Go通过不变性优化程序详解
正文
不变性的概念非常简单,在您创建结构体后,就永远无法修改它。这个概念听起来非常简单,但您的程序想利用它从中收益并不是那么容易。接下来我们在 Go 中,使用不变性概念,来让您的代码更具有可读性和稳定性。
减少对全局或外部状态的依赖
当我们使用相同的参数,执行相同的函数两次,我们的预期,应该得到相同的结果。但是当我们的函数中依赖外部状态或全局变量时,函数可能会输出不同的结果。我们最好避免这种情况。
函数的参数总是给定的,那我们调用,总是可以返回相同的函数。如果您有一个共享全局变量用于函数内部的某些内容,请考虑将该变量作为参数传递,而不是直接函数内部使用它。
这可以让您的函数返回值更加可预测,并且更加易于测试,整个代码的可读性也会得到提高,因为调用者会知道,哪些值会影响函数的行为,参数的作用不就是会影响返回值的吗?
让我们看一个例子。
package main import ( "fmt" "math/rand" "time" ) var randNum int func main() { s1 := rand.NewSource(time.Now().UnixNano()) r1 := rand.New(s1) randNum = r1.Intn(100) fmt.Println(Add(1, 1)) } func Add(a, b int) int { return a + b + randNum }
Add
函数中使用了全局变量 randNum
作为计算的一部分,从函数签名中并没有体现这一点。更好的方法是,全局变量 randNum
应该作为参数传递,如下所示。
func Add(a, b, randNum int) int { return a + b + randNum }
这样更具有可预测性,而且我们如果需要修改入参,影响的作用域也仅在 Add
函数中。
仅导出结构体的函数,而不是成员变量
我们知道,Go
结构体中的成员变量,如果首字母为大写,那么该成员变量对外可见(这是编译器决定的)。回到我们的博客,仅导出结构体函数,而不是成员变量,目的是希望成员变量的数据被保护,保证成员变量的有效的状态!因为这可以让您的代码更加可靠,您不必维护每个修改该成员变量的操作,因为这些操作都将无效。
举一个例子
ackage main import ( "fmt" ) type AK47 struct { bullet int } func NewAK47(bullet int) AK47 { return AK47{bullet: bullet} } func (a AK47) GetBullet() int { return a.bullet } func (a AK47) SetBullet(bullet int) { a.bullet = bullet } func main() { ak47 := NewAK47(30) fmt.Println(ak47.GetBullet()) ak47.SetBullet(20) fmt.Println(ak47.GetBullet()) }
我们定义了一个结构体 AK47
,这把枪有一个成员变量 bullet
子弹数,它是非导出字段,我们还定义了一个构造函数 NewAK47
和一个 GetBullet
函数。
一旦创建了 AK47
,就无法更改它的成员变量 bullet
了。此时您可能会有疑惑,如果我们需要修改成员变量呢?别急,您可以试试下面的方法。
在函数中使用复制值,而不是使用指针
在上一个副标题中,我们提到了一个概念,在创建结构体后永远不要更改它。然而在实际中,我们经常需要修改结构体中的成员变量。
我们在使用不变性的同时,仍然可以维护实例化结构体的多个状态,这并不意味着我们打破了结构体创建后不要更改它,我们更改的是它的副本,也就是复制后的结构体。复制后的结构体?难道我们需要去实现很多复制结构体每个字段的函数吗?
当然不,我们可以利用 Go
的特性,在调用函数时,入参是复制值的行为。对于需要修改结构体中成员变量的操作,我们可以创建一个函数,该函数接收结构体为参数,并且返回一个修改后的结构体副本。
我们可以在不改变调用方结构体的情况下,修改该副本的任何内容,这意味着对于原结构体没有任何副作用,并且该结构体的值仍然是可预测的。
不知道您有没有用过 Go
标准库的 Slice
切片,其中的 append
函数就使用了这个方法。让我们接着用 AK47
来实现这个方法
代码如下
package main import ( "fmt" ) type AK47 struct { bullet int } func NewAK47(bullet int) AK47 { return AK47{bullet: bullet} } func (a AK47) GetBullet() int { return a.bullet } func (a AK47) AddBullet(ak47 AK47) AK47 { newAK47 := NewAK47(a.GetBullet() + ak47.GetBullet()) return newAK47 } func main() { ak47 := NewAK47(30) add := NewAK47(20) fmt.Println(ak47.GetBullet()) ak47 = ak47.AddBullet(add) fmt.Println(ak47.GetBullet()) }
如您所见,我们通过 AddBullet
函数增加枪的子弹,但实际上并没有更改传入的结构体中的任何成员变量。最后,返回了一个带有更新字段的新 AK47
结构体。
与复制值相比,指针更有优势,尤其是当您的结构体成员变量、内容非常大时时,这种方法,通过复制的方式修改数据,可能会导致性能问题。您应该问自己,这么做是否值得,例如您正在编写并发代码?
总结
您在使用不变量时,请务必先权衡利弊。实现本篇博客中所描述的方法,需要大量的代码。但是,如果我们在编写并发代码时,不考虑共享变量的不可变性,往往会出现与预期不符的情况,例如内存竞态问题?其实我想说的就是线程安全问题 : - )
实现不变性,也可能出现严重的性能问题!这是一把双刃剑。请不要过早的优化代码。
以上就是Go通过不变性优化程序详解的详细内容,更多关于Go 程序不变性的资料请关注猪先飞其它相关文章!
原文出处:https://juejin.cn/post/7134621915766849573
相关文章
- 在程序员中,尤其是go新手,经常听到的一个讨论话题是:如何处理错误,这篇文章主要给大家介绍了关于Go应用中优雅处理Error的一些相关技巧,需要的朋友可以参考下...2021-09-08
Django def clean()函数对表单中的数据进行验证操作
这篇文章主要介绍了Django def clean()函数对表单中的数据进行验证操作,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-07-09- 本文给大家介绍的是C#程序优化的小技巧,通过此方法可以有效的降低CPU的占用率,十分的简单实用,有需要的小伙伴可以参考下。...2020-06-25
- 这篇文章主要介绍了golang官方嵌入文件到可执行程序,本文通过示例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下...2021-02-20
- 这篇文章主要介绍了go浮点数转字符串保留小数点后N位解决办法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下...2020-05-11
- 这篇文章主要介绍了Go语言使用读写OPC详解,图文讲解的很清晰,有感兴趣的同学可以学习下...2021-03-05
- string与[]byte经常需要互相转化,普通转化会发生底层数据的复制,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Go中string与[]byte高效互转的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下...2021-09-20
- 这篇文章主要介绍了Go项目的目录结构,对基础目录做了讲解,对项目开发中的其它目录也一并做了介绍,需要的朋友可以参考下...2020-05-01
- Go 语言提供的基础容器,免不了要查询容器中的数据,那么是如何实现遍历的呢?本文将会介绍几种常用容易的遍历及其使用。感兴趣的可以了解一下...2021-06-13
- 这篇文章主要介绍了创建第一个Go语言程序Hello,Go!本文详细的给出项目创建、代码编写的过程,同时讲解了GOPATH、Go install等内容,需要的朋友可以参考下...2020-05-01
- 这篇文章主要介绍了在Django中使用MQTT的方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-05-10
- 这篇文章主要介绍了go语言中的Carbon库时间处理,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下...2021-02-05
- 这篇文章主要介绍了go嵌套匿名结构体的初始化详解,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-12-16
解决导入django_filters不成功问题No module named 'django_filter'
这篇文章主要介绍了解决导入django_filters不成功问题No module named 'django_filter',具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-07-15详解如何使用Docker部署Django+MySQL8开发环境
这篇文章主要介绍了详解如何使用Docker部署Django+MySQL8开发环境,文中通过示例代码以及图文介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面来一起学习学习吧...2020-07-19- 这篇文章主要介绍了Go语言json编码驼峰转下划线、下划线转驼峰的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2020-06-09
- 这篇文章主要介绍了Django 解决由save方法引发的错误,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-05-21
- 这篇文章主要介绍了django前端页面下拉选择框默认值设置方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-08-10
- 这篇文章主要介绍了django数据模型中null和blank的区别说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-09-03
- 这篇文章主要介绍了Go 自定义package包设置与导入操作,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2021-05-06