完成后，程序会收到一个通知，再去处理该事件的结果。这样可以保证程序的高效和并发，但是也会增加程序逻辑的复杂和难度。

那么Java和Go的web框架分别采用了哪种IO模型呢？

答案是：都是异步IO。

Java的很多web框架，比如Spring Boot，都支持异步IO。它们通常使用线程池（thread pool）来管理多个并发的IO任务。每个线程都可以处理一个IO事件，当该事件完成后，线程会被回收或者复用。

Go的web框架，比如Gin，也支持异步IO。它们通常使用协程（goroutine）来管理多个并发的IO任务。每个协程都可以处理一个IO事件，当该事件完成后，协程会被回收或者复用。

那么，线程和协程有什么区别呢？

线程是操作系统层面的概念，它是CPU调度的基本单位。每个线程都有自己的栈（stack）和寄存器（register），用来保存程序状态。线程之间的切换需要操作系统的干预，会带来一定的开销。

协程是编程语言层面的概念，它是一种轻量级的线程。每个协程都有自己的栈，但是共享寄存器。协程之间的切换由编译器或者运行时控制，不需要操作系统的干预，开销很小。

线程和协程哪一种更好？

答案是：视情况而定。

有时候，线程可以利用多核CPU的并行计算能力，提高程序的执行效率。有时候，协程可以减少内存占用和上下文切换的开销，提高程序的并发能力。

在IO方面，Java和Go的web框架其实都采用了类似的技术。它们都借助了Linux操作系统中的epoll等机制来减少进程阻塞。于是很多跑分中，语言的执行效率变得次要，在充分优化和合理使用非阻塞IO的情况下，一些解释型语言也能取得很好的成绩。

实际应用场景

最后，也是最重要的，我们要考虑实际应用场景。因为在实际应用中，我们不仅要关注web框架本身的性能，还要关注业务逻辑和上下游服务的性能。

其实你看那些跑分测试，框架本身的性能都好得不得了。它们都是在理想化的环境下进行的，没有考虑到网络延迟、数据库访问、缓存命中、异常处理等因素。这些因素在实际应用中都会影响web应用的性能表现。

而且在实际应用中，我们的业务逻辑会更复杂，上下游服务也会更多。比如说，在一个电商网站中，我们可能要处理用户注册、登录、浏览、搜索、购物车、订单、支付、物流、评论等功能。

这些功能涉及到了用户信息、商品信息、库存信息、订单信息、支付信息、物流信息等数据。这些数据可能分布在不同的数据库、缓存、消息队列等服务中。我们需要通过网络请求来获取或者更新这些数据。

你想想看，在这样一个复杂的系统中，web框架本身能够承担多少性能的压力呢？很可能是数据库、缓存、消息队列等服务。这些服务的性能受到了数据量、并发量、网络带宽、硬件配置等因素的影响。如果这些服务出现了性能瓶颈，那么web框架再快也没用。

所以说呢，在实际应用中，web框架的性能并不是决定因素。我们应该更多地从开发难易程度，以及以后项目长期维护的成本上来选择语言和框架，而不是看跑分。

结语

通过以上的分析，我们可以得出以下几点结论：

• Go和Java都是编译型的语言，但是它们的编译方式不同。Java使用字节码和即时编译器，Go使用直接编译。这两种方式各有优劣，不能一概而论。

• Go和Java的web框架都支持异步IO，但是它们使用不同的技术。Java使用线程池，Go使用协程。这两种技术各有优劣，不能一概而论。

• 在实际应用中，web框架的性能并不是决定因素。我们应该更多地考虑业务逻辑和上下游服务的性能，以及开发和维护的成本。

所以，Go的web框架为什么不如Java快？原因竟然是这样的！