Go 中联合的最佳实践

Question

Go has no unions。但在许多地方工会是必要的。 XML 过度使用联合或选择类型。我试图找出，这是解决失踪工会的首选方法。例如，我尝试在XML standard 中为非终端Misc 编写Go 代码，它可以是comment、processing instruction 或white space。

为这三种基本类型编写代码非常简单。它们映射到字符数组和结构。

type Comment Chars

type ProcessingInstruction struct {
    Target *Chars
    Data *Chars
}

type WhiteSpace Chars

但是当我完成联合的代码时，它变得非常臃肿，包含许多冗余函数。显然必须有一个容器结构。

type Misc struct {
    value interface {}
}

为了确保容器只包含三种允许的类型，我将值设为私有，并且必须为每种类型编写一个构造函数。

func MiscComment(c *Comment) *Misc {
    return &Misc{c}
}

func MiscProcessingInstruction (pi *ProcessingInstruction) *Misc {
    return &Misc{pi}
}

func MiscWhiteSpace (ws *WhiteSpace) *Misc {
    return &Misc{ws}
}

为了能够测试联合的内容，有必要编写三个谓词：

func (m Misc) IsComment () bool {
    _, itis := m.value.(*Comment)
    return itis
}

func (m Misc) IsProcessingInstruction () bool {
    _, itis := m.value.(*ProcessingInstruction)
    return itis
}

func (m Misc) IsWhiteSpace () bool {
    _, itis := m.value.(*WhiteSpace)
    return itis
}

为了获得正确类型的元素，需要编写三个 getter。

func (m Misc) Comment () *Comment {
    return m.value.(*Comment)
}

func (m Misc) ProcessingInstruction () *ProcessingInstruction {
    return m.value.(*ProcessingInstruction)
}

func (m Misc) WhiteSpace () *WhiteSpace {
    return m.value.(*WhiteSpace)
}

在此之后，我能够创建 Misc 类型的数组并使用它：

func main () {

    miscs := []*Misc{
        MiscComment((*Comment)(NewChars("comment"))),
        MiscProcessingInstruction(&ProcessingInstruction{
            NewChars("target"),
            NewChars("data")}),
        MiscWhiteSpace((*WhiteSpace)(NewChars(" \n")))}

    for _, misc := range miscs {
        if (misc.IsComment()) {
            fmt.Println ((*Chars)(misc.Comment()))
        } else if (misc.IsProcessingInstruction()) {
            fmt.Println (*misc.ProcessingInstruction())
        } else if (misc.IsWhiteSpace()) {
            fmt.Println ((*Chars)(misc.WhiteSpace()))
        } else {
            panic ("invalid misc");
        }
    }
}

您会看到很多代码看起来几乎相同。任何其他工会也是如此。所以我的问题是：有什么方法可以简化 Go 中处理联合的方式？

Go 声称通过removing redundancy 简化了编程工作。但我认为上面的例子正好相反。我错过了什么吗？

这里是完整的例子：http://play.golang.org/p/Zv8rYX-aFr

Answer 1

我认为这个代码量可能会减少，例如我个人认为保护type Misc 以防止包含“非法”内容真的没有帮助：一个简单的type Misc interface{} 就可以，或者？

这样你就省去了构造函数和所有Is{Comment,ProcessingInstruction,WhiteSpace} 方法归结为一个类型开关

switch m := misc.(type) {
    Comment: fmt.Println(m)
    ... 
    default: panic()
}

这就是 package encoding/xml 对 Token 的作用。

Answer 2

我不确定是否理解您的问题。做到这一点的“简单”方法就像带有 interface{} 的 encoding/xml 包。如果您不想使用接口，那么您可以像以前那样做。 但是，正如您所说，Go 是一种类型化语言，因此应该用于类型化需求。 如果你有一个结构化的 XML，Go 可能是一个不错的选择，但你需要编写你的模式。如果你想要一个可变参数模式（一个给定的字段可以有多种类型），那么你最好使用非类型化语言。

非常有用的 json 工具，可以轻松地为 xml 重写： http://mholt.github.io/json-to-go/

您提供一个 json 输入，它会为您提供确切的 Go 结构。你可以有多种类型，但你需要知道哪个字段有什么类型。如果你不这样做，你需要使用反射，实际上你会失去很多对 Go 的兴趣。

Answer 3

您似乎是因为想要类型安全而问的，我首先要争辩说您的初始 解决方案已经不安全了

func (m Misc) Comment () *Comment {
    return m.value.(*Comment)
}

如果您之前没有检查过IsComment，它会惊慌失措。因此，该解决方案没有任何好处 Volker 提出的类型开关。

由于您想对代码进行分组，您可以编写一个函数来确定 Misc 元素是什么：

func IsMisc(v {}interface) bool {
    switch v.(type) {
        case Comment: return true
        // ...
    }
}

然而，这也不会为您带来编译器类型检查。

如果您希望编译器能够将某些内容识别为Misc，那么您应该 考虑创建一个接口，将某些东西标记为Misc：

type Misc interface {
    ImplementsMisc()
}

type Comment Chars
func (c Comment) ImplementsMisc() {}

type ProcessingInstruction
func (p ProcessingInstruction) ImplementsMisc() {}

这样你就可以编写只处理杂项的函数。对象并稍后决定 您真正想要在这些函数中处理的内容（评论、说明、...）。

如果您想模仿联合，那么您编写它的方式就是我所知道的方式。

Answer 4

TL;DR您不需要联合，interface{} 可以更好地解决这个问题。

C 中的联合用于访问特殊的内存/硬件。他们还颠覆类型系统。 Go 没有语言原语访问特殊的内存/硬件，出于同样的原因，它也避开了volatile 和位域。

在 C/C++ 中，联合也可以用于非常低级的优化/位打包。权衡：牺牲类型系统并增加复杂性以节省一些位。这当然伴随着所有关于优化的警告。

想象一下 Go 有一个本地联合类型。代码如何更好？用这个重写代码：

// pretend this struct was a union
type MiscUnion struct {
  c *Comment
  pi *ProcessingInstruction
  ws *WhiteSpace
}

即使使用内置联合访问MiscUnion 的成员，也需要某种运行时检查。因此，使用接口并不会更糟。可以说，interface 更胜一筹，因为运行时类型检查是内置的（不可能出错），并且处理它的语法非常好。

联合类型的一个优点是静态类型检查，以确保只有正确的具体类型放入 Misc。解决此问题的 Go 方法是“新...”功能，例如MiscComment, MiscProcessingInstruction, MiscWhiteSpace.

这是一个使用 interface{} 和 New* 函数的清理示例：http://play.golang.org/p/d5bC8mZAB_