[翻譯]十條有用的 Go 技術

這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。

原文在此，實用總結。
————翻譯分隔線————

十條有用的 Go 技術

這裡是我過去幾年中編寫的大量 Go 代碼的經驗總結而來的自己的最佳實務。我相信它們具有彈性的。這裡的彈性是指：
某個應用需要適配一個靈活的環境。你不希望每過 3 到 4 個月就不得不將它們全部重構一遍。添加新的特性應當很容易。許多人蔘與開發該應用，它應當可以被理解，且維護簡單。許多人使用該應用，bug 應該容易被發現並且可以快速的修複。我用了很長的時間學到了這些事情。其中的一些很微小，但對於許多事情都會有影響。所有這些都僅僅是建議，具體情況具體對待，並且如果有協助的話務必告訴我。隨時留言:)

1. 使用單一的 GOPATH

多個 GOPATH 的情況並不具有彈性。GOPATH 本身就是高度自我完備的（通過匯入路徑）。有多個 GOPATH 會導致某些副作用，例如可能使用了給定的庫的不同的版本。你可能在某個地方升級了它，但是其他地方卻沒有升級。而且，我還沒遇到過任何一個需要使用多個 GOPATH 的情況。所以只使用單一的 GOPATH，這會提升你 Go 的開發進度。

許多人不同意這一觀點，接下來我會做一些澄清。像 etcd 或 camlistore 這樣的大項目使用了像 godep 這樣的工具，將所有依賴儲存到某個目錄中。也就是說，這些項目自身有一個單一的 GOPATH。它們只能在這個目錄裡找到對應的版本。除非你的項目很大並且極為重要，否則不要為每個項目使用不同的 GOPATH。如果你認為項目需要一個自己的 GOPATH 目錄，那麼就建立它，否則不要嘗試使用多個 GOPATH。它只會拖慢你的進度。

2. 將 for-select 封裝到函數中

如果在某個條件下，你需要從 for-select 中退出，就需要使用標籤。例如：

func main() {L:    for {        select {        case <-time.After(time.Second):            fmt.Println("hello")        default:            break L        }    }    fmt.Println("ending")}

如你所見，需要聯合break使用標籤。這有其用途，不過我不喜歡。這個例子中的 for 迴圈看起來很小，但是通常它們會更大，而判斷break的條件也更為冗長。

如果需要退出迴圈，我會將 for-select 封裝到函數中：

func main() {    foo()    fmt.Println("ending")}func foo() {    for {        select {        case <-time.After(time.Second):            fmt.Println("hello")        default:            return        }    }}

你還可以返回一個錯誤（或任何其他值），也是同樣漂亮的，只需要：

// 阻塞if err := foo(); err != nil {    // 處理 err}

3. 在初始化結構體時使用帶有標籤的文法

這是一個無標籤文法的例子：

type T struct {    Foo string    Bar int}func main() {    t := T{"example", 123} // 無標籤文法    fmt.Printf("t %+v\n", t)}

那麼如果你添加一個新的欄位到T結構體，代碼會編譯失敗：

type T struct {    Foo string    Bar int    Qux string}func main() {    t := T{"example", 123} // 無法編譯    fmt.Printf("t %+v\n", t)}

如果使用了標籤文法，Go 的相容性規則（http://golang.org/doc/go1compat）會處理代碼。例如在向net包的類型添加叫做Zone的欄位，參見：http://golang.org/doc/go1.1#library。回到我們的例子，使用標籤文法：

type T struct {    Foo string    Bar int    Qux string}func main() {    t := T{Foo: "example", Qux: 123}    fmt.Printf("t %+v\n", t)}

這個編譯起來沒問題，而且彈性也好。不論你如何添加其他欄位到T結構體。你的代碼總是能編譯，並且在以後的 Go 的版本也可以保證這一點。只要在代碼集中執行go vet，就可以發現所有的無標籤的文法。

4. 將結構體的初始化拆分到多行

如果有兩個以上的欄位，那麼就用多行。它會讓你的代碼更加容易閱讀，也就是說不要：

T{Foo: "example", Bar:someLongVariable, Qux:anotherLongVariable, B: forgetToAddThisToo}

而是：

T{    Foo: "example",    Bar: someLongVariable,    Qux: anotherLongVariable,    B: forgetToAddThisToo,}

這有許多好處，首先它容易閱讀，其次它使得允許或屏蔽欄位初始化變得容易（只要注釋或刪除它們），最後添加其他欄位也更容易（只要添加一行）。

5. 為整數常量添加 String() 方法

如果你利用 iota 來使用自訂的整數枚舉類型，務必要為其添加 String() 方法。例如，像這樣：

type State intconst (    Running State = iota     Stopped    Rebooting    Terminated)

如果你建立了這個類型的一個變數，然後輸出，會得到一個整數（http://play.golang.org/p/V5VVFB05HB）：

func main() {    state := Running    // print: "state 0"    fmt.Println("state ", state)}

除非你回顧常量定義，否則這裡的0看起來毫無意義。只需要為State類型添加String()方法就可以修複這個問題（http://play.golang.org/p/ewMKl6K302）：

func (s State) String() string {    switch s {    case Running:        return "Running"    case Stopped:        return "Stopped"    case Rebooting:        return "Rebooting"    case Terminated:        return "Terminated"    default:        return "Unknown"    }}

新的輸出是：state: Running。顯然現在看起來可讀性好了很多。在你偵錯工具的時候，這會帶來更多的便利。同時還可以在實現 MarshalJSON()、UnmarshalJSON() 這類方法的時候使用同樣的手段。

6. 讓 iota 從 a +1 開始增量

在前面的例子中同時也產生了一個我已經遇到過許多次的 bug。假設你有一個新的結構體，有一個State欄位：

type T struct {    Name  string    Port  int    State State}

現在如果基於 T 建立一個新的變數，然後輸出，你會得到奇怪的結果（http://play.golang.org/p/LPG2RF3y39）：

func main() {    t := T{Name: "example", Port: 6666}    // prints: "t {Name:example Port:6666 State:Running}"    fmt.Printf("t %+v\n", t)}

看到 bug 了嗎？State欄位沒有初始化，Go 預設使用對應類型的零值進行填充。由於State是一個整數，零值也就是0，但在我們的例子中它表示Running。

那麼如何知道 State 被初始化了？還是它真得是在Running模式？沒有辦法區分它們，那麼這就會產生未知的、不可預測的 bug。不過，修複這個很容易，只要讓 iota 從 +1 開始（http://play.golang.org/p/VyAq-3OItv）：

const (    Running State = iota + 1    Stopped    Rebooting    Terminated)

現在t變數將預設輸出Unknown，不是嗎？ ：

func main() {    t := T{Name: "example", Port: 6666}    // 輸出： "t {Name:example Port:6666 State:Unknown}"    fmt.Printf("t %+v\n", t)}

不過讓 iota 從零值開始也是一種解決辦法。例如，你可以引入一個新的狀態叫做Unknown，將其修改為：

const (    Unknown State = iota     Running    Stopped    Rebooting    Terminated)

7. 返回函數調用

我已經看過很多代碼例如（http://play.golang.org/p/8Rz1EJwFTZ）：

func bar() (string, error) {    v, err := foo()    if err != nil {        return "", err    }    return v, nil}

然而，你只需要：

func bar() (string, error) {    return foo()}

更簡單也更容易閱讀（當然，除非你要對某些內部的值做一些記錄）。

8. 把 slice、map 等定義為自訂類型

將 slice 或 map 定義成自訂類型可以讓代碼維護起來更加容易。假設有一個Server類型和一個返回伺服器列表的函數：

type Server struct {    Name string}func ListServers() []Server {    return []Server{        {Name: "Server1"},        {Name: "Server2"},        {Name: "Foo1"},        {Name: "Foo2"},    }}

現在假設需要擷取某些特定名字的伺服器。需要對 ListServers() 做一些改動，增加篩選條件：

// ListServers 返回伺服器列表。只會返回包含 name 的伺服器。空的 name 將會返回所有伺服器。func ListServers(name string) []Server {    servers := []Server{        {Name: "Server1"},        {Name: "Server2"},        {Name: "Foo1"},        {Name: "Foo2"},    }    // 返回所有伺服器    if name == "" {        return servers    }    // 返回過濾後的結果    filtered := make([]Server, 0)    for _, server := range servers {        if strings.Contains(server.Name, name) {            filtered = append(filtered, server)        }    }    return filtered}

現在可以用這個來篩選有字串Foo的伺服器：

func main() {    servers := ListServers("Foo")    // 輸出：“servers [{Name:Foo1} {Name:Foo2}]”    fmt.Printf("servers %+v\n", servers)}

顯然這個函數能夠正常工作。不過它的彈性並不好。如果你想對伺服器集合引入其他邏輯的話會如何呢？例如檢查所有伺服器的狀態，為每個伺服器建立一個資料庫記錄，用其他欄位進行篩選等等……

現在引入一個叫做Servers的新類型，並且修改原始版本的 ListServers() 返回這個新類型：

type Servers []Server// ListServers 返回伺服器列表func ListServers() Servers {    return []Server{        {Name: "Server1"},        {Name: "Server2"},        {Name: "Foo1"},        {Name: "Foo2"},    }}

現在需要做的是只要為Servers類型添加一個新的Filter()方法：

// Filter 返回包含 name 的伺服器。空的 name 將會返回所有伺服器。func (s Servers) Filter(name string) Servers {    filtered := make(Servers, 0)    for _, server := range s {        if strings.Contains(server.Name, name) {            filtered = append(filtered, server)        }    }    return filtered}

現在可以針對字串Foo篩選伺服器：

func main() {    servers := ListServers()    servers = servers.Filter("Foo")    fmt.Printf("servers %+v\n", servers)}

哈！看到你的代碼是多麼的簡單了嗎？還想對伺服器的狀態進行檢查？或者為每個伺服器添加一條資料庫記錄？沒問題，添加以下新方法即可：

func (s Servers) Check() func (s Servers) AddRecord() func (s Servers) Len()...

9. withContext 封裝函數

有時對於函數會有一些重複勞動，例如鎖/解鎖，初始化一個新的局部上下文，準備初始設定變數等等……這裡有一個例子：

func foo() {    mu.Lock()    defer mu.Unlock()    // foo 相關的工作}func bar() {    mu.Lock()    defer mu.Unlock()    // bar 相關的工作}func qux() {    mu.Lock()    defer mu.Unlock()    // qux 相關的工作}

如果你想要修改某個內容，你需要對所有的都進行修改。如果它是一個常見的任務，那麼最好建立一個叫做withContext的函數。這個函數的輸入參數是另一個函數，並用調用者提供的上下文來調用它：

func withLockContext(fn func()) {    mu.Lock    defer mu.Unlock()    fn()}

只需要將之前的函數用這個進行封裝：

func foo() {    withLockContext(func() {        // foo 相關工作    })}func bar() {    withLockContext(func() {        // bar 相關工作    })}func qux() {    withLockContext(func() {        // qux 相關工作    })}

不要光想著加鎖的情形。對此來說最好的用例是資料庫連結。現在對 withContext 函數作一些小小的改動：

func withDBContext(fn func(db DB) error) error {    // 從串連池擷取一個資料庫連接    dbConn := NewDB()    return fn(dbConn)}

如你所見，它擷取一個串連，然後傳遞給提供的參數，並且在調用函數的時候返回錯誤。你需要做的只是：

func foo() {    withDBContext(func(db *DB) error {        // foo 相關工作    })}func bar() {    withDBContext(func(db *DB) error {        // bar 相關工作    })}func qux() {    withDBContext(func(db *DB) error {        // qux 相關工作    })}

你在考慮一個不同的情境，例如作一些預初始化？沒問題，只需要將它們加到withDBContext就可以了。這對於測試也同樣有效。

這個方法有個缺陷，它增加了縮排並且更難閱讀。再次提示，永遠尋找最簡單的解決方案。

10. 為訪問 map 增加 setter，getters

如果你重度使用 map 讀寫資料，那麼就為其添加 getter 和 setter 吧。通過 getter 和 setter 你可以將邏輯封分別裝到函數裡。這裡最常見的錯誤就是並發訪問。如果你在某個 goroutein 裡有這樣的代碼：

m["foo"] = bar

還有這個：

delete(m, "foo")

會發生什嗎？你們中的大多數應當已經非常熟悉這樣的競態了。簡單來說這個競態是由於 map 預設並非安全執行緒。不過你可以用互斥量來保護它們：

mu.Lock()m["foo"] = "bar"mu.Unlock()

以及：

mu.Lock()delete(m, "foo")mu.Unlock()

假設你在其他地方也使用這個 map。你必須把互斥量放得到處都是！然而通過 getter 和 setter 函數就可以很容易的避免這個問題：

func Put(key, value string) {    mu.Lock()    m[key] = value    mu.Unlock()}func Delete(key string) {    mu.Lock()    delete(m, key)    mu.Unlock()}

使用介面可以對這一過程做進一步的改進。你可以將實現完全隱藏起來。只使用一個簡單的、設計良好的介面，然後讓包的使用者使用它們：

type Storage interface {    Delete(key string)    Get(key string) string    Put(key, value string)}

這隻是個例子，不過你應該能體會到。對於底層的實現使用什麼都沒關係。不光是使用介面本身很簡單，而且還解決了暴露內部資料結構帶來的大量的問題。

但是得承認，有時只是為了同時對若干個變數加鎖就使用介面會有些過分。理解你的程式，並且在你需要的時候使用這些改進。

總結

抽象永遠都不是容易的事情。有時，最簡單的就是你已經實現的方法。要知道，不要讓你的代碼看起來很聰明。Go 天生就是個簡單的語言，在大多數情況下只會有一種方法來作某事。簡單是力量的源泉，也是為什麼在人的層面它表現的如此有彈性。

如果必要的話，使用這些基數。例如將[]Server轉化為Servers是另一種抽象，僅在你有一個合理的理由的情況下這麼做。不過有一些技術，如 iota 從 1 開始計數總是有用的。再次提醒，永遠保持簡單。

特別感謝 Cihangir Savas、Andrew Gerrand、Ben Johnson 和 Damian Gryski 提供的極具價值的反饋和建議。