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六個常見的 Go 接口設計錯誤

來源: 責編: 時間:2024-07-03 17:19:53 137觀看
導讀Go 是一門新興的語言,如果你正在使用它,很可能這不是你的第一門編程語言。從不同的語言背景轉來,你帶來了自己的既有經驗和范式。你在以前的語言中習慣做的事情,在 Go 中可能并不是一個好的方式。學習 Go 不僅僅是學習一

Go 是一門新興的語言,如果你正在使用它,很可能這不是你的第一門編程語言。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

從不同的語言背景轉來,你帶來了自己的既有經驗和范式。你在以前的語言中習慣做的事情,在 Go 中可能并不是一個好的方式。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

學習 Go 不僅僅是學習一種新的語法。它還涉及到學習一種新的程序思維方式。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

一些理論知識

Go 創始人 Rob Pike 曾經說過:“Go 的接口并不是 Java 或 C# 接口的變種,而是更多。它們是大規模編程和適應性強的進化設計關鍵。”b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

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正確使用接口可以帶來簡單性、可讀性和更靈活的代碼設計。(不正確使用會帶來新的災難)b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

以下是建議了解的基本原則 TOP3:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 接口隔離原則:客戶端永遠不應該被迫實現它不使用的接口,或者客戶端不應該被迫依賴它們不使用的方法。
  • 多態性:一段代碼根據它接收到的具體數據改變其行為。
  • 里氏替換原則:如果你的代碼依賴于一個抽象,一個實現可以被另一個實現替換,而不需要改變你的代碼。

常見接口設計錯誤

1. 你創建了太多的接口

擁有過多接口的情況叫做:接口污染。當你在編寫具體類型之前就開始抽象時,就會出現這種情況。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

由于無法預知需要哪些抽象,因此很容易編寫出過多的接口,而這些接口在日后要么是錯誤的,要么是無用的。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

Go 創始人給出了一個很棒的指導方針幫助我們避免接口污染。如下:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

不要使用接口設計,而是發現它們(Don’t design with interfaces, discover them.) —— Rob Pikeb9528資訊網——每日最新資訊28at.com

Rob 在這里指出的是:你不需要提前考慮你需要什么抽象。你可以從具體的結構體開始設計,并在設計需要時只創建接口。通過這樣做,你的代碼會有機地增長到預期的設計。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

但我仍然看到人們提前創建接口,因為他們認為他們將來可能需要多個實現。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

對于他們,我要說:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

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懶惰但要懶惰得好。創建接口的完美時機是當你真正需要它的時候,而不是當你預測你需要它的時候。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

無用的接口往往只有一個實現。它們只是增加了一個額外的間接層,迫使程序員在他們實際上想要去實現時總是要通過這一層。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

一個接口有一個成本:它是你在推理你的代碼時需要記住的一個新概念。正如 Djikstra 所說,一個理想的接口必須是:“一個可以絕對精確的新語義層面。”b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

所以在創建接口之前問問自己:你有多個接口的實現嗎?我強調了 “有”,因為 “將有” 意味著你可以預測未來,而你不能。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

2. 你的方法太多了

在 PHP 項目中看到 10 個方法的接口是很典型的。在 Go 中,接口很小,標準庫中所有接口的平均方法數是 2。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

“越大的接口抽象就越弱”,這是 Go 諺語之一。正如 Rob Pike 所說,這是關于接口最重要的事情,這意味著接口越小,它就越有用。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

一個接口可以有的實現越多,它就越通用。如果你有一個包含大量方法的接口,就很難有多個實現。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

你擁有的方法越多,接口就越具體。接口越具體,不同類型的機會就越小,它們可以顯示相同的行為。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

io.Reader 和 io.Writer 就是有用接口的一個很好的例子,它們有數以百計的實現。或者是最經典的 error 接口,它非常強大,可以在 Go 中實現整個錯誤處理。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

記住,你可以從其他接口組合一個接口。這里有一個例子:ReadWriteCloser 由 3 個較小的接口組成。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

代碼如下:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

type ReadWriteCloser interface {    io.Reader    io.Writer    io.Closer}

3. 你沒有編寫行為驅動的接口

在傳統語言中,諸如 User、Request 等名詞性接口非常常見。而在 Go 語言中,大多數接口都有后綴:Reader、Writer、Closer 等。這是因為,在 Go 中,接口暴露了行為,而它們的名稱則指向該行為。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

在 Go 中定義接口時,你定義的不是 "某物是什么",而是 "它提供了什么"-- 是 "行為",而不是 "事物"!b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

這就是為什么 Go 中沒有 File 接口,但有Reader 和 Writer:這些都是行為,而 File 是實現 Reader 和 Writer 的事物。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

《Effective Go》也提到了同樣的觀點:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

Go 中的接口提供了一種指定對象行為的方法:如果某個東西可以做到這一點,那么它就可以用在這里。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

在編寫接口時,盡量考慮動作或行為。如果你定義了一個名為 "Thing" 的接口,問問自己為什么這個 "Thing" 不是一個結構體。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

4. 你在生產者端編寫接口

我經常在代碼審查中看到這種情況:很多開發者在同一個包,既寫了具體的實現,又定義了接口。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

生產者定義的接口生產者定義的接口b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

但是,也許客戶端并不想使用生產者接口中的所有方法。請記住 "接口隔離原則" 中的一句話:"不應強迫客戶端實現其不使用的方法"。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

下面是一個例子:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

package main// ====== producer side// This interface is not neededtype UsersRepository interface {    GetAllUsers()    GetUser(id string)}type UserRepository struct {}func (UserRepository) GetAllUsers()      {}func (UserRepository) GetUser(id string) {}// ====== client side// Client only needs GetUser and// can create this interface implicitly implemented// by concrete UserRepository on his sidetype UserGetter interface {    GetUser(id string)}

如果客戶端想使用生產者的所有方法,可以使用具體的結構體。因為結構體方法已經提供了這些行為。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

即使客戶端想要解耦代碼并使用多種實現,他也可以在自己這邊創建一個包含所有方法的接口:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

在客戶端定義的接口在客戶端定義的接口b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

由于 Go 中的接口是隱式滿足的,所以這些事情才得以實現。客戶端代碼不再需要導入某個接口并編寫實現,因為 Go 中沒有這樣的關鍵字。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

如果實現與接口有相同的方法,那么實現就已經滿足了該接口,可以在客戶端代碼中使用。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

5. 你正在返回接口

如果一個方法返回的是接口而不是具體的結構,那么調用該方法的所有客戶端都將被迫使用相同的抽象。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

你需要讓客戶端決定他們需要什么樣的抽象,因為代碼是他們的庭院。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

當你想使用結構體中的某項功能時,卻因為接口沒有公開它而無法使用,這是很煩人的。這種限制可能是有原因的,但并非總是如此。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

下面是一個人為的例子:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

type Shape interface {    Area() float64    Perimeter() float64}type Circle struct {    Radius float64}func (c Circle) Area() float64 {    return math.Pi * c.Radius * c.Radius}func (c Circle) Perimeter() float64 {    return 2 * math.Pi * c.Radius}// NewCircle returns an interface instead of structfunc NewCircle(radius float64) Shape {    return Circle{Radius: radius}}func main() {    circle := NewCircle(5)    // we lose access to circle.Radius}

在上面的示例中,我們不僅無法訪問 circle.Radius,而且每次要訪問它時都需要在代碼中添加類型斷言:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

shape := NewCircle(5)if circle, ok := shape.(Circle); ok {    fmt.Println(circle.Radius)}

因此在設計上,請遵循 Postel 定律:“發送時要保守,接受時要寬松”,從方法中返回具體的結構,并選擇接受接口。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

結合現實的代碼,例如原本的代碼是:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

// Save writes the contents of doc to the file f.func Save(f *os.File, doc *Document) error

但入參是 f *os.File,這并不靈活,也不便于測試。我們可以通過上面提到的接口方式,改造為如下代碼:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

// Save writes the contents of doc to the supplied// Writer.func Save(w io.Writer, doc *Document) error

6. 你沒有驗證接口合規性

假設一個場景,你有一個導出名為 User 的類型的軟件包,你實現了 Stringer 接口。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

因為出于某種業務原因,當你打印時,你不希望顯示 email 字段。需要如此實現邏輯:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

package userstype User struct {    Name  string    Email string}func (u User) String() string {    return u.Name}

客戶端的代碼如下:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

package mainimport (    "fmt"    "pkg/users")func main() {    u := users.User{       Name:  "腦子進煎魚了",       Email: "xxx@gmail.com",    }    fmt.Printf("%s", u)}

這將正確輸出:腦子進煎魚了。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

現在,假設你進行了重構,不小心刪除或注釋了 String() 的實現,你的代碼看起來就像這樣:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

package userstype User struct {    Name  string    Email string}

在這種情況下,您的代碼仍然可以編譯和運行,但輸出結果將是 {腦子進煎魚了 xxx@gmail.com}。沒有任何程序反饋來提示你出現了問題。編譯器也不會報錯。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

這種場景下,為了強制校驗某個類型是否實現了某個接口,我們可以這樣做:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

package usersimport "fmt"type User struct {    Name  string    Email string}var _ fmt.Stringer = User{} // User implements the fmt.Stringerfunc (u User) String() string {    return u.Name}

我們再嘗試一次。現在如果我們刪除 String() 方法,就會在構建時得到如下結果:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

cannot use User{} (value of type User) as fmt.Stringer value in variable declaration: User does not implement fmt.Stringer (missing method String)

在該行中,我們試圖將一個空的 User{} 賦值給一個 fmt.Stringer類型的變量。由于 User{} 不再實現 fmt.Stringer,我們得到了程序的報錯反饋。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

我們在變量名中使用了 _,因為我們并沒有真正使用它,所以不會執行真正的分配。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

上面我們看到 User 實現了接口。User 和 *User 是不同的類型。因此,如果你想讓 *User 實現它,你可以這樣實現:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

var _ fmt.Stringer = (*User)(nil) // *User implements the fmt.Stringer

并且通過這種實現,IDE 會顯式提示我們的方法是否有缺失。少了的話會有報錯提示:b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

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還是非常方便的。當然,這個小技巧,不需要對每個實現接口的類型都這樣做,根據需求對于有必要強校驗的接口即可。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

總結

今天這篇文章給大家介紹了六種常見的接口設計錯誤:創建了太多的接口、方法太多了、沒有編寫行為驅動的接口、在生產者端編寫接口、正在返回接口、沒有驗證接口合規性。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

我還記得以前看到某個項目里,寫了個接口,20~30 個有待實現的方法。然而他就真的只是一個接口,那么多年過去了也沒有人再去實現這個接口。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

當然,本文提供的很多接口優化建議,也是需要結合你的實際代碼(業務)場景去考慮的。大家各取所需,學習之即可。b9528資訊網——每日最新資訊28at.com

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