Go 由于不支持泛型而臭名昭著,但最近,泛型已接近成為現(xiàn)實。Go 團(tuán)隊實施了一個看起來比較穩(wěn)定的設(shè)計草案,并且正以源到源翻譯器原型的形式獲得關(guān)注。本文講述的是泛型的最新設(shè)計,以及如何自己嘗試泛型。
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例子
FIFO Stack
假設(shè)你要創(chuàng)建一個先進(jìn)先出堆棧。沒有泛型,你可能會這樣實現(xiàn):
type?Stack?[]interface{}func?(s?Stack)?Peek()?interface{}?{
return?s[len(s)-1]
}
func?(s?*Stack)?Pop()?{
*s?=?(*s)[:
len(*s)-1]
}
func?(s?*Stack)?Push(value?interface{})?{
*s?=?
append(*s,?value)
}
但是,這里存在一個問題:每當(dāng)你 Peek 項時,都必須使用類型斷言將其從 interface{} 轉(zhuǎn)換為你需要的類型。如果你的堆棧是 *MyObject 的堆棧,則意味著很多 s.Peek().(*MyObject)這樣的代碼。這不僅讓人眼花繚亂,而且還可能引發(fā)錯誤。比如忘記 * 怎么辦?或者如果您輸入錯誤的類型怎么辦?s.Push(MyObject{})` 可以順利編譯,而且你可能不會發(fā)現(xiàn)到自己的錯誤,直到它影響到你的整個服務(wù)為止。
通常,使用 interface{} 是相對危險的。使用更多受限制的類型總是更安全,因為可以在編譯時而不是運(yùn)行時發(fā)現(xiàn)問題。
泛型通過允許類型具有類型參數(shù)來解決此問題:
type?Stack(type?T)?[]Tfunc?(s?Stack(T))?Peek()?T?{
return?s[len(s)-1]
}
func?(s?*Stack(T))?Pop()?{
*s?=?(*s)[:
len(*s)-1]
}
func?(s?*Stack(T))?Push(value?T)?{
*s?=?
append(*s,?value)
}
這會向 Stack 添加一個類型參數(shù),從而完全不需要 interface{}?,F(xiàn)在,當(dāng)你使用 Peek() 時,返回的值已經(jīng)是原始類型,并且沒有機(jī)會返回錯誤的值類型。這種方式更安全,更容易使用。(譯注:就是看起來更丑陋,^-^)
此外,泛型代碼通常更易于編譯器優(yōu)化,從而獲得更好的性能(以二進(jìn)制大小為代價)。如果我們對上面的非泛型代碼和泛型代碼進(jìn)行基準(zhǔn)測試,我們可以看到區(qū)別:
type?MyObject?struct?{
X?
int
}
var?sink?MyObjectfunc?BenchmarkGo1(b?*testing.B)?{
for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{
var?s?Stack
s.Push(MyObject{})
s.Push(MyObject{})
s.Pop()
sink?=?s.Peek().(MyObject)
}
}
func?BenchmarkGo2(b?*testing.B)?{
for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{
var?s?Stack(MyObject)
s.Push(MyObject{})
s.Push(MyObject{})
s.Pop()
sink?=?s.Peek()
}
}
結(jié)果:
BenchmarkGo1BenchmarkGo1-16?????12837528?????????87.0?ns/op???????48?B/op????????2?allocs/opBenchmarkGo2BenchmarkGo2-16?????28406479?????????41.9?ns/op???????24?B/op????????2?allocs/op
在這種情況下,我們分配更少的內(nèi)存,同時泛型的速度是非泛型的兩倍。
合約(Contracts)
上面的堆棧示例適用于任何類型。但是,在許多情況下,你需要編寫僅適用于具有某些特征的類型的代碼。例如,你可能希望堆棧要求類型實現(xiàn) String() 函數(shù)
在正常的測試中,當(dāng)我們需要進(jìn)行接口測試時,通常使用接口調(diào)試工具,如postman進(jìn)行接口測試
目前我在嘗試使用Go語言進(jìn)行接口測試,使用的庫均為Go自帶的庫。
注:當(dāng)前采用的接口為時事新聞接口,每天可以請求100次,需要的同學(xué),可以自行使用。
所謂Go語言式的接口,就是不用顯示聲明類型T實現(xiàn)了接口I,只要類型T的公開方法完全滿足接口I的要求,就可以把類型T的對象用在需要接口I的地方。這種做法的學(xué)名叫做Structural Typing,有人也把它看作是一種靜態(tài)的Duck Typing。除了Go的接口以外,類似的東西也有比如Scala里的Traits等等。有人覺得這個特性很好,但我個人并不喜歡這種做法,所以在這里談?wù)勊娜秉c。當(dāng)然這跟動態(tài)語言靜態(tài)語言的討論類似,不能簡單粗暴的下一個“好”或“不好”的結(jié)論。
我的觀點:
Go的隱式接口Duck Typing確實不是新技術(shù), 但是在主流靜態(tài)編程語言中支持Duck Typing應(yīng)該是很少的(不清楚目前是否只有Go語言支持).
靜態(tài)類型和動態(tài)類型雖然沒有絕對的好和不好, 但是每個都是有自己的優(yōu)勢的, 沒有哪一個可以包辦一切. 而Go是試圖結(jié)合靜態(tài)類型和動態(tài)類型(interface)各自的優(yōu)勢.
那么就從頭談起:什么是接口。其實通俗的講,接口就是一個協(xié)議,規(guī)定了一組成員,例如.NET里的ICollection接口:
public interface ICollection {
int Count { get; }
object SyncRoot { get; }
bool IsSynchronized { get; }
void CopyTo(Array array, int index);
}
這就是一個協(xié)議的全部了嗎?事實并非如此,其實接口還規(guī)定了每個行為的“特征”。打個比方,這個接口的Count除了需要返回集合內(nèi)元素的數(shù)目以外,還隱含了它需要在O(1)時間內(nèi)返回這個要求。這樣一個使用了ICollection接口的方法才能放心地使用Count屬性來獲取集合大小,才能在知道這些特征的情況下選用正確的算法來編寫程序,而不用擔(dān)心帶來性能問題,這才能實現(xiàn)所謂的“面向接口編程”。當(dāng)然這種“特征”并不但指“性能”上的,例如Count還包含了例如“不修改集合內(nèi)容”這種看似十分自然的隱藏要求,這都是ICollection協(xié)議的一部分。
Go語言由Google公司開發(fā),并于2009年開源,相比Java/Python/C等語言,Go尤其擅長并發(fā)編程,性能堪比C語言,開發(fā)效率肩比Python,被譽(yù)為“21世紀(jì)的C語言”。
Go語言在云計算、大數(shù)據(jù)、微服務(wù)、高并發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)用非常廣泛。BAT大廠正在把Go作為新項目開發(fā)的首選語言。
Go語言能干什么?
1、服務(wù)端開發(fā):以前你使用C或者C++做的那些事情,用Go來做很合適,例如日志處理、文件系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等;
2、DevOps:運(yùn)維生態(tài)中的Docker、K8s、prometheus、grafana、open-falcon等都是使用Go語言開發(fā);
3、網(wǎng)絡(luò)編程:大量優(yōu)秀的Web框架如Echo、Gin、Iris、beego等,而且Go內(nèi)置的 net/http包十分的優(yōu)秀;
4、Paas云平臺領(lǐng)域:Kubernetes和Docker Swarm等;
5、分布式存儲領(lǐng)域:etcd、Groupcache、TiDB、Cockroachdb、Influxdb等;
6、區(qū)塊鏈領(lǐng)域:區(qū)塊鏈里面有兩個明星項目以太坊和fabric都使用Go語言;
7、容器虛擬化:大名鼎鼎的Docker就是使用Go語言實現(xiàn)的;
8、爬蟲及大數(shù)據(jù):Go語言天生支持并發(fā),所以十分適合編寫分布式爬蟲及大數(shù)據(jù)處理。