What's new in Go 1.21?

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1. What's new in Go 1.21? シアラナ Go 1.21 リリースパーティ & GopherCon 2023 報告会 2023-10-31
2. 自己紹介 • シアラナ ◦ X: cia_rana / Zenn: koya_iwamura • 株式会社アプリボット ◦ 新規プロジェクトでサーバーサイドエンジニア • Goの記事書いたり、コントリビュートしたり
3. リリースおめでとうございます 🎉
4. Goのバージョンの表記方法 • メジャーリリースの一番最初のバージョンの末尾にパッチバージョンが つくようになった
5. packageの初期化順がspecに明示された • importしているpackageをpackage名の昇順でソートして、順番に初期化する • importしているpackageより、importされているpackageのほうが先に初期化される • すでに初期化されたpackageは再度初期化されない
6. loopvar • forループでループ変数をクロージャ内で使用すると、ループを抜けたときのループ変数 がループ全体で使われている、直感的ではない挙動があった • Go1.20までは一旦別の変数に退避する必要があった • Go1.21では実験版として環境変数GOEXPERIMENT=loopvarを指定して ループ全体で使われなくなるできる • Go1.22で本採用される（かも） • 後方互換性のない変更で悪影響の出るコードもあるかもしれないので、 検知するツールがいくつか用意されている • 詳しくはThe Go Blog『Fixing For Loops in Go 1.22』参照
7. ビルトイン関数 max, min • 引数の中から最大・最小の値を返す • 3つ以上の引数もOK • 引数の型はorderedである必要がある • sliceはそのまま渡せない（代わりにpackage slicesを使う）
8. ビルトイン関数 clear • map, sliceをクリアする • mapは要素数を0にする • sliceは要素それぞれをゼロ値にする
9. PGOの本格導入 • PGO = Profile-Guided Optimization • 実行時にリソースの利用状況を収集し、次回のコンパイル最適化に活かす手法 ◦ Go1.21時点では、インライン展開、devirtualizationに効いてくる • Go 1.20ではパブリックプレビュー版だったが、今回で正式にリリースとなった • package mainにdefault.pgoがあれば自動的に利用される • -pgoフラグで読み込むファイルを指定できる ◦ デフォルトは-pgo=auto ◦ オフにするには-pgo=off • 詳しくは The Go Blog『Profile-guided optimization in Go 1.21』参照
10. PGOにおけるdevirtualization • 通常のコンパイルではinterfaceのmethodをstructのmethodに置換する • PGOでは特定のstructに置換できるとは限らないので、型アサーションする
11. スタックトレースの出力 • スタックトレースを出力する際に、 呼び出し先から100フレーム分出力していたのが、 呼び出し先から50フレーム、呼び出し元から50フレーム出力するようになった
12. panic, recoverの挙動 • panicをrecoverする際に、recoverの戻り値がnilではないことが 保証されるようになった • panicにnilを渡すと、recoverの戻り値は*runtime.PanicNilErrorになる • GODEBUG=panicnil=1でGo1.20以前の挙動に戻せる
13. log/slog, testing/slogtest package • 構造化ログやログレベルを設定できるロガー • interface Handlerを実装して出力方法を拡張可能 • 拡張したHandlerをテストするslogtest.TestHandlerも用意されている • 詳しくはThe Go Blog『Structured Logging with slog』参照 • 公式でExampleも用意されている
14. cmp package • func Compare ◦ 比較結果を-1, 0, +1で返す • func Less ◦ 比較結果をbool値で返す • type Ordered ◦ 比較可能なunderlying typeを含むプリミティブ型を集めたconstraint ◦ ~int | ~int8 | ~int16 | ~int32 | ~int64 | ~uint | ~uint8 | ~uint16 | ~uint32 | ~uint64 | ~uintptr | ~float32 | ~float64 | ~string • package github.com/google/go-cmpとは別物
15. slices package • func BinarySearch, BinarySearchFunc ◦ 昇順にソートしたsliceから特定の要素を二分探索 ◦ sort.Searchより直感的に書ける
16. slices package • func Compact ◦ 連続する等しい要素を1つにしたsliceを返す ◦ 元のsliceは書き換えない ◦ lenは変わるが、capは変わらない
17. slices package • func Sort ◦ sliceをソートする ◦ sort.Sortより直感的に書けて、かつ実行速度が速い（らしい） ◦ 元のsliceを書き換える
18. slices package • func Reverse ◦ sliceを反転する ◦ package sortを使うより大分楽に書ける ◦ 元のsliceを書き換える
19. slices package • func Clip ◦ capをlenまで縮退し、無駄なcapを削減 • func Compare ◦ 2つのsliceを比較 ◦ 要素の大小やlenによって-1, 0, +1を返す • func Contains ◦ 指定した要素が含まれるかチェック • func Insert ◦ i番目に要素を挿入 ◦ 元のsliceを書き換えない • func IsSorted ◦ 昇順にソートされているかチェック • func Replace ◦ iからj番目の要素を可変長引数の要素で置換 ◦ 元のsliceを書き換えない • func Max, Min ◦ sliceの要素の中で最大値、最小値を求める
20. maps package • func Clone ◦ Shallow copy • func Copy ◦ 一方のmapのkey-valueを、もう一方のmapに追加 • func DeleteFunc ◦ 特定の要素を削除 • func Equel ◦ 2つのmapのkey-value同士を比較し、等しいかをチェック • func Keys, ValuesはGo1.22で導入予定のiterで使用用途的に代替できるため見送り
21. Multipath TCPのサポート • Multipath TCPとは ◦ 単一のTCPコネクションに対し、複数のネットワークパスでデータを送受信すること で、スループットや安定性を向上させる技術 • 今回のリリースでは、マルチパスTCP対応のLinuxカーネルのみサポート
22. net/http ResponseController.EnableFullDuplex • http/1において、リクエストボディを読み込み中に、 レスポンスボディを書き込むことができるようになった • ちなみにWebsocketやhttp/2ではデフォルトで使用できる機能
23. regexp Regexp.MarshallText, UnmarshallText • 構造体RegexpがメソッドMarshallTextとUnmarshallTextを実装した • 例えば、JSONのフィールドとして正規表現を読み書きできるようになる
24. runtime/metrics package • GCの挙動が追いやすくなるメトリクスが追加された ◦ /gc/gogc:percent ▪ GOGCやruntime/debug.SetGCPercentで設定された値（default: 100） ◦ /gc/gomemlimit:bytes ▪ GOMEMLIMITやruntime/debug.SetMemoryLimitで設定された値（default: math.MaxInt64） ◦ /gc/heap/live:bytes ▪ 直近のGCサイクルでマークされたヒープ ◦ /gc/scan/globals:bytes ▪ スキャン可能なグローバル変数 ◦ /gc/scan/heap:bytes ▪ スキャン可能なヒープ ◦ /gc/scan/stack:bytes ▪ 直近のGCサイクルでスキャンされたスタック ◦ /gc/scan/total:bytes ▪ /gc/scanの合計
25. sync OnceFunc, OnceValue, OnceValues • 構造体Onceを利用した頻出パターンを関数化した OnceFunc, OnceValue, OnceValuesが追加された • struct Once ◦ OnceのメソッドDoを一度だけ実行することを保証する • func OnceFunc ◦ 引数に渡された関数を一度だけ実行することを保証する ◦ Onceの簡略化バージョン • func OnceValue ◦ 引数に渡された関数を一度だけ実行することを保証し、 何度呼び出しても毎回同じ戻り値を 1つ返す ◦ OnceFuncの戻り値ありバージョン • func OnceValues ◦ 引数に渡された関数を一度だけ実行することを保証し、 何度呼び出しても毎回同じ戻り値を 2つ返す ◦ OnceValueの戻り値2つバージョンで、errorを返す場合などに使う
26. Appendix • Go1.21 New Features ◦ 今回紹介できなかったGenericsの型推論やslices package、 goコマンドのフラグ等々について書いているのでぜひ 🙌 • [Blog] Backward Compatibility, Go 1.21, and Go 2 • [Doc] Go, Backwards Compatibility, and GODEBUG • [Blog] Forward Compatibility and Toolchain Management in Go 1.21 • [Blog] Perfectly Reproducible, Verified Go Toolchains • [Doc] Go Toolchains • [Blog] WASI support in Go