なぜGoはこう作られた？Go言語の設計思想を知る最初の一歩-Next Hello

この記事では、プログラミング言語Goの根幹にあるGo言語の設計思想について、どこよりも分かりやすく解説していきます。

Go言語を学び始めたばかりだと、「なんでこんな書き方するの？」「他の言語と違うけど、どういう意図があるの？」なんて疑問が湧いてくるかもしれませんね。

そんなモヤモヤを解消するために、Goがどんな考え方で作られたのか、その秘密を紐解いていきましょう。

この記事を読めば、Go言語の「クセ」の理由がわかり、もっとGoと仲良くなれるはず。さあ、Go言語の奥深い世界へ一緒に飛び込みましょう！

この記事で学べること

Go言語がシンプルさを追求する理由
Goが得意な並行処理って何？
パッケージや依存関係の賢い管理方法
ちょっと変わったインターフェースの仕組み
エラー処理が独特なワケ
設計思想をどうやってコーディングに活かすか

なぜGo言語の設計思想を知ることが大切なのか？

プログラミング言語って、それぞれに個性がありますよね。Go言語も例外ではありません。
特に他の言語に慣れていると、Goの書き方に「おや？」と思う場面があるでしょう。

例えば、エラー処理の書き方や、ループの種類が少なかったり…。

ここでGo言語の設計思想を知っていると、「なるほど、だからこういう書き方をするんだ！」と腑に落ちる瞬間がたくさん訪れます。

設計思想は、いわばGo言語の取扱説明書の「はじめに」の部分。これを知っているだけで、なぜGoがそのような機能を持っているのか、どう書くのがGoらしいのか、その背景にある考え方が理解できるようになるのです。

結果として、コードの意図が掴みやすくなり、学習もスムーズに進むでしょう。遠回りに見えるかもしれませんが、設計思想の理解は、Go言語マスターへの近道と言えますね！

Go言語の設計思想①：何よりも「シンプルさ」

Go言語の設計思想で、まず真っ先に挙げられるのが「シンプルさ（Simplicity）」の追求です。

これはもう、GoのDNAレベルで刻み込まれている考え方といっても過言ではありません。
開発元であるGoogleでは、非常に大規模なソフトウェア開発が行われています。多くのエンジニアが関わり、長期間メンテナンスされるコードには、何よりも「分かりやすさ」が求められました。

複雑な機能や、たくさんの書き方ができる言語は、一見すると高機能に見えますが、その分、覚えることが多くなり、人によって書き方もバラバラになりがち。

そこでGoは、言語仕様から余計なものを削ぎ落とし、機能を少なく、書き方を標準化することで、誰が読んでも理解しやすく、メンテナンスしやすい言語を目指したのです。

例えば、他の言語にあるような `while` ループや `do-while` ループはGoにはありません。ループ処理は基本的に `for` 文ひとつで表現します。これもシンプルさを追求した結果なのです。

// Goのforループはこれ一つ！いろんな書き方ができる
package main

import "fmt"

func main() {
    // 基本的なforループ
    sum := 0
    for i := 0; i < 10; i++ {
        sum += i
    }
    fmt.Println(sum) // 45

    // 条件式だけのforループ（他の言語のwhileに近い）
    n := 1
    for n < 5 {
        n *= 2
    }
    fmt.Println(n) // 8

    // 無限ループ
    // for {
    //     fmt.Println("Loop forever!")
    // }
}

少ない機能でも、組み合わせることで十分にパワフルなプログラムが書ける。それがGoの目指したシンプルさなのです。

シンプルさを支える「直交性」という考え方

Goのシンプルさを語る上で、「直交性（Orthogonality）」という考え方も欠かせません。

ちょっぴり難しそうな言葉ですが、簡単に言うと「独立した少数の機能を組み合わせて、色々なことを実現しよう」という考え方です。

イメージとしては、レゴブロックに近いかもしれません。基本的な形のブロック（独立した機能）は少なくても、それらを組み合わせることで、家でも車でも、様々なものを作り出せますよね？

Go言語では、ひとつの機能があれもこれも担当するのではなく、それぞれの機能が独立した役割を持っています。

例えば、エラー処理は関数の戻り値で、並行処理はGoroutineとChannelで、といった具合です。

これらの独立した機能をプログラマがうまく組み合わせることで、複雑な処理を実現していくのです。

機能が独立していると、一つの機能を学ぶだけで済み、他の機能への影響をあまり考えずに済みます。これもGoの学習しやすさや、コードの読みやすさに繋がっています。

Go言語の設計思想②：現代的な「並行処理」を簡単に

今のコンピュータは、頭脳（CPUコア）が複数あるのが当たり前になりました。

たくさんの頭脳を同時に使って処理を進めることを「並行処理（Concurrency）」と言いますが、これをうまく活用できると、プログラムの処理速度をグッと上げることができます。

Go言語は、この並行処理を非常に簡単に、そして安全に書けるように設計されています。これはGoの大きな魅力の一つでしょう。

他の言語で並行処理を書こうとすると、結構複雑で難しいコードになりがちでした。
Goは、その複雑さを隠蔽し、「Goroutine（ゴルーチン）」と「Channel（チャネル）」というシンプルな仕組みで、誰でも気軽に並行処理を書けるようにしたのです。

難しい専門知識がなくても、まるで普通の関数を呼び出すような感覚で、たくさんの処理を同時に動かせる。これがGoの目指した並行処理の姿です。なぜそれが可能になったのか、もう少しだけ見てみましょう。

軽量スレッド「Goroutine」

Goで並行処理を実現する主役が「Goroutine」です。

これは、OSが管理する普通の「スレッド」というものよりも、ずっと「軽い」のが特徴です。
どれくらい軽いかというと、メモリ消費量が少なく、起動も高速。そのため、何千、何万というGoroutineを気軽に作り出して、同時に動かすことが可能なのです。

関数呼び出しの前に `go` というキーワードを付けるだけで、その関数を非同期に（他の処理と並行して）実行できる手軽さも魅力です。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func say(s string) {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        fmt.Println(s)
    }
}

func main() {
    go say("Hello") // "Hello"を言う処理を並行で開始
    say("World")   // "World"を言う処理を普通に実行
}

// 実行結果（実行するたびに順番が変わる可能性がある）
// World
// Hello
// World
// Hello
// World
// Hello

この軽さと手軽さのおかげで、Goでは並行処理が特別なものではなく、日常的なプログラミングの道具として使えるようになりました。

安全な通信を実現する「Channel」

たくさんの処理（Goroutine）を同時に動かすと、次に問題になるのが、それらの処理間でどうやって安全に情報をやり取りするか、です。

ここで登場するのが「Channel」です。
Channelは、Goroutine間でデータを安全に送受信するための「パイプ」のようなもの。
Goには「メモリを共有することで通信するな、通信によってメモリを共有せよ（Don't communicate by sharing memory; share memory by communicating.）」という有名な哲学があります。

これは、複数のGoroutineが同じデータを直接触って壊してしまう危険（データ競合）を避けるために、Channelという専用の通り道を使ってデータの受け渡しをしましょう、という意味です。

Channelを使うことで、複雑なロック処理などを書かなくても、安全にGoroutine間で情報をやり取りできる。これもGoが並行処理を書きやすくしている大きな要因なのです。

package main

import "fmt"

func main() {
    // 文字列を送受信するChannelを作成
    messages := make(chan string)

    // Goroutineを起動し、Channelにメッセージを送信
    go func() { messages <- "ping" }()

    // Channelからメッセージを受信
    msg := <-messages
    fmt.Println(msg) // "ping" が出力される
}

GoroutineとChannel。この２つの組み合わせが、Goのパワフルで安全な並行処理を支えているのですね。

Go言語の設計思想③：明確な「依存関係」の管理

プログラムが大きくなってくると、色々な部品（パッケージ）を組み合わせて作ることになります。

どの部品がどの部品を使っているか、という関係性を「依存関係」と呼びますが、この管理が複雑になると、開発が大変になってしまいます。

Go言語は、この依存関係をシンプルかつ明確に管理できるように設計されています。

その特徴の一つが、ビルド（プログラムを実行可能な形に変換すること）の速さです。
Goは、どのパッケージがどのパッケージに依存しているかをソースコードから素早く解析し、無駄なく効率的にビルドを行います。依存関係が複雑に入り組んで、ビルドに時間がかかってイライラ…なんてことが少ないのは嬉しいポイントですね。

また、Goではパッケージの「循環依存」が禁止されています。これは、パッケージAがパッケージBに依存し、同時にパッケージBがパッケージAに依存する、といった状況を防ぐルールです。

一見不便に感じるかもしれませんが、これにより依存関係がスッキリし、プログラム全体の構造が理解しやすくなるというメリットがあります。

`import`文の書き方もシンプルで、使わないパッケージを`import`しているとコンパイルエラーになるなど、コードをクリーンに保つための仕組みも備わっています。

このように、依存関係を明確に保つ設計思想が、Goの開発体験を快適なものにしているのです。

Go言語の設計思想④：「インターフェース」による柔軟な設計

オブジェクト指向プログラミングに触れたことがある方なら、「インターフェース（Interface）」という言葉を聞いたことがあるかもしれません。

Go言語にもインターフェースがありますが、その仕組みは少しユニークです。
多くの言語では、ある型（クラスなど）が特定のインターフェースを実装する場合、「このインターフェースを実装しますよ！」と明示的に宣言する必要があります。

しかし、Goのインターフェースは「非侵入型（non-invasive）」と呼ばれ、そのような明示的な宣言が必要ありません。

インターフェースが要求するメソッド（振る舞い）を、ある型がたまたま持っていれば、その型はそのインターフェースを満たすとみなされるのです。まるで「アヒルのように歩き、アヒルのように鳴けば、それはアヒルだ」という考え方（ダックタイピング）に似ていますね。

package main

import "fmt"

// 「話す」ことができるものを表すインターフェース
type Speaker interface {
    Speak() string
}

// 犬の構造体
type Dog struct{}

// 犬は「ワン！」と話すことができる
func (d Dog) Speak() string {
    return "ワン！"
}

// 猫の構造体
type Cat struct{}

// 猫は「ニャー」と話すことができる
func (c Cat) Speak() string {
    return "ニャー"
}

// Speakerインターフェースを受け取る関数
func LetSpeak(s Speaker) {
    fmt.Println(s.Speak())
}

func main() {
    d := Dog{}
    c := Cat{}

    // DogもCatも、明示的に宣言していないけどSpeakerインターフェースを満たす
    LetSpeak(d) // ワン！
    LetSpeak(c) // ニャー
}

この設計のおかげで、既存の型に後からインターフェースを適用したり、異なるパッケージで定義された型を同じインターフェースで扱ったりすることが容易になります。

コードの部品同士の結びつきを緩やかに（疎結合に）保ち、柔軟でテストしやすいプログラムを作るのに役立ちます。最初は少し不思議に感じるかもしれませんが、慣れると非常に強力な武器になるでしょう。

Go言語の設計思想⑤：エラーは「値」として扱う

Go言語のコードを見ていると、`if err != nil` という記述が頻繁に出てくることに気づくでしょう。

これはGoのエラーハンドリングの作法で、他の言語の `try-catch` のような例外処理とは異なるアプローチです。

Goでは、エラーが発生する可能性のある関数は、通常の戻り値と一緒に `error` 型の値を返すのが一般的です。

そして、関数を呼び出した側は、まず `error` の値（変数 `err` に入っていることが多い）が `nil`（エラーなし）かどうかをチェックし、`nil` でなければ（つまりエラーがあれば）適切な処理を行う、という流れになります。

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

func main() {
    // 文字列を数値に変換しようとする
    s := "123a"
    num, err := strconv.Atoi(s) // Atoiは数値とerrorを返す

    // まずエラーをチェック！
    if err != nil {
        fmt.Println("エラーが発生しました:", err)
        // ここでエラー処理を行う（例：デフォルト値を使う、処理を中断するなど）
        return // エラーがあったので処理を中断
    }

    // エラーがなければ、取得した値を使って処理を続ける
    fmt.Println("変換後の数値:", num)
}
// 実行結果:
// エラーが発生しました: strconv.Atoi: parsing "123a": invalid syntax

なぜこのような設計になっているのでしょうか？

Goの設計者は、エラーはプログラムの正常な流れの一部であり、例外的なものとして扱うべきではない、と考えました。

エラーを通常の戻り値として扱うことで、プログラマはエラー処理を明示的に書くことを強制されます。これにより、エラーが見過ごされたり、どこでエラーが起きたか分からなくなったりするのを防ぎ、プログラム全体の堅牢性を高める狙いがあります。

毎回 `if err != nil` を書くのは少し冗長に感じるかもしれませんが、エラーとしっかり向き合うこの姿勢が、信頼性の高いソフトウェアを作る上で欠かせない要素となっているのです。

Go言語の設計思想をコードに活かすには？

さて、ここまでGo言語の設計思想のいくつかを見てきました。

シンプルさ、並行処理、依存関係管理、インターフェース、エラー処理…。これらの考え方を理解した上で、じゃあ実際にどうやって自分のコードに活かしていけばいいのでしょうか？

特別なことをする必要はありません。まずは設計思想を意識しながらコードを書いてみることが第一歩です。

シンプルなコードを心がける
複雑な処理も、できるだけ小さな関数に分割できないか考えてみましょう。Goの標準ライブラリにあるような、シンプルで分かりやすい書き方を真似てみるのも良い練習になります。
エラー処理を丁寧に書く
`if err != nil` を面倒くさがらずに書きましょう。エラーが発生した場合にどうすべきか、その場でしっかり考える習慣をつけることが、バグの少ないコードへの道です。
並行処理に挑戦してみる
もし処理を並行で実行できそうな箇所があれば、恐れずにGoroutineとChannelを使ってみましょう。最初は簡単な処理からでOKです。Goの得意技を体験してみるのが面白いですよ。
インターフェースを活用する
複数の型に共通の振る舞いをさせたい時など、インターフェースが使えないか考えてみましょう。コードの柔軟性がグッと高まるかもしれません。
公式ドキュメントを読む
Goの公式ウェブサイトにある「Effective Go」というドキュメントは、Goらしい書き方のエッセンスが詰まっています。設計思想をより深く理解する上で、とても参考になるはずです。

設計思想は、Go言語という道具をうまく使うための「考え方」のヒント集です。
これらの考え方を意識することで、よりGoらしい、効率的で読みやすいコードが書けるようになっていくでしょう。

【まとめ】Go言語の設計思想はより良い開発への道しるべ

今回は、Go言語の根底に流れる「設計思想」について、そのエッセンスをお伝えしてきました。

シンプルさを何よりも重視し、現代的な並行処理を簡単に扱えるようにし、明確な依存関係管理で開発をスムーズに。そして、柔軟なインターフェースと、エラーとしっかり向き合う文化。
これらの思想が組み合わさって、Go言語というユニークでパワフルなツールが形作られています。

なぜGoがこのように作られたのか、その理由を知ることで、皆さんのGo言語に対する理解は一層深まったのではないでしょうか。

設計思想は、単なるお勉強ではありません。Goを使って何かを作り出す上で、迷った時に立ち返るべき「道しるべ」となる考え方です。

この思想を意識してコードを書くことで、皆さんのGoプログラミングは、きっともっと効率的に、そして楽しくなるはずです！

【関連記事】 Go言語とは？特徴・できること・将来性

なぜGoはこう作られた？Go言語の設計思想を知る最初の一歩