Go 中使用别名,简单且高效

GCTT:lxbwolf Go语言中文网 昨天

Illustration created for “A Journey With Go”, made from the original Go Gopher, created by Renee French.

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

[1]

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/

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