Go1.20 那些事：PGO、编译速度、错误处理等新特性，你知道多少？
大家好，我是煎鱼。
最近 Go1.20 在 2 月初已经正式发布，来的挺早的，以往都是拖到月底的，我翻了好几篇，发现最后还是做了不少功能取舍，被迫放了某些新特性（例如：arena 等）的鸽子！
怀疑 Go 团队 2 月份是有什么事要干，或者打算休假？又或是担心裁员影响工作交接？
今天快速温习与我们关联性多些的新特性，看看升不升 1.20。
编译速度提高
之前 Go1.18 正式发布了泛型，有欢喜也有忧。这虽然支持了泛型，但是在 Go1.18 起编译速度相对 Go1.17 变慢了，会慢大概 15-18%，降速明显。
泛型特性，把 Go 引以为豪的构建速度都变慢了。怕不是以后构建也可以冲咖啡喝了？
原本说在 Go1.19 修，鸽了。终于，当前版本已经修复了。
如下测试报告：
│ 117.results │ 118.results │ 119.results │ tip.results │
│ sec/op │ sec/op vs base │ sec/op vs base │ sec/op vs base │
GoBuildKubelet 52.58 ± 0% 56.54 ± 1% +7.54% (p=0.000 n=10) 55.47 ± 1% +5.50% (p=0.000 n=10) 51.41 ± 1% -2.22% (p=0.000 n=10)
GoBuildIstioctl 47.78 ± 1% 51.44 ± 0% +7.65% (p=0.000 n=10) 50.89 ± 5% +6.50% (p=0.000 n=10) 46.05 ± 1% -3.62% (p=0.000 n=10)
GoBuildFrontend 19.03 ± 1% 20.55 ± 1% +7.99% (p=0.000 n=10) 20.04 ± 0% +5.33% (p=0.000 n=10) 18.22 ± 1% -4.27% (p=0.000 n=10)
geomean 36.29 39.10 +7.72% 38.39 +5.77% 35.07 -3.37%
最新的 Go1.20 基准测试中，当前版本和 Go1.17 的构建速度保持一致。
另外还优化了编译器和垃圾收集器，减少了内存开销，将整体 CPU 性能提高了 2%。
Go1.21 将结束 MacOS、Windows 部分版本支持
Go1.20 的更新公告中也宣布了一个重大的更新结束通知，涉及 macOS 和 windows 操作系统。
分别如下：
Go1.20 是支持 macOS 10.13 High Sierra 或 10.14 Mojave 上运行的最后一个版本。Go 1.21 将需要 macOS 10.15 Catalina 或更高版本。
Go1.20 是支持 Windows 7、8、Server 2008 和 Server 2012 的任何版本上运行的最后一个版本。Go 1.21 将至少需要 Windows 10 或 Server 2016。
好家伙，看来我需要更新我的操作系统版本了，不然下个版本 Go 都不欢迎我 coding 了。
有需要的同学在下个版本前尽早做好升级。
Go 发行版瘦身
新版本起，Go 的 $GOROOT/pkg 目录将不再存储标准库的预编译包存档，Go 发行版的将迎来一轮瘦身。
大小对比如下。
Go1.20：
Go1.19：
约比老版本缩减了 1/3，还是比较明显的。
PGO 引入
在 Go1.20 起，Go 引入了 Profile-guided optimization (PGO)，翻译过来是使用配置文件引导的优化，当前为预览版本。
PGO 是一门编译器优化技术，能够在不改业务代码的情况下，给你的应用程序带来一定的性能提升。在 Go PGO 中将会依托 runtime/pprof 所生成的 profile 来完成。
结果上可以使得 Go tool（工具链）能根据运行时信息执行特定于应用程序和工作负载的优化。说明了就是想提高性能，不需要改业务代码。
具体可以详见：《PGO 是啥，咋就让 Go 更快更猛了？》
支持封装多个错误
在原有 Go1.13 的 errors API 上进行新增和修改，核心是支持一个错误可以封装多个错误的特性。
新特性例子：
func main() {
err1 := errors.New("err1")
err2 := errors.New("err2")
err := errors.Join(err1, err2)
fmt.Println(err)
if errors.Is(err, err1) {
fmt.Println("err is err1")
}
if errors.Is(err, err2) {
fmt.Println("err is err2")
}
}
输出结果：
err1
err2
err is err1
err is err2
具体可以详见：《Go1.20 继续小修小补 errors 库。。。》
新增 StringData, String, SliceData
Go 团队通过分析、搜索发现 reflect.SliceHeader 和 reflect.StringHeader：
type StringHeader struct {
Data uintptr
Len int
}
在业内经常被滥用，使用不方便，很容易出现隐性问题。例如：Data 字段类型是 uintptr 不是 unsafe.Pointer。设什么都可以，灵活度过于高，非常容易搞出问题。
在 Go1.20 起，在 unsafe 标准库新增了 3 个函数来替代前面这两个类型的使用。希望能够进一步标准化，并提供额外的类型安全。
如下函数签名：
func String(ptr *byte, len IntegerType) string：根据数据指针和字符长度构造一个新的 string。func StringData(str string) *byte：返回指向该 string 的字节数组的数据指针。func SliceData(slice []ArbitraryType) *ArbitraryType：返回该 slice 的数据指针。
新版本的用法变成：
func StringToBytes(s string) []byte {
return unsafe.Slice(unsafe.StringData(s), len(s))
}
func BytesToString(b []byte) string {
return unsafe.String(&b[0], len(b))
}
以往常用的 reflect.SliceHeader 和 reflect.StringHeader 将会被标注为被废弃。
具体可以详见：《别乱用了，用新的。Go SliceHeader 和 StringHeader 将会被废弃！》
优化时间比较和格式记忆
2006-01-02 15:04:05
有很多 Go 同学反馈老要记 2006-01-02 15:04:05，发现这个日期时间点，使用的次数非常高频：
| 排名 | 频率 | 格式 |
|---|---|---|
| 1 | 75616 | time.RFC3339 |
| 2 | 23954 | time.RFC3339Nano |
| 3 | 13312 | "2006-01-02 15:04:05" |
| 4 | 12332 | "2006-01-02" |
| 5 | 11940 | time.RFC1123 |
使用频率的数据有理有据。
Go1.20 加了以下常量，便于直接引用：
DateTime = "2006-01-02 15:04:05"
DateOnly = "2006-01-02"
TimeOnly = "15:04:05"
Time.Compare
再者就是新增了时间比较的方法。
在现在的标准库中，有 3 个方法来比较 time.Time 对象，分别是：Before()、Equal() 和 After()，作用上类似 <、== 和 >。但缺少 <= 和 >= 的等价物。
Go1.20 将会支持 Time.Compare，以此来达到类似的效果。作用是将 Time 对象 t 和 u 两者进行比较。
func (t Time) Compare(u Time) int
该方法返回如下几种结果：
如果 t 在 u 之前，则返回 -1。 如果 t 在 u 之后，则返回 +1。 如果它们相同，则返回 0。
具体可以详见：《Go1.20 中两个关于 Time 的更新，终于不用背 2006-01-02 15:04:05 了！》
禁用匿名接口循环导入
以前可以做匿名接口循环导入的骚操作。如下代码：
type I interface {
m()
interface {
I
}
}
这段代码，声明了接口类型 I，然后又包含了 m()，又包含接口 I。这会是一个 “永动机”，永远都不会停止。在开源的 GitHub 中，也真实存在着。
Go1.20 起，编译器将会默认拒绝匿名接口循环导入。如果没有用户反馈受到了重大的影响或问题，将会计划在 Go1.22 中正式的禁用和移除该项功能的支持。
具体可以详见：《Go1.20 将禁止匿名接口循环导入！》
没有 C工具链默认禁用 CGO
Go1.20 将会在没有 C 工具链的系统上默认禁用 CGO。这理论上是一个不兼容性设置，如果大家有需要，可以提前设置好 CGO_ENABLED 环境变量，以避免导致部分应用程序出问题。
支持切片到数组的转换
Go1.20 起支持将切片转换成数组。
如下代码：
func main() {
v := []string{"煎", "鱼", "进", "脑", "子", "了"}
s := [6]string(v)
fmt.Println(s)
}
当然，前提是切片和数字的长度和类型都要对的上。否则会出现如下报错：
panic: runtime error: cannot convert slice with length 5 to array or pointer to array with length 6
goroutine 1 [running]:
main.main()
/tmp/sandbox1162344488/prog.go:9 +0x1d
Program exited.
总结
在本次 Go1.20 的更新中，比较有意思的是 PGO 的预览版本，大家有机会可以体验下不改代码就提高应用性能的快感。而相关的更新有的是在偿还技术债务。例如：编译加速等。
原本关注度很高的 arean，之前在《打脸了兄弟们，Go1.20 arena 来了！》中我分享过。在 Go 团队在具体实现和分析后，发现现有的 API 存在严重的问题，暂时回滚迭代代码了，因此放了鸽子。这块我计划后面再单独分享。
尤其需要注意的，Go1.21 起将不再支持 macOS、windows 部分版本。可能一些公司的机器，甚至自己的要提前升级了。
如果希望查看完整发布记录，可以阅读：https://go.dev/doc/go1.20。
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你好，我是煎鱼，出版过 Go 畅销书《Go 语言编程之旅》，再到获得 GOP（Go 领域最有观点专家）荣誉，点击蓝字查看我的出书之路。
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