Go 中使用别名,简单且高效
GCTT:lxbwolf Go语言中文网 昨天
ℹ️ 本文基于 Go 1.13。
Go 1.9 版本引入了别名,开发者可以为一个已存在的类型赋其他的名字。这个特性旨在促进大型代码库的重构,这对大型的项目至关重要。在思考了几个月应该以哪种方式让 Go 语言支持别名后,这个特性才被实现。最初的提案[1]是引入广泛的别名(支持对类型、函数等等赋别名),但这个提案后来被另一个更简单的别名机制[2]所替代,新提案只关注对类型赋别名,因为对这个特性需求最大的就是类型。只支持对类型赋别名让实现方式变得简单,因为只需要解决最初始的问题就可以了。我们一起来看看这个解决方案。
重构
引入别名的最主要的意图是简化对大型代码库的重构。开发者们对旧名字赋一个新的别名,就可以避免破坏已存在代码的兼容性。下面是一个 docker/cli
的例子:
package command// Deprecated: Use github.com/docker/cli/cli/streams.In insteadtype InStream = streams.In
// Deprecated: Use github.com/docker/cli/cli/streams.Out insteadtype OutStream = streams.Out
这样不会影响使用 command.InStream
的旧代码,而新代码使用新类型 streams.In
。
然而,为了完全支持兼容,别名还需要有以下特性:
可互相转换的参数类型。新旧类型都可以被作为参数接收。下面是一个 T1 和 T2 可以相互转换的例子:
type T2 struct {}
// T2 is deprecated, please use T1type T1 = T2
func main() { var t T1 f(t)}
func f(t T1) { // print main.T2 println(reflect.TypeOf(t).String())}
新旧两种类型都可以从空接口转换而来。下面是例子:
type T2 struct {}
// T2 is deprecated, please use T1type T1 = T2
func main() { var t T1 f(t)}
func f(t interface{}) { t, ok := t.(T1) if !ok { log.Fatal("t is not a T1 type") } // print main.T2 println(reflect.TypeOf(t).String())}
因为新旧类型可以在任何时间相互转换,所以已有代码不会被破坏,可以实现平滑迁移。
可读性
别名也可以提高代码的可读性。下面是 Go 标准库和反汇编器包里的例子:
type lookupFunc = func(addr uint64) (sym string, base uint64)
一个 lookup 函数接收一个 address 作为参数,返回另一个 address 的 symbol。相比于把这个函数原型作为参数传递给每一个函数,使用这个新别名可读性更好。下面是使用别名作为参数的函数原型:
func disasm_amd64([]byte, uint64, lookupFunc, binary.ByteOrder)
golang.org/x/sys/unix
中的包通过对经常使用的类型赋别名减少了样板代码量。那些别名声明在单独的文件中:
type Signal = syscall.Signaltype Errno = syscall.Errnotype SysProcAttr = syscall.SysProcAttr
声明后,在包中只能引用 Errno
而不能再引用 syscal.Errno
。
运行时
现在我们看到了在程序中使用别名的好处,但是我们还不知道在运行时有什么影响。我们来看之前结构体与空接口相互转换的例子:
type T2 struct {}
// T2 is deprecated, please use T1type T1 = T2
func main() { var t T1 f(t)}
func f(t interface{}) { t, ok := t.(T1) if !ok { log.Fatal("t is not a T1 type") } // print main.T2 println(reflect.TypeOf(t).String())}
虽然从最终的输出看 t
的类型是 T2
,但是这个程序仍然可以把 t
转换为 T1
。我们把代码转换成汇编[3]。下面是输出的部分信息:
0x0021 00033 (main.go:19) MOVQ "".t+88(SP), AX0x0026 00038 (main.go:19) PCDATA $0, $10x0026 00038 (main.go:19) LEAQ type."".T2(SB), CX0x002d 00045 (main.go:19) CMPQ AX, CX0x0030 00048 (main.go:20) JNE 172
第一行指令 MOVQ
读取空接口的类型并把它储存在寄存器 AX
。然后 LEAQ
把 T2
类型加载到寄存器 CX
,两个寄存器可以做比较。
我们可以看到,代码中的转换是基于 T2
而不是 T1
。别名在编译时被改变,这样可以消除掉我们程序中的开销。
via: https://medium.com/a-journey-with-go/go-aliases-simple-and-efficient-8506d93b079e
作者:Vincent Blanchon[4]译者:lxbwolf[5]校对:polaris1119[6]
本文由 GCTT[7] 原创编译,Go 中文网[8] 荣誉推出
参考资料
最初的提案: https://go.googlesource.com/proposal/+/master/design/16339-alias-decls.md
[2]
更简单的别名机制: https://go.googlesource.com/proposal/+/master/design/16339-alias-decls.md
[3]
汇编: https://golang.org/doc/asm
[4]
Vincent Blanchon: https://medium.com/@blanchon.vincent
[5]
lxbwolf: https://github.com/lxbwolf
[6]
polaris1119: https://github.com/polaris1119
[7]
GCTT: https://github.com/studygolang/GCTT
[8]
Go 中文网: https://studygolang.com/