如何看待go语言泛型的最新设计？

Posted 2023-03-13

Go 由于不支持泛型而臭名昭著，但最近，泛型已接近成为现实。Go 团队实施了一个看起来比较稳定的设计草案，并且正以源到源翻译器原型的形式获得关注。本文讲述的是泛型的最新设计，以及如何自己尝试泛型。

例子

FIFO Stack

假设你要创建一个先进先出堆栈。没有泛型，你可能会这样实现：

type Stack []interfacefunc (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，这里存在一个问题：每当你 Peek 项时，都必须使用类型断言将其从 interface 转换为你需要的类型。如果你的堆栈是 *MyObject 的堆栈，则意味着很多 s.Peek().(*MyObject)这样的代码。这不仅让人眼花缭乱，而且还可能引发错误。比如忘记 * 怎么办？或者如果您输入错误的类型怎么办？s.Push(MyObject)` 可以顺利编译，而且你可能不会发现到自己的错误，直到它影响到你的整个服务为止。

通常，使用 interface 是相对危险的。使用更多受限制的类型总是更安全，因为可以在编译时而不是运行时发现问题。

泛型通过允许类型具有类型参数来解决此问题：

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)

这会向 Stack 添加一个类型参数，从而完全不需要 interface。现在，当你使用 Peek() 时，返回的值已经是原始类型，并且没有机会返回错误的值类型。这种方式更安全，更容易使用。（译注：就是看起来更丑陋，^-^）

此外，泛型代码通常更易于编译器优化，从而获得更好的性能（以二进制大小为代价）。如果我们对上面的非泛型代码和泛型代码进行基准测试，我们可以看到区别：

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()

 

结果：

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

在这种情况下，我们分配更少的内存，同时泛型的速度是非泛型的两倍。

合约（Contracts）

上面的堆栈示例适用于任何类型。但是，在许多情况下，你需要编写仅适用于具有某些特征的类型的代码。例如，你可能希望堆栈要求类型实现 String() 函数

参考技术A 莹

本文最初发布于 Go 语言官方博客，由 InfoQ 中文站翻译并分享。

近日，Go 语言社区正式发布 2019 年度调查报告，本次调研共收到 10975 份回复，几乎是 2018 年的两倍，以下是本次报告的重要内容。

重要结论

本文篇幅较长，希望快速了解结果的可以阅读如下概述：

调查对象的人口统计数据与 Stack Overflow 相似，因此这些结果代表了广泛的 Go 开发者；

大多数受访者每天都使用 Go，而且这个数量每年都在上升；

Go 的使用仍主要集中在科技公司，但也越来越多地出现在金融和媒体等行业；

通过调整方法，我们看到大多数年度同期指标都很稳定，并且高过我们之前的认知；

受访者使用 Go 解决的问题类似，特别是构建 API/RPC 服务和 CLI，而这与所在组织规模无关；

大多数团队都会设法更新当前 Go 语言的版本，当第三方提供商不能支持 Go 的当前版本时，就会妨碍开发人员采用；

在 Go 生态系统中，几乎每个人都在使用 Modules，但在包管理方面仍然存在一些混乱；

具有高优先级的改进项包括改进开发人员的调试体验、Modules 使用体验和云服务使用体验；

VS Code 和 GoLand 使用率持续上升，四分之三的受访者当下首选二者；

泛型依旧被认为是 Go 缺失的关键特性。

详细说明

2019 年，我们提出了一些新问题，以帮助更好地了解参与调查的人，比如从事编程的经验年限和所服务的组织规模，这些问题参考了 StackOverflow 的年度调查。我们也看到最终结果与 StackOverflow 2019 年的结果非常接近。我们的结论是，本次调查的受访者与 StackOverflow 的受访者经验水平类似，而且不同规模的组织比例也相似（差别是我们的调查对象是 Go 开发人员）。

所在组织规模
根据调查，大部分受访者所在公司的人数规模在 1000 人以下，且其中有 65% 的受访者具备 10 年以下编程经验。

从事编程工作（或编程作为工作的一部分内容）的时间
Go 开发者相对较新，半数经验不足两年

从结果来看，大多数受访者（56%）都是相对较新的 Go 开发者，他们使用 Go 还不到两年。另外，72% 的受访者在工作时间使用 Go 参考技术B 目前，为实现泛型的需求，在Go语言中往往有如下几种方式1[1]：

1.Interface （with method） 优点：无需三方库，代码干净而且通用。 缺点：需要一些额外的代码量，以及也许没那么夸张的运行时开销。2.Use type assertions 优点：无需三方库，代码干净。 缺点：需要执行类型断言，接口转换的运行时开销，没有编译时类型检查。3.Reflection 优点：干净 缺点：相当大的运行时开销，没有编译时类型检查。4.Code generation 优点：非常干净的代码(取决工具)，编译时类型检查（有些工具甚至允许编写针对通用代码模板的测试），没有运行时开销。 缺点：构建需要第三方工具，如果一个模板为不同的目标类型多次实例化，编译后二进制文件较大。
betterGo就是通过code generation来实现泛型

如何使用

如果你想使用betterGo来通过自动生成代码的方式实现泛型，可以看下面的例子：

在项目中包含了测试用例，例如，需要使用泛型的代码是test/map/map.go，如果想用interface 的函数就是enum.Map 这样子用。

如果想生成具体类型的函数，就运行这行命令：go run main.go -w -f test/map/map.go

然后你发现 test/map/map.go 改变了，enum.Map 变成了: enum.MapOriginFn(origin, fn)

然后你看项目目录下生成了： utils/enum/map.go，就是具体类型的函数

参与项目

如果想和我们一起完成项目的开发，可以直接看代码，然后看到ast相关的包，就简单进去看看，猜猜什么意思，应该就可以理解这个项目以及代码了。

如果想从理论出发的话，可以简单看看这本书：https://github.com/chai2010/go-ast-book ，其实他也就是把 ast 包里的代码简单讲讲。

想参与具体开发的话，又没有想改进的地方，可以看看项目接下来的TODO List 参考技术C 1、学习曲线容易

Go语言语法简单，包含了类C语法。因为Go语言容易学习，所以一个普通的大学生花几个星期就能写出来可以上手的、高性能的应用。在国内大家都追求快，这也是为什么国内Go流行的原因之一。
2、效率：快速的编译时间，开发效率和运行效率高

开发过程中相较于 Java 和 C++呆滞的编译速度，Go 的快速编译时间是一个主要的效率优势。Go拥有接近C的运行效率和接近php的开发效率。
3、出身名门、血统纯正

之所以说Go出身名门，从Go语言的创造者就可见端倪，Go语言绝对血统纯正。其次Go语言出自Google公司，Google在业界的知名度和实力自然不用多说。Google公司聚集了一批牛人，在各种编程语言称雄争霸的局面下推出新的编程语言，自然有它的战略考虑。而且从Go语言的发展态势来看，Google对它这个新的宠儿还是很看重的，Go自然有一个良好的发展前途。
4、自由高效：组合的思想、无侵入式的接口

Go语言可以说是开发效率和运行效率二者的完美融合，天生的并发编程支持。Go语言支持当前所有的编程范式，包括过程式编程、面向对象编程、面向接口编程、函数式编程。程序员们可以各取所需、自由组合、想怎么玩就怎么玩。

5、强大的标准库

这包括互联网应用、系统编程和网络编程。Go里面的标准库基本上已经是非常稳定了，特别是我这里提到的三个，网络层、系统层的库非常实用。Go 语言的 lib 库麻雀虽小五脏俱全。Go 语言的 lib 库中基本上有绝大多数常用的库，虽然有些库还不是很好，但我觉得不是问题，因为我相信在未来的发展中会把这些问题解决掉。

6、部署方便：二进制文件，Copy部署

这一点是很多人选择Go的最大理由，因为部署太方便了，所以现在也有很多人用Go开发运维程序。 参考技术D 像 C# 和 Java 也可以使用 unsafe 来访问更底层,而高级封装,Go 语言只是抽象了一些用 C 实现起来特别繁重,坑特别多的东西.就像 slice 简化了对数组的操作和处理,而 channel 什么的,让实现并发逻辑简洁又高效,让程序员可以有更多精力聚焦业务逻辑的设计,而不是关心这个锁,那个锁.但要说到语言设计的优劣,Go语言确实没太多亮点.特别是处理数据库数据和 JSON类似的数据还是和其他强类型语言一样,麻烦又繁琐.
但在工程上,或者实际项目上,它有无可匹敌的几大优势:
1. 容易部署,比任何一种能胜任商业项目的语言都要简单,干练.
2. 由于语言设计的硬性规则,让执行一套辅助开发的工具,更好实现.比如代码格式化,代码分析.(虽然有点没人性,但很适合发挥团队效益)
3. 也因为硬性规则,编译时间特别快.
4. 也因为硬性规则,单元测试起来也很方便,基本可以实现边写边测.这种特性有时候很有用.
5. 因为编译时间快和部署的相对简单,它也能像动态语言一样,做一些类似脚本的工作.不需要像 Java 和 C# 一样,做点小事情,也要一个硕大的运行库,什么都要正规正矩的设计几个接口,不然重用起来很难.
再者很少有大项目,不需要或多或少的触碰一下底层来突破性能瓶颈,或者加速项目开发的.
比如说在 Go 语言里, 可以用 unsafe.Pointer(不需在内存上拷贝数据) 在 []byte 和 string 之间进行转换.
总而言之,Go 语言是一种进可攻退可守的语言.可以偏向效率的很快开发一个项目,可以为了性能,不断的优化数据结构,不断的开发硬件的性能.