Go1.18 泛型的好、壞亦或丑？

作者：程序員ug 2021-12-28 07:20:44

開發(fā) 后端

Go 泛型定了，有哪些好的使用場(chǎng)景，哪些不好的應(yīng)用場(chǎng)景，亦或哪些使用看起來丑?本文聊聊這個(gè)問題。

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大家好，我是程序員幽鬼。

Go 泛型定了，有哪些好的使用場(chǎng)景，哪些不好的應(yīng)用場(chǎng)景，亦或哪些使用看起來丑?本文聊聊這個(gè)問題。

1 簡(jiǎn)介

泛型很棒，而且 Go 變得比以前更方便了。但是與可能非常有用的 channel 類似，我們不應(yīng)該僅僅因?yàn)樗鼈兇嬖诰偷教幨褂盟鼈儭?/p>

除了用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，泛型還有其他很好的應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)然，也有一些不好的用例，比如泛型日志器。還有一些可以使用的解決方案，但相當(dāng)丑陋，還有一些東西真的很丑。

讓我們分別看一個(gè)例子!

2 好的應(yīng)用場(chǎng)景

我真正夢(mèng)想在 Go 中做的以及我認(rèn)為我現(xiàn)在終于可以做的是 CRUD 端點(diǎn)的泛型提供程序：

type Model interface { 
    ID() string 
} 
 
type DataProvider[MODEL Model] interface { 
    FindByID(id string) (MODEL, error) 
    List() ([]MODEL, error) 
    Update(id string, model MODEL) error 
    Insert(model MODEL) error 
    Delete(id string) error 
}

這是一個(gè)大接口，你可以根據(jù)具體用例的需要縮短它，但是，為了完整性起見，我們暫時(shí)就這么寫。

現(xiàn)在你可以定義一個(gè)使用 DataProvider 的 HTTP 處理程序：

type HTTPHandler[MODEL Model] struct { 
    dataProvider DataProvider[MODEL] 
} 
 
func (h HTTPHandler[MODEL]) FindByID(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) { 
    // validate request here 
    id = // extract id here 
    model, err := h.dataProvider.FindByID(id) 
    if err != nil { 
        // error handling here 
        return 
    } 
    err = json.NewEncoder(rw).Encode(model) 
    if err != nil { 
        // error handling here 
        return 
    } 
}

如你所見，我們可以為每個(gè)方法實(shí)現(xiàn)一次，然后我們就完成了。我們甚至可以在事物的另一端創(chuàng)建一個(gè)客戶端，我們只需要為基本方法實(shí)現(xiàn)一次。

為什么我們?cè)谶@里使用泛型而不是簡(jiǎn)單的我們已經(jīng)定義的 Model 接口?

與在此處使用 Model 類型本身相比，泛型有一些優(yōu)點(diǎn)：

使用泛型方法，DataProvider 根本不需要知道 Model，也不需要實(shí)現(xiàn)它。它可以簡(jiǎn)單地提供非常強(qiáng)大的具體類型(但仍然可以為簡(jiǎn)單的用例抽象)
我們可以擴(kuò)展這個(gè)解決方案并使用具體類型進(jìn)行操作。讓我們看看插入或更新的驗(yàn)證器會(huì)是什么樣子。

type HTTPHandler[MODEL any] struct { 
    dataProvider DataProvider[MODEL] 
    InsertValidator func(new MODEL) error 
    UpdateValidator func(old MODEL, new MODEL) error 
}

在這個(gè)驗(yàn)證器中是泛型方法的真正優(yōu)勢(shì)所在。我們將解析 HTTP 請(qǐng)求，如果定義了自定義的 InsertValidator，那么我們可以使用它來驗(yàn)證模型是否檢出，我們可以以類型安全的方式進(jìn)行并使用具體模型：

type User struct { 
    FirstName string 
    LastName string 
} 
 
func InsertValidator(u User) error { 
    if u.FirstName == "" { ... }  
    if u.LastName == "" { ... } 
}

所以我們有一個(gè)泛型的處理器，我們可以用自定義回調(diào)來調(diào)整它，它直接為我們獲取有效負(fù)載。沒有類型轉(zhuǎn)換。沒有 map。只有結(jié)構(gòu)體本身!

3 不好的應(yīng)用場(chǎng)景

一起看一個(gè)泛型日志器的例子：

type GenericLogger[T any] interface { 
    WithField(string, string) T 
    Info(string) 
}

這本身還不是很有用。有更簡(jiǎn)單的方法可以將鍵值字符串對(duì)添加到日志器，并且沒有日志器(據(jù)我所知)實(shí)際實(shí)現(xiàn)此接口。我們也不需要新的日志標(biāo)準(zhǔn)。如果我們想使用 logrus[1]，我們必須這樣做：

type GenericLogger[T any, FIELD map[string]interface{}] interface{ 
    WithFields(M) T 
    Info(string) 
}

如果我們添加自引用部分，這實(shí)際上可能由 logrus 日志器實(shí)現(xiàn)。但是，讓我們考慮在實(shí)際結(jié)構(gòu)體中使用它，例如某種處理程序：

type MessageHandler[T GenericLogger[T], FIELD map[string]interface{}] struct { 
    logger GenericLogger[T, FIELD] 
}

為了在結(jié)構(gòu)體中使用這個(gè)日志器，我們需要使我們的結(jié)構(gòu)體泛型，這僅適用于日志器。如果 MessageHandler 本身正在處理泛型消息，那將變成第三個(gè)類型參數(shù)!

到目前為止，甚至沒有辦法將其分配給具有泛型的變量。所以，盡管我們可以用一個(gè)接口來表示這個(gè)日志器很棒，但我實(shí)際上建議不要這樣做。而我最喜歡的日志庫(kù) (zap[2])，由于其字段的性質(zhì)，甚至無法用它來表示。

4 丑的場(chǎng)景

當(dāng)我使用泛型時(shí)，我發(fā)現(xiàn)缺少對(duì)在方法中引入新泛型參數(shù)的支持。雖然這可能有很好的理由，但它確實(shí)需要一些解決方法。讓我們想象一下我們想要將一個(gè) map 簡(jiǎn)化為一個(gè)整數(shù)。理想情況下，我們將通過使用返回新泛型參數(shù)的方法來完成此操作，然后我們可以簡(jiǎn)單地提供 map reduce 函數(shù)。

那么，當(dāng)我們?nèi)匀幌胍苑盒头绞娇s小該 map 時(shí)，我們?cè)撛趺崔k?既然沒有方法，那么讓我們創(chuàng)建一個(gè)方法：

type GenericMap[KEY comparable, VALUE any] map[KEY]VALUEfunc (g GenericMap[KEY, VALUE]) Values() []VALUE { 
    values := make([]VALUE, len(g)) 
    for _, v := range g { 
        values = append(values, v) 
    } 
    return values 
} 
 
func Reduce[KEY comparable, VALUE any, RETURN any](g GenericMap[KEY, VALUE], callback func(RETURN, KEY, VALUE "KEY comparable, VALUE any, RETURN any") RETURN) RETURN { 
    var r RETURN 
    for k, v := range g { 
        r = callback(r, k, v) 
    } 
    return r 
}

GenericMap 成為第一個(gè)參數(shù)或我們的 Reduce 函數(shù)。在這種情況下，你可以使用任何類型的 map 作為第一個(gè)參數(shù)，而不是 GenericMap。然而，我想說明的一點(diǎn)是，如果這個(gè)方法本身是 GenericMap 的一部分，那就太好了。即使不是，我們?nèi)匀豢梢阅７逻@種行為。總的來說，我可能仍會(huì)在某些用例中使用這種模式，即使它實(shí)際上很丑陋。

5 真的很丑

有時(shí)你可能想要使用工廠模式，它為你提供諸如 DataProviders 之類的東西。你可能希望在動(dòng)態(tài)注冊(cè)的端點(diǎn)上獲取提供程序。所以你可以這樣做：

type DataProviderFactory struct { 
    dataProviders map[providerKey]any 
} 
func ProviderByName[MODEL Model](factory *DataProviderFactory, name string "MODEL Model") (DataProvider[MODEL], bool) { 
        var m MODEL 
    prov, has := factory.dataProviders[providerKey{name: name, typ: reflect.TypeOf(m)}] 
    if !has { 
       return nil, false 
    } 
    return prov.(DataProvider[MODEL]), true  
}

func RegisterProvider[MODEL Model](factory *DataProviderFactory, name string, p DataProvider[MODEL] "MODEL Model") { 
    var m MODEL 
    factory.dataProviders[providerKey{name: name, typ: reflect.TypeOf(m)}] = p  
}

雖然這有效，雖然它可能有用，但它是很丑。它將丑陋(反射)與更丑陋(泛型)的東西結(jié)合在一起。

雖然從技術(shù)上講這應(yīng)該是類型安全的，但由于我們的復(fù)合鍵具有名稱和反射類型，它仍然很難看。我是否要把它放在生產(chǎn)代碼的任何地方，我會(huì)很糾結(jié)。