Go 语言模式
- 逗号 ok 模式
,ok,第一个参数是一个值或者nil,第二个参数是true/false或者一个错误error。在一个需要赋值的if条件语句中,使用这种模式去检测第二个参数值会让代码显得优雅简洁。这种模式在go语言编码规范中非常重要。下面总结了所有使用这种模式的例子:
- (1)在函数返回时检测错误
value, err := pack1.Func1(param1)
if err != nil {
fmt.Printf("Error %s in pack1.Func1 with parameter %v", err.Error(), param1)
return err
}
// 函数Func1没有错误:
Process(value)
e.g.: os.Open(file) strconv.Atoi(str)
这段代码中的函数将错误返回给它的调用者,当函数执行成功时,返回的错误是nil,所以使用这种写法:
func SomeFunc() error {
…
if value, err := pack1.Func1(param1); err != nil {
…
return err
}
…
return nil
}
这种模式也常用于通过defer使程序从panic中恢复执行。
要实现简洁的错误检测代码,更好的方式是使用闭包
- 检测映射中是否存在一个键值:key1在映射map1中是否有值?
if value, isPresent = map1[key1]; isPresent {
Process(value)
}
// key1不存在
…
- (3)检测一个接口类型变量varI是否包含了类型T:类型断言
if value, ok := varI.(T); ok {
Process(value)
}
// 接口类型varI没有包含类型T
- (4)检测一个通道ch是否关闭
for input := range ch {
Process(input)
}
或者:
for {
if input, open := <-ch; !open {
break // 通道是关闭的
}
Process(input)
}
- defer 模式
使用 defer 可以确保资源不再需要时,都会被恰当地关闭或归还到“池子”中。更重要的一点是,它可以恢复 panic。
- 关闭一个文件流:
// 先打开一个文件 f
defer f.Close()- 解锁一个被锁定的资源(mutex):
mu.Lock()
defer mu.Unlock()- 关闭一个通道(如有必要):
ch := make(chan float64)
defer close(ch)
也可以是两个通道:
answerα, answerβ := make(chan int), make(chan int)
defer func() { close(answerα); close(answerβ) }()- 从 panic 恢复:
defer func() {
if err := recover(); err != nil {
log.Printf(“run time panic: %v”, err)
}
}()- 停止一个计时器:
tick1 := time.NewTicker(updateInterval)
defer tick1.Stop()- 释放一个进程 p:
p, err := os.StartProcess(…, …, …)
defer p.Release()- 停止 CPU 性能分析并立即写入:
pprof.StartCPUProfile(f)
defer pprof.StopCPUProfile()
当然 defer 也可以在打印报表时避免忘记输出页脚。
- 可见性模式
简单地使用可见性规则控制对类型成员的访问,他们可以是 Go 变量或函数。
- 运算符模式和接口
运算符是一元或二元函数,它返回一个新对象而不修改其参数,类似 C++ 中的 + 和 ,特殊的中缀运算符(+,-, 等)可以被重载以支持类似数学运算的语法。但除了一些特殊情况,Go 语言并不支持运算符重载:为了克服该限制,运算符必须由函数来模拟。既然 Go 同时支持面向过程和面向对象编程,我们有两种选择:- 函数作为运算符
运算符由包级别的函数实现,以操作一个或两个参数,并返回一个新对象。函数针对要操作的对象,在专门的包中实现。例如,假设要在包 matrix 中实现矩阵操作,就会包含 Add() 用于矩阵相加,Mult() 用于矩阵相乘,他们都会返回一个矩阵。这两个函数通过包名来调用,因此可以创造出如下形式的表达式:
m := matrix.Add(m1, matrix.Mult(m2, m3))
如果我们想在这些运算中区分不同类型的矩阵(稀疏或稠密),由于没有函数重载,我们不得不给函数起不同的名称,例如:
func addSparseToDense (a *sparseMatrix, b *denseMatrix) *denseMatrix
func addDenseToDense (a *denseMatrix, b *denseMatrix) *denseMatrix
func addSparseToSparse (a *sparseMatrix, b *sparseMatrix) *sparseMatrix
这可不怎么优雅,我们能选择的最佳方案是将它们隐藏起来,作为包的私有函数,并暴露单一的 Add() 函数作为公共 API。可以在嵌套的 switch 断言中测试类型,以便在任何支持的参数组合上执行操作:
func Add(a Matrix, b Matrix) Matrix {
switch a.(type) {
case sparseMatrix:
switch b.(type) {
case sparseMatrix:
return addSparseToSparse(a.(sparseMatrix), b.(sparseMatrix))
case denseMatrix:
return addSparseToDense(a.(sparseMatrix), b.(denseMatrix))
…
}
default:
// 不支持的参数
…
}
}
线性代数包的更详细信息,可以在 https://github.com/skelterjohn/go.matrix 找到。
- 方法作为运算符
根据接收者类型不同,可以区分不同的方法。因此我们可以为每种类型简单地定义 Add 方法,来代替使用多个函数名称:
func (a *sparseMatrix) Add(b Matrix) Matrix
func (a *denseMatrix) Add(b Matrix) Matrix
每个方法都返回一个新对象,成为下一个方法调用的接收者,因此我们可以使用链式调用表达式:
m := m1.Mult(m2).Add(m3)
比上一节面向过程的形式更简洁。
正确的实现同样可以基于类型,通过 switch 类型断言在运行时确定:
func (a *sparseMatrix) Add(b Matrix) Matrix {
switch b.(type) {
case sparseMatrix:
return addSparseToSparse(a.(sparseMatrix), b.(sparseMatrix))
case denseMatrix:
return addSparseToDense(a.(sparseMatrix), b.(denseMatrix))
…
default:
// 不支持的参数
…
}
}
- 使用接口
当在不同类型上执行相同的方法时,创建一个通用化的接口以实现多态的想法,就会自然产生。
例如定义一个代数 Algebraic 接口:
type Algebraic interface {
Add(b Algebraic) Algebraic
Min(b Algebraic) Algebraic
Mult(b Algebraic) Algebraic
…
Elements()
}
然后为我们的 matrix 类型定义 Add(),Min(),Mult(),……等方法。
每种实现上述 Algebraic 接口类型的方法都可以链式调用。
每个方法实现都应基于参数类型,使用 switch 类型断言来提供优化过的实现。
另外,应该为仅依赖于接口的方法,指定一个默认处理分支:
func (a *denseMatrix) Add(b Algebraic) Algebraic {
switch b.(type) {
case sparseMatrix:
return addDenseToSparse(a, b.(sparseMatrix))
…
default:
for x in range b.Elements() …
}
}
如果一个通用的功能无法仅使用接口方法来实现,你可能正在处理两个不怎么相似的类型,此时应该放弃这种运算符模式。例如,如果 a 是一个集合而 b 是一个矩阵,那么编写 a.Add(b) 没有意义。就集合和矩阵运算而言,很难实现一个通用的 a.Add(b) 方法。遇到这种情况,把包拆分成两个,然后提供单独的 AlgebraicSet 和 AlgebraicMatrix 接口。