Go1.18 泛型的好、坏亦或丑？

Go 泛型定了，有哪些好的使用场景，哪些不好的应用场景，亦或哪些使用看起来丑？本文聊聊这个问题。

01 简介

泛型很棒，而且 Go 变得比以前更方便了。但是与可能非常有用的 channel 类似，我们不应该仅仅因为它们存在就到处使用它们。

除了用于数据结构，泛型还有其他很好的应用场景。当然，也有一些不好的用例，比如泛型日志器。还有一些可以使用的解决方案，但相当丑陋，还有一些东西真的很丑。

让我们分别看一个例子！

02 好的应用场景

我真正梦想在 Go 中做的以及我认为我现在终于可以做的是 CRUD 端点的泛型提供程序：

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
}

这是一个大接口，你可以根据具体用例的需要缩短它，但是，为了完整性起见，我们暂时就这么写。

现在你可以定义一个使用 DataProvider 的 HTTP 处理程序：

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
    }
}

如你所见，我们可以为每个方法实现一次，然后我们就完成了。我们甚至可以在事物的另一端创建一个客户端，我们只需要为基本方法实现一次。

为什么我们在这里使用泛型而不是简单的我们已经定义的 Model 接口？

与在此处使用 Model 类型本身相比，泛型有一些优点：

1. 使用泛型方法，DataProvider 根本不需要知道 Model，也不需要实现它。它可以简单地提供非常强大的具体类型（但仍然可以为简单的用例抽象）
2. 我们可以扩展这个解决方案并使用具体类型进行操作。让我们看看插入或更新的验证器会是什么样子。

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

在这个验证器中是泛型方法的真正优势所在。我们将解析 HTTP 请求，如果定义了自定义的 InsertValidator，那么我们可以使用它来验证模型是否检出，我们可以以类型安全的方式进行并使用具体模型：

type User struct {
    FirstName string
    LastName string
}

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

所以我们有一个泛型的处理器，我们可以用自定义回调来调整它，它直接为我们获取有效负载。没有类型转换。没有 map。只有结构体本身！

03 不好的应用场景

一起看一个泛型日志器的例子：

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

这本身还不是很有用。有更简单的方法可以将键值字符串对添加到日志器，并且没有日志器（据我所知）实际实现此接口。我们也不需要新的日志标准。如果我们想使用 logrus^[1]，我们必须这样做：

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

如果我们添加自引用部分，这实际上可能由 logrus 日志器实现。但是，让我们考虑在实际结构体中使用它，例如某种处理程序：

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

为了在结构体中使用这个日志器，我们需要使我们的结构体泛型，这仅适用于日志器。如果 MessageHandler 本身正在处理泛型消息，那将变成第三个类型参数！

到目前为止，甚至没有办法将其分配给具有泛型的变量。所以，尽管我们可以用一个接口来表示这个日志器很棒，但我实际上建议不要这样做。而我最喜欢的日志库 (zap^[2])，由于其字段的性质，甚至无法用它来表示。

04 丑的场景

当我使用泛型时，我发现缺少对在方法中引入新泛型参数的支持。虽然这可能有很好的理由，但它确实需要一些解决方法。让我们想象一下我们想要将一个 map 简化为一个整数。理想情况下，我们将通过使用返回新泛型参数的方法来完成此操作，然后我们可以简单地提供 map reduce 函数。

那么，当我们仍然想以泛型方式缩小该 map 时，我们该怎么办？既然没有方法，那么让我们创建一个方法：

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 成为第一个参数或我们的 Reduce 函数。在这种情况下，你可以使用任何类型的 map 作为第一个参数，而不是 GenericMap。然而，我想说明的一点是，如果这个方法本身是 GenericMap 的一部分，那就太好了。即使不是，我们仍然可以模仿这种行为。总的来说，我可能仍会在某些用例中使用这种模式，即使它实际上很丑陋。

05 真的很丑

有时你可能想要使用工厂模式，它为你提供诸如 DataProviders 之类的东西。你可能希望在动态注册的端点上获取提供程序。所以你可以这样做：

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 
}

虽然这有效，虽然它可能有用，但它是很丑。它将丑陋（反射）与更丑陋（泛型）的东西结合在一起。

虽然从技术上讲这应该是类型安全的，但由于我们的复合键具有名称和反射类型，它仍然很难看。我是否要把它放在生产代码的任何地方，我会很纠结。

06 总结

虽然我喜欢泛型，但我认为很难取得平衡，尤其是在开始的时候。所以我们需要确保记住它们为什么存在，在什么情况下我们应该使用它们，什么时候我们应该避免它们！

原文链接：https://itnext.io/golang-1-18-generics-the-good-the-bad-the-ugly-5e9fa2520e76

参考资料