Go 中使用別名，簡單且高效

風聲之家 2021-04-21

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GCTT:lxbwolf Go語言中文網(wǎng) 昨天

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

?? 本文基于 Go 1.13。

Go 1.9 版本引入了別名，開發(fā)者可以為一個已存在的類型賦其他的名字。這個特性旨在促進大型代碼庫的重構(gòu)，這對大型的項目至關(guān)重要。在思考了幾個月應(yīng)該以哪種方式讓 Go 語言支持別名后，這個特性才被實現(xiàn)。最初的提案^[1]是引入廣泛的別名（支持對類型、函數(shù)等等賦別名），但這個提案后來被另一個更簡單的別名機制^[2]所替代，新提案只關(guān)注對類型賦別名，因為對這個特性需求最大的就是類型。只支持對類型賦別名讓實現(xiàn)方式變得簡單，因為只需要解決最初始的問題就可以了。我們一起來看看這個解決方案。

重構(gòu)

引入別名的最主要的意圖是簡化對大型代碼庫的重構(gòu)。開發(fā)者們對舊名字賦一個新的別名，就可以避免破壞已存在代碼的兼容性。下面是一個 docker/cli 的例子：

package command// Deprecated: Use github.com/docker/cli/cli/streams.In instead
type InStream = streams.In

// Deprecated: Use github.com/docker/cli/cli/streams.Out instead
type OutStream = streams.Out

這樣不會影響使用 command.InStream 的舊代碼，而新代碼使用新類型 streams.In 。

然而，為了完全支持兼容，別名還需要有以下特性：

可互相轉(zhuǎn)換的參數(shù)類型。新舊類型都可以被作為參數(shù)接收。下面是一個 T1 和 T2 可以相互轉(zhuǎn)換的例子：

type T2 struct {}

// T2 is deprecated, please use T1
type T1 = T2

func main() {
   var t T1
   f(t)
}

func f(t T1) {
   // print main.T2
   println(reflect.TypeOf(t).String())
}

新舊兩種類型都可以從空接口轉(zhuǎn)換而來。下面是例子：

type T2 struct {}

// T2 is deprecated, please use T1
type 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())
}

因為新舊類型可以在任何時間相互轉(zhuǎn)換，所以已有代碼不會被破壞，可以實現(xiàn)平滑遷移。

可讀性

別名也可以提高代碼的可讀性。下面是 Go 標準庫和反匯編器包里的例子：

type lookupFunc = func(addr uint64) (sym string, base uint64)

一個 lookup 函數(shù)接收一個 address 作為參數(shù)，返回另一個 address 的 symbol。相比于把這個函數(shù)原型作為參數(shù)傳遞給每一個函數(shù)，使用這個新別名可讀性更好。下面是使用別名作為參數(shù)的函數(shù)原型：

func disasm_amd64([]byte, uint64, lookupFunc, binary.ByteOrder)

/x/sys/unix 中的包通過對經(jīng)常使用的類型賦別名減少了樣板代碼量。那些別名聲明在單獨的文件中：

type Signal = syscall.Signal
type Errno = syscall.Errno
type SysProcAttr = syscall.SysProcAttr

聲明后，在包中只能引用 Errno 而不能再引用 syscal.Errno。

運行時

現(xiàn)在我們看到了在程序中使用別名的好處，但是我們還不知道在運行時有什么影響。我們來看之前結(jié)構(gòu)體與空接口相互轉(zhuǎn)換的例子：

type T2 struct {}

// T2 is deprecated, please use T1
type 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())
}

雖然從最終的輸出看 t 的類型是 T2，但是這個程序仍然可以把 t 轉(zhuǎn)換為 T1。我們把代碼轉(zhuǎn)換成匯編^[3]。下面是輸出的部分信息：

0x0021 00033 (main.go:19)  MOVQ   "".t+88(SP), AX
0x0026 00038 (main.go:19)  PCDATA $0, $1
0x0026 00038 (main.go:19)  LEAQ   type."".T2(SB), CX
0x002d 00045 (main.go:19)  CMPQ   AX, CX
0x0030 00048 (main.go:20)  JNE    172

第一行指令 MOVQ 讀取空接口的類型并把它儲存在寄存器 AX。然后 LEAQ把 T2 類型加載到寄存器 CX，兩個寄存器可以做比較。

我們可以看到，代碼中的轉(zhuǎn)換是基于 T2 而不是 T1。別名在編譯時被改變，這樣可以消除掉我們程序中的開銷。

via: https:///a-journey-with-go/go-aliases-simple-and-efficient-8506d93b079e

作者：Vincent Blanchon^[4]譯者：lxbwolf^[5]校對：polaris1119^[6]

本文由 GCTT^[7] 原創(chuàng)編譯，Go 中文網(wǎng)^[8] 榮譽推出