Go 中使用别名，简单且高效

风声之家 2021-04-21

展开全文

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 instead
type InStream = streams.In

// Deprecated: Use github.com/docker/cli/cli/streams.Out instead
type 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 T1
type 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 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)

/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.Signal
type Errno = syscall.Errno
type 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 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())
}

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), 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 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:///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