Go泛型實戰教學之如何在結構體中使用泛型

2022-07-27 22:02:09

01 目標

假設我們要實現一個blog系統，在該系統中有以下兩個結構體：

type Category struct {
    ID int32
    Name string
    Slug string
}
type Post struct {
    ID int32
    Categories []Category
    Title string
    Text string
    Slug string
}

為了提高系統的效能，我們需要實現一個快取系統，該快取可以用於快取各種型別，在該範例中我們限定為只能快取Category和Post型別。

02 實現

根據Go泛型使用的三步曲提到的：型別引數化、定義型別約束、型別範例化我們一步步來定義我們的快取結構體。

第一步：定義型別約束

這裡我們先定義型別約束。因為在泛型中對型別引數進行約束是必要條件。所以要先定義型別約束。

因為要對分類Category型別和文章Post型別進行快取，所以我們這裡的快取型別約束限制在了這兩個型別上。約束介面定義如下：

type cacheable interface {
    Category | Post
}

第二步：對型別進行引數化

現在我們建立一個名為cache的泛型結構體，並使用cacheable對其進行約束。

type cache[T cacheable] struct {
    data map[string]T
}

我們看到cache的底層實際上是用map來進行儲存資料的，map的key是具體的型別字串，而map的值是引數化的型別T，即要在具體使用時根據需要對該引數T進行範例化。

為了能夠在cache結構體中儲存和獲取資料，我們再定義兩個方法如下：

func (c *cache[T]) Set(key string, value T) {
    c.data[key] = value
}
func (c *cache[T]) Get(key string) (v T) {
    if v, ok := c.data[key]; ok {
        return v
    }

    return
}

這裡需要大家注意的是在泛型結構體型別中，定義方法的時候，也需要將型別引數T帶上的。因為只有在呼叫時對型別引數範例化後結構體中的型別才是明確的。

第三步：型別範例化

為了範例化cache結構體，我們建立了一個New函數來專門構造cache的範例。

func New[T cacheable]() *cache[T]{
	c := cache[T]{}
	c.data = make(map[string]T)

	return &c
}

這裡大家需要注意的是因為我們使用了泛型結構體型別cache，所以函數New也必須是泛型函數，只有這樣才能將泛型型別T的具體值傳遞到泛型結構體型別中。

當然，這裡還有另外一種範例化的cache的方法就是直接使用，這樣就不需要使用泛型函數New了。如下：

c := &cache[Category]{
    data: make(map[string]T)
}

好了，下面我們給出具體的main函數使用範例：

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// create a new category
	category := Category{
		ID: 1,
		Name: "Go Generics",
		Slug: "go-generics",
	}
	// create cache for blog.Category struct
	cc := New[Category]()
	// add category to cache
	cc.Set(category.Slug, category)
	fmt.Printf("cp get:%+vn", cc.Get(category.Slug))
	// create a new post
	post := Post{
		ID: 1,
		Categories: []Category{
			{ID: 1, Name: "Go Generics", Slug: "go-generics"},
		},
		Title: "Generics in Golang structs",
		Text: "Here go's the text",
		Slug: "generics-in-golang-structs",
	}
	// create cache for blog.Post struct
	cp := New[Post]()
	// add post to cache
	cp.Set(post.Slug, post)

	fmt.Printf("cp get:%+vn", cp.Get(post.Slug))
}

好了，以上就是今天跟大家分享的內容。

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