Golang那些违背直觉的编程陷阱

javartisan2024-04-22 16:23

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知识点1：切片拷贝之后都是同一个元素

知识点2：方法集合决定接口实现，类型方法集合是接口方法集合的超集则认定为实现接口，否则未实现接口

切片拷贝之后都是同一个元素
Go 复制代码 
package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

func arr1() {
	var nn []int
	for i := 0; i < 5; i++ {
		nn = append(nn, i)
	}
	marshal, _ := json.Marshal(nn)
	// [0,1,2,3,4]
	fmt.Println(string(marshal))
}

func arr2() {
	var nn []*int
	for i := 0; i < 5; i++ {
        // 出错原因：每次都是i的地址，i的地址始终是一个，所以最终数组元素是5
        // 解决方法，每次新生命一个变量，之后使用每次新分配的变量进行赋值。参见arr3
		nn = append(nn, &i)
	}
	//[5,5,5,5,5]
	marshal, _ := json.Marshal(nn)
	fmt.Println(string(marshal))
}

func arr3() {
	var nn []*int
	for i := 0; i < 5; i++ {
        // 
		s := i
		nn = append(nn, &s)
	}
	marshal, _ := json.Marshal(nn)
	//[0,1,2,3,4]
	fmt.Println(string(marshal))
}

func main() {
	arr1()
	arr2()
	arr3()
}

主要看一下arr2与arr3函数即可知晓，很好理解却又很容易疏忽。接下来看一个类似问题的变种，跟struct方法有关系示例：

Go 复制代码 
package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

type field struct {
	name string
}

func (p *field) print() {
	fmt.Println(p.name)
}

func main() {

	data1 := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}
	for _, v := range data1 {
		go v.print()
	}

	data2 := []field{{"four"}, {"five"}, {"six"}}
	for _, v := range data2 {
		go v.print()
	}


	time.Sleep(3 * time.Second)
}

| 这个代码执行输出结果：

看到结果是不是很意外，为什么有3个six呢？接下来分下一下：由于field的print方法是指针类型，所以data2每次在调用print方法时都是v指向的内存对象，这个对象最后一次赋值是six，所以输出的是3个six（其实此处存在不确定性，main协程与子协程的调度顺序，如果每次调度main协程之后立马就去调度子协程可能结果就是正确的了）。

那怎么修复问题呢？

方法1：

将filed的print方法的接受者修改为值类型，这样每次调用时都会拷贝一个副本进行调用，就会背面这个问题了，具体如下：

Go 复制代码 
func (p field) print() {
	fmt.Println(p.name)
}

方法2：

每次调用时重新声明一个变量进行调用，这个底层原理也是拷贝一个副本进行调用，具体修改如下：

Go 复制代码 
package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

type field struct {
	name string
}

func (p *field) print() {
	fmt.Println(p.name)
}

func main() {

	data1 := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}
	for _, v := range data1 {
		go v.print()
	}

	data2 := []field{{"four"}, {"five"}, {"six"}}
	for _, v := range data2 {
		replica := v
        // 此处每次都是重新分配一个内存存储v的副本
		go replica.print()
	}

	time.Sleep(3 * time.Second)
}
方法集合决定接口实现，类型方法集合是接口方法集合的超集则认定为实现接口，否则未实现接口
Go 复制代码 
package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type Interface interface {
	M1()
	M2()
}

type T struct{}

func (t T) M1()  {}
func (t *T) M2() {}

func DumpMethodSet(i interface{}) {
	v := reflect.TypeOf(i)
	elemTyp := v.Elem()

	n := elemTyp.NumMethod()
	if n == 0 {
		fmt.Printf("%s's method set is empty!\n", elemTyp)
		return
	}

	fmt.Printf("%s's method set:\n", elemTyp)
	for j := 0; j < n; j++ {
		fmt.Println("-", elemTyp.Method(j).Name)
	}
	fmt.Printf("\n")
}
func main() {
	var t T
	var pt *T

	var i Interface
	//Cannot use 't' (type T) as type Interface
	//Type does not implement 'Interface' as 'M2' method has a pointer receiver
	// 言外之意就是类型T没有实现接口的M2方法
	i = t
	i = pt
}

此处主要需要了解Go方法集合规范是什么才能更好解释问题。如下工具方法可以用于查看类型的方法集合，具体代码如下：

Go 复制代码 
func DumpMethodSet(i interface{}) {
	v := reflect.TypeOf(i)
	elemTyp := v.Elem()

	n := elemTyp.NumMethod()
	if n == 0 {
		fmt.Printf("%s's method set is empty!\n", elemTyp)
		return
	}

	fmt.Printf("%s's method set:\n", elemTyp)
	for j := 0; j < n; j++ {
		fmt.Println("-", elemTyp.Method(j).Name)
	}
	fmt.Printf("\n")
}

调用：

Go 复制代码 
var t T
var pt *T
DumpMethodSet(&t)
DumpMethodSet(&pt)
DumpMethodSet((*Interface)(nil))

输出：

因为T类型的方法集合只有M1，所以导致上面将T类型实例赋值给接口类型会报错。

重点：Golang方法集合规范

  1. 对于非接口类型的自定义类型T，其方法集合由所有receiver为T类型的方法组成；

  2. 而类型*T的方法集合则包含所有receiver为T和*T类型的方法。也正因为如此，pt才能成功赋值给Interface类型变量。

特别提示：在进行组合时候，内嵌的是指针或值类型的结构体所以涉及引入的方法集是不一样的，也遵循上面规范。一般来说内嵌指针的方法集大于等于值得方法集。参见代码：

Go 复制代码 
package main

import "51788.net/golang-day01/dump_method_set"

//main.T1's method set:
//- T1M1
//- T1M2

//*main.T1's method set:
//- PT1M3
//- T1M1
//- T1M2
type T1 struct{}

func (T1) T1M1()   { println("T1's M1") }
func (T1) T1M2()   { println("T1's M2") }
func (*T1) PT1M3() { println("PT1's M3") }

//main.T2's method set:
//- T2M1
//- T2M2
//
//*main.T2's method set:
//- PT2M3
//- T2M1
//- T2M2
type T2 struct{}

func (T2) T2M1()   { println("T2's M1") }
func (T2) T2M2()   { println("T2's M2") }
func (*T2) PT2M3() { println("PT2's M3") }

//main.T's method set:
//- PT2M3
//- T1M1
//- T1M2
//- T2M1
//- T2M2
//
//*main.T's method set:
//- PT1M3
//- PT2M3
//- T1M1
//- T1M2
//- T2M1
//- T2M2
type T struct {
	T1
	*T2
}

func main() {
	t := T{
		T1: T1{},
		T2: &T2{},
	}
	pt := &t

	var t1 T1
	var pt1 *T1
	dump_method_set.DumpMethodSet(&t1)
	dump_method_set.DumpMethodSet(&pt1)

	var t2 T2
	var pt2 *T2
	dump_method_set.DumpMethodSet(&t2)
	dump_method_set.DumpMethodSet(&pt2)

	dump_method_set.DumpMethodSet(&t)
	dump_method_set.DumpMethodSet(&pt)
}

结论：

  • T类型的方法集合 = T1的方法集合 + *T2的方法集合；
  • *T类型的方法集合 = *T1的方法集合 + *T2的方法集合。
接口方法覆盖
Go 复制代码 
package main

import "51788.net/golang-day01/dump_method_set"

type Interface1 interface {
	M1()
}

type Interface2 interface {
	M1()
	M2()
}

type Interface3 interface {
	Interface1
	Interface2 // Go 1.14之前版本报错：duplicate method M1
}

type Interface4 interface {
	Interface2
	M2() // Go 1.14之前版本报错：duplicate method M2
}

func main() {
	dump_method_set.DumpMethodSet((*Interface3)(nil))
}

在golang1.14版本之后允许接口中相同方法的覆盖。

类型里面内嵌多个接口，多个接口方法集合存在交集

当多个接口方法存在交集时，交集方法必须在类型上进行显示实现，否则调用交集方法时会报错。（当然如果不显示实现，而且后续不调用交集方法的话也不会报错。如果使用交集方法就要一定在类型上实现交集方法）。

示例1:

Go 复制代码 
package main

import "fmt"

type IRun1 interface {
	M1()
	M2()
}

type IRun2 interface {
	M2()
	M3()
}

type IRun1Impl struct{}

func (IRun1Impl) M1() {
	fmt.Println(" (IRun1Impl) M1()")
}

func (IRun1Impl) M2() {
	fmt.Println(" (IRun1Impl) M2()")
}

type IRun2Impl struct{}

func (IRun2Impl) M2() {
	fmt.Println(" (IRun2Impl) M2()")
}

func (IRun2Impl) M3() {
	fmt.Println(" (IRun2Impl) M3()")
}

type TRun struct {
	IRun1
	IRun2
}

func (e TRun) M1() {
	fmt.Println("t m1")
}

// 一定在类型上实现交集方法
func (e TRun) M2() {
	fmt.Println("t m2")
}

func main() {
	e := TRun{
		IRun1: &IRun1Impl{},
		IRun2: &IRun2Impl{},
	}
	e.M1()
	e.M2()
	e.M3()
	//	输出：
	//t m1
	//t m2
	// (IRun2Impl) M3()
}

示例2：

Go 复制代码 
package main

import "fmt"

type IRun1 interface {
	M1()
	M2()
}

type IRun2 interface {
	M2()
	M3()
}

type IRun1Impl struct{}

func (IRun1Impl) M1() {
	fmt.Println(" (IRun1Impl) M1()")
}

func (IRun1Impl) M2() {
	fmt.Println(" (IRun1Impl) M2()")
}

type IRun2Impl struct{}

func (IRun2Impl) M2() {
	fmt.Println(" (IRun2Impl) M2()")
}

func (IRun2Impl) M3() {
	fmt.Println(" (IRun2Impl) M3()")
}

type TRun struct {
	IRun1
	IRun2
}

func (e TRun) M1() {
	fmt.Println("t m1")
}

func main() {
	e := TRun{
		IRun1: &IRun1Impl{},
		IRun2: &IRun2Impl{},
	}
	e.M1()
	// 不在类型上声明M2方法，虽然两个接口都有声明M2方法，但是也会报错：
	// 编译器报错：Ambiguous reference 'M2'
	e.M2()
	e.M3()

}

示例三：

Go 复制代码 
package main

import "fmt"

type IRun1 interface {
	M1()
	M2()
}

type IRun2 interface {
	M2()
	M3()
}

type IRun1Impl struct{}

func (IRun1Impl) M1() {
	fmt.Println(" (IRun1Impl) M1()")
}

func (IRun1Impl) M2() {
	fmt.Println(" (IRun1Impl) M2()")
}

type IRun2Impl struct{}

func (IRun2Impl) M2() {
	fmt.Println(" (IRun2Impl) M2()")
}

func (IRun2Impl) M3() {
	fmt.Println(" (IRun2Impl) M3()")
}

type TRun struct {
	IRun1
	IRun2
}

func (e TRun) M1() {
	fmt.Println("t m1")
}

func main() {
	e := TRun{
		IRun1: &IRun1Impl{},
		IRun2: &IRun2Impl{},
	}
	e.M1()
	// 虽然没有在类型上声明M2方法，但是不调用M2方法的话也不会存在编译错误
	// 满足原则：你用你写，不用不写(u can u up)
	//e.M2()
	e.M3()
}

小提示： 现实中应该避免这种复杂编程，显然无疑的提高了问题复杂度，并无显著收益。

类型里面内嵌接口
Go 复制代码 
type InterfaceX interface {
	M1()
	M2()
}

type TS struct {
	InterfaceX
}

func (TS) M3() {}

类型TS内嵌接口InterfaceX是允许的，而且编译器不要求强制必须实现M1与M2方法，这个如果有Java经验的话会很违背经验。但是Golang就是允许的，但是如果你调用未实现的方法就会报错：

Go 复制代码 
func main() {
	var t TS
	t.M1()
}

查看一下方法集合：

Go 复制代码 
func main() {
	dump_method_set.DumpMethodSet((*InterfaceX)(nil))
	var t TS
	var pt *TS
	dump_method_set.DumpMethodSet(&t)
	dump_method_set.DumpMethodSet(&pt)
}

输出：

类型中内嵌接口，命名冲突的方法调用优先级
Go 复制代码 
package main

type Interface interface {
	M1()
	M2()
}

type T struct {
	Interface
}

// 类型T上实现了接口M1方法，但是类型T未实现M2方法
func (T) M1() {
	println("T's M1")
}

type S struct{}

func (S) M1() {
	println("S's M1")
}
func (S) M2() {
	println("S's M2")
}

func main() {
	var t = T{
		Interface: S{},
	}
	// 因为类型实现了M1方法，所以直接调用M1的方法
	t.M1()
	// 因为接口类型没有实现M2方法，所以调用会从内嵌的接口上寻找方法
	t.M2()
}
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