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??新智元報(bào)道??

來源：towardsdatascience

編輯：白峰

【新智元導(dǎo)讀】過去幾年，Python成為人工智能和數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域最受歡迎的編程語言。但是隨著5G時(shí)代的來臨，生產(chǎn)環(huán)境對(duì)AI應(yīng)用的性能要求越來越高，Python有點(diǎn)「力不從心」。天生支持并發(fā)的Golang應(yīng)運(yùn)而生，專家稱，Go語言將統(tǒng)治人工智能的下一個(gè)十年。

Python花20年終獲認(rèn)可，但并非為AI而生

30年前，Python 首次出現(xiàn)。

但是Python花了20年的時(shí)間才得到公眾的認(rèn)可。

根據(jù)2019年Stack Overflow的調(diào)查，Python成為開發(fā)人員第二喜愛的語言。

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過去的5年里，Python的成長無疑是巨大的，已經(jīng)成為機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)科學(xué)開發(fā)人員的首選語言。

短時(shí)間來看，Python 的主導(dǎo)地位大概率不會(huì)變。但是與一些新興的語言相比，它有一些嚴(yán)重的缺點(diǎn)，將成為生產(chǎn)環(huán)境部署的障礙。

Python 受歡迎的主要原因是它很容易學(xué)習(xí)。

與其他語言相比，它的語法很簡單，任何人都可以在幾個(gè)小時(shí)或幾天內(nèi)學(xué)會(huì) Python 的基礎(chǔ)知識(shí)。

即使在學(xué)習(xí)了c++ 或 Java 等其他語言之后，開發(fā)人員還是更愿意使用 Python。因?yàn)闊o論你想干啥，總有一個(gè)Python 庫能滿足你的需求，這些庫讓開發(fā)數(shù)據(jù)科學(xué)和AI類的應(yīng)用變的簡單高效。

但Python在大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境下的性能問題，直接影響了AI應(yīng)用的開發(fā)效率。現(xiàn)在很多人工智能初創(chuàng)企業(yè)，正處于底層架構(gòu)的構(gòu)建階段，檢查 Python 的問題很有必要。

GIL鎖住了Python，拄拐走路性能成瓶頸

Python是一個(gè)解釋性語言，這導(dǎo)致它執(zhí)行起來比較慢，與其他編譯語言如c++ 和 Go 相比，Python 的執(zhí)行速度就像烏龜一樣，所以很多AI模型雖然是用Python開發(fā)的原型，部署時(shí)還得轉(zhuǎn)成其他語言。

Python 是一種動(dòng)態(tài)類型語言。變量的數(shù)據(jù)類型在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)判斷，也使得執(zhí)行速度變慢。

為了克服 Python 的速度，很多Python庫選擇更快的語言來重寫，例如 TensorFlow、 Numpy 和 Pandas 部分是用 c 或c++ 編寫的，它們有助于顯著提高執(zhí)行速度。

這就有點(diǎn)像拄著拐走路，一直需要外界的幫助。

隨著5G時(shí)代的來臨，多任務(wù)并行處理和實(shí)時(shí)性的需求猛增，Python是可以構(gòu)建小而美的應(yīng)用，但是大規(guī)模、高吞吐的場(chǎng)景下，表現(xiàn)不盡如人意。雖然有很多方法，來提高Python的并行計(jì)算的能力，但都是曲線實(shí)現(xiàn)的，并沒有實(shí)現(xiàn)真正意義的并行。

因?yàn)?/span>Python中存在一個(gè)GIL鎖，每次只允許程序執(zhí)行一個(gè)線程。

GIL的全稱是Global Interpreter Lock(全局解釋器鎖)，Python之父為了數(shù)據(jù)安全而設(shè)計(jì)的，那個(gè)時(shí)候計(jì)算機(jī)的主頻還沒有達(dá)到1G，程序全部都是運(yùn)行在單核計(jì)算機(jī)上面。

某個(gè)線程想要執(zhí)行，必須先拿到GIL，可以把GIL看作CPU的「通行證」，拿不到通行證就不允許進(jìn)入CPU執(zhí)行，Python 的多線程實(shí)際上并沒有利用到多核計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，它不管你有幾個(gè)核，100個(gè)核也只能跑一個(gè)線程。

所以，原生的Python在性能上是有諸多限制的。人工智能和數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域，對(duì)性能需求又很高，那有沒有一種語言既有Python簡單易用的優(yōu)點(diǎn)，又能滿足生產(chǎn)需求呢？

這時(shí)，Golang應(yīng)運(yùn)而生。

Go天生支持并發(fā)制霸云計(jì)算，還將統(tǒng)治AI的下一個(gè)十年

Golang（簡稱Go）是一種靜態(tài)和編譯型語言，這意味著它的執(zhí)行速度將比 Python 快好幾倍。與 Python 不同，Go 不需要其他語言的幫助來提高速度。

下面是Go和 Python 之間的一個(gè)小型基準(zhǔn)游戲?qū)Q。Go執(zhí)行幾乎和 c++、 Java 一樣快，而且Go 編譯代碼比c++ 和 Java 要快得多，有些游戲中Go所需時(shí)間只有Python的百分之一。

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Go 的語法也很簡單，程序?qū)懲旰罂梢灾苯泳幾g成二進(jìn)制文件執(zhí)行。25 個(gè)關(guān)鍵字就能表達(dá)你能想到的所有招式，想干啥事就 Go一下。

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Go 最大的特色就是天生支持并發(fā)，不需要像其他編程語言那樣需要開發(fā)者自行實(shí)現(xiàn)或借助第三方庫實(shí)現(xiàn)并發(fā)編程，邏輯簡單通俗易懂。

Go使用 Goroutine來實(shí)現(xiàn)并發(fā)，Goroutine 是可以同時(shí)獨(dú)立運(yùn)行的函數(shù)，只占用2 kB 的內(nèi)存，所以單機(jī)同時(shí)運(yùn)行成千上萬個(gè)Goroutine，也沒問題。

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上面這段程序順序執(zhí)行花費(fèi)了1000多毫秒。下面我們?cè)趐rintTime函數(shù)前面增加一個(gè)關(guān)鍵字go，也就是使用Goroutine讓程序并發(fā)執(zhí)行，整個(gè)過程只花費(fèi)了110毫秒，所以Go中實(shí)現(xiàn)并發(fā)非常簡單。

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不同于其他腳本或解釋性高級(jí)編程語言，用 Go 編寫的代碼直接了當(dāng)編譯成機(jī)器碼高效執(zhí)行。x86、AMD64 (x86_64)、ARM；Linux、Windows、Darwin (OSX)、FreeBSD、Android (計(jì)劃Go 1.4) 幾乎全平臺(tái)支持，真正做到了一碼在手，隨處復(fù)用。

人工智能正在席卷整個(gè)世界，機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等模仿人類智能的應(yīng)用程序?qū)映霾桓F，Python可以很好地構(gòu)建原型系統(tǒng)，幫我們驗(yàn)證模型是否有利用提高效率。

但現(xiàn)在，對(duì)高可擴(kuò)展性和計(jì)算能力的需求，讓Python有點(diǎn)捉襟見肘，而Go則在這些方面表現(xiàn)出了更大的潛力。與Python相比，Go的速度可以快幾十倍上百倍，吞吐更多的數(shù)據(jù)，滿足更高的并發(fā)需求。

根據(jù) Hackearth 對(duì)來自76個(gè)國家的16000多名開發(fā)者的調(diào)查，Go 成為2020年最受歡迎的編程語言。

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