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xuxu555
V2EX  ›  程序员

Uber Go 风格指南(译)

  •  1      
  •   xuxu555 ·
    Allenxuxu · 2019-10-14 10:36:31 +08:00 · 2751 次点击
    这是一个创建于 1869 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    Uber Go 风格指南

    简介

    风格是指规范代码的共同约定。风格一词其实是有点用词不当的，因为共同约定的范畴远远不止 gofmt 所做的源代码格式化这些。

    本指南旨在通过详尽描述 Uber 在编写 Go 代码中的注意事项（规定）来解释其中复杂之处。制定这些注意事项（规定）是为了提高代码可维护性同时也让工程师们高效的使用 Go 的特性。

    这份指南最初由 Prashant Varanasi 和 Simon Newton 编写，目的是让一些同事快速上手 Go。多年来，已经根据其他人的反馈不断修改。

    这份文档记录了我们在 Uber 遵守的 Go 惯用准则。其中很多准则是 Go 的通用准则，其他方面依赖于外部资源：

    1. Effective Go
    2. The Go common mistakes guide

    所有的代码都应该通过 golint 和 go vet 检查。我们建议您设置编辑器：

    • 保存时自动运行 goimports
    • 自动运行 golint 和 go vet 来检查错误

    您可以在这找到关于编辑器设定 Go tools 的相关信息：

    https://github.com/golang/go/wiki/IDEsAndTextEditorPlugins

    指南

    指向接口（ interface ）的指针

    你基本永远不需要一个指向接口的指针。你应该直接将接口作为值传递，因为接口的底层数据就是指针。

    一个接口包含两个字段：

    1. 类型指针，指向某些特定类型信息的指针。
    2. 数据指针。如果存储数据是一个指针变量，那就直接存储。如果存储数据是一个值变量，那就存储指向该值的指针。

    如果你需要接口方法来修改这些底层数据，那你必须使用指针。

    方法接收器和接口

    具有值类型接收器的方法可以被值类型和指针类型调用。

    例如，

    type S struct {
  data string
}

func (s S) Read() string {
  return s.data
}

func (s *S) Write(str string) {
  s.data = str
}

sVals := map[int]S{1: {"A"}}

// 值类型变量只能调用 Read 方法
sVals[1].Read()

// 无法编译通过:
//  sVals[0].Write("test")

sPtrs := map[int]*S{1: {"A"}}

// 指针类型变量可以调用 Read 和 Write 方法：
sPtrs[1].Read()
sPtrs[1].Write("test")

    同理，即使方法是值类型接收器，接口也可以通过指针来满足调用需求。

    type F interface {
  f()
}

type S1 struct{}

func (s S1) f() {}

type S2 struct{}

func (s *S2) f() {}

s1Val := S1{}
s1Ptr := &S1{}
s2Val := S2{}
s2Ptr := &S2{}

var i F
i = s1Val
i = s1Ptr
i = s2Ptr

// 无法编译通过, 因为 s2Val 是一个值类型变量, 并且 f 方法不具有值类型接收器。
//   i = s2Val

    Effective Go 中关于 Pointers vs. Values 写的很棒。

    零值 Mutexes 是有效的

    零值的 sync.Mutex 和 sync.RWMutex 是有效的，所以基本是不需要一个指向 Mutex 的指针的。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    mu := new(sync.Mutex)
mu.Lock()

    var mu sync.Mutex
mu.Lock()

    如果你希望通过指针操作结构体，mutex 可以作为其非指针结构体字段，或者最好直接嵌入结构体中。

    type smap struct {
  sync.Mutex

  data map[string]string
}

func newSMap() *smap {
  return &smap{
    data: make(map[string]string),
  }
}

func (m *smap) Get(k string) string {
  m.Lock()
  defer m.Unlock()

  return m.data[k]
}

    type SMap struct {
  mu sync.Mutex

  data map[string]string
}

func NewSMap() *SMap {
  return &SMap{
    data: make(map[string]string),
  }
}

func (m *SMap) Get(k string) string {
  m.mu.Lock()
  defer m.mu.Unlock()

  return m.data[k]
}
    嵌入到非导出类型或者需要实现 Mutex 接口的类型。 对于导出类型，将 mutex 作为私有成员变量。

    Slices 和 Maps 的边界拷贝操作

    切片和 map 包含一个指针来指向底层数据，所以当需要复制他们时需要特别注意。

    接收 Slices 和 Maps

    请记住，如果存储了对 slice 或 map 的引用，那么用户是可以对其进行修改。

    <thead></thead>
    Bad Good
     
    func (d *Driver) SetTrips(trips []Trip) {
  d.trips = trips
}

trips := ...
d1.SetTrips(trips)

// 是想修改 d1.trips 吗？
trips[0] = ...

    func (d *Driver) SetTrips(trips []Trip) {
  d.trips = make([]Trip, len(trips))
  copy(d.trips, trips)
}

trips := ...
d1.SetTrips(trips)

// 修改 trips[0] 并且不影响 d1.trips。
trips[0] = ...

    返回 Slices 和 Maps

    同理，谨慎提防用户修改暴露内部状态的 slices 和 maps。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    type Stats struct {
  sync.Mutex

  counters map[string]int
}

// Snapshot 返回当前状态
func (s *Stats) Snapshot() map[string]int {
  s.Lock()
  defer s.Unlock()

  return s.counters
}

// snapshot 不再受锁保护了！
snapshot := stats.Snapshot()

    type Stats struct {
  sync.Mutex

  counters map[string]int
}

func (s *Stats) Snapshot() map[string]int {
  s.Lock()
  defer s.Unlock()

  result := make(map[string]int, len(s.counters))
  for k, v := range s.counters {
    result[k] = v
  }
  return result
}

// snapshot 是一分拷贝的内容了
snapshot := stats.Snapshot()

    使用 defer 来做清理工作

    使用 defer 来做资源的清理工作，例如文件的关闭和锁的释放。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    p.Lock()
if p.count < 10 {
  p.Unlock()
  return p.count
}

p.count++
newCount := p.count
p.Unlock()

return newCount

// 当有多处 return 时容易忘记释放锁

    p.Lock()
defer p.Unlock()

if p.count < 10 {
  return p.count
}

p.count++
return p.count

// 可读性更高

    defer 只有非常小的性能开销，只有当你能证明你的函数执行时间在纳秒级别时才可以不使用它。使用 defer 对代码可读性的提高是非常值得的，因为使用 defer 的成本真的非常小。特别是在一些主要是做内存操作的长函数中，函数中的其他计算操作远比 defer 重要。

    Channel 的大小设为 1 还是 None

    通道的大小通常应该设为 1 或者设为无缓冲类型。默认情况下，通道是无缓冲类型的，大小为 0。将通道大小设为其他任何数值都应该经过深思熟虑。认真考虑如何确定其大小，是什么阻止了工作中的通道被填满并阻塞了写入操作，以及何种情况会发生这样的现象。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    // 足以满足任何人！
c := make(chan int, 64)

    // 大小 为 1
c := make(chan int, 1) // or
// 无缓冲 channel, 大小为 0
c := make(chan int)

    枚举类型值从 1 开始

    在 Go 中使用枚举的标准方法是声明一个自定义类型并通过 iota 关键字来声明一个 const 组。但是由于 Go 中变量的默认值都为该类型的零值，所以枚举变量的值应该从非零值开始。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    type Operation int

const (
  Add Operation = iota
  Subtract
  Multiply
)

// Add=0, Subtract=1, Multiply=2

    type Operation int

const (
  Add Operation = iota + 1
  Subtract
  Multiply
)

// Add=1, Subtract=2, Multiply=3

    在某些情况下，从零值开始也是可以的。例如，当零值是我们期望的默认行为时。

    type LogOutput int

const (
  LogToStdout LogOutput = iota
  LogToFile
  LogToRemote
)

// LogToStdout=0, LogToFile=1, LogToRemote=2

    错误类型

    有很多种方法来声明 errors:

    • errors.New 声明简单的静态字符串错误信息
    • fmt.Errorf 声明格式化的字符串错误信息
    • 为自定义类型实现 Error() 方法
    • 通过 "pkg/errors".Wrap 包装错误类型

    返回错误时，请考虑以下因素来作出最佳选择：

    • 这是一个不需要其他额外信息的简单错误吗？如果是，使用error.New。
    • 客户需要检测并处理此错误吗？如果是，那应该自定义类型，并实现 Error() 方法。
    • 是否是在传递一个下游函数返回的错误？如果是，请查看error 封装部分。
    • 其他，使用 fmt.Errorf 。

    如果客户需要检测错误，并且是通过 errors.New 创建的一个简单的错误，请使用 var 声明这个错误类型。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    // package foo

func Open() error {
  return errors.New("could not open")
}

// package bar

func use() {
  if err := foo.Open(); err != nil {
    if err.Error() == "could not open" {
      // handle
    } else {
      panic("unknown error")
    }
  }
}

    // package foo

var ErrCouldNotOpen = errors.New("could not open")

func Open() error {
  return ErrCouldNotOpen
}

// package bar

if err := foo.Open(); err != nil {
  if err == foo.ErrCouldNotOpen {
    // handle
  } else {
    panic("unknown error")
  }
}

    如果你有一个错误需要客户端来检测，并且你想向其添加更多信息（例如，它不是一个简单的静态字符串），那么应该声明一个自定义类型。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    func open(file string) error {
  return fmt.Errorf("file %q not found", file)
}

func use() {
  if err := open(); err != nil {
    if strings.Contains(err.Error(), "not found") {
      // handle
    } else {
      panic("unknown error")
    }
  }
}

    type errNotFound struct {
  file string
}

func (e errNotFound) Error() string {
  return fmt.Sprintf("file %q not found", e.file)
}

func open(file string) error {
  return errNotFound{file: file}
}

func use() {
  if err := open(); err != nil {
    if _, ok := err.(errNotFound); ok {
      // handle
    } else {
      panic("unknown error")
    }
  }
}

    直接将自定义的错误类型设为导出需要特别小心，因为这意味着他们已经成为包的公开 API 的一部分了。更好的方式是暴露一个匹配函数来检测错误。

    // package foo

type errNotFound struct {
  file string
}

func (e errNotFound) Error() string {
  return fmt.Sprintf("file %q not found", e.file)
}

func IsNotFoundError(err error) bool {
  _, ok := err.(errNotFound)
  return ok
}

func Open(file string) error {
  return errNotFound{file: file}
}

// package bar

if err := foo.Open("foo"); err != nil {
  if foo.IsNotFoundError(err) {
    // handle
  } else {
    panic("unknown error")
  }
}

    Error 封装

    下面提供三种主要的方法来传递函数调用失败返回的错误：

    • 如果想要维护原始错误类型并且不需要添加额外的上下文信息，就直接返回原始错误。
    • 使用 "pkg/errors".Wrap 来增加上下文信息，这样返回的错误信息中就会包含更多的上下文信息，并且通过 "pkg/errors".Cause 可以提取出原始错误信息。
    • 如果调用方不需要检测或处理特定的错误情况，就直接使用 fmt.Errorf 。

    情况允许的话建议增加更多的上下文信息来代替诸如 "connection refused" 之类模糊的错误信息。返回 "failed to call service foo: connection refused" 用户可以知道更多有用的错误信息。

    在将上下文信息添加到返回的错误时，请避免使用 "failed to" 之类的短语以保持信息简洁，这些短语描述的状态是显而易见的，并且会随着错误在堆栈中的传递而逐渐堆积：

    <thead></thead>
    BadGood
     
    s, err := store.New()
if err != nil {
    return fmt.Errorf(
        "failed to create new store: %s", err)
}

    s, err := store.New()
if err != nil {
    return fmt.Errorf(
        "new store: %s", err)
}

    failed to x: failed to y: failed to create new store: the error

    x: y: new store: the error

    但是，如果这个错误信息是会被发送到另一个系统时，必须清楚的表明这是一个错误（例如，日志中 err 标签或者 Failed 前缀）。

    另见 Don't just check errors, handle them gracefully。

    处理类型断言失败

    类型断言的单返回值形式在遇到类型错误时会直接 panic。因此，请始终使用 "comma ok" 惯用方法。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    t := i.(string)

    t, ok := i.(string)
if !ok {
  // handle the error gracefully
}

    不要 Panic

    生产级的代码必须避免 panics。panics 是级联故障的主要源头。如果错误发生，函数应该返回错误并且允许调用者决定如果处理它。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    func foo(bar string) {
  if len(bar) == 0 {
    panic("bar must not be empty")
  }
  // ...
}

func main() {
  if len(os.Args) != 2 {
    fmt.Println("USAGE: foo <bar>")
    os.Exit(1)
  }
  foo(os.Args[1])
}

    func foo(bar string) error {
  if len(bar) == 0
    return errors.New("bar must not be empty")
  }
  // ...
  return nil
}

func main() {
  if len(os.Args) != 2 {
    fmt.Println("USAGE: foo <bar>")
    os.Exit(1)
  }
  if err := foo(os.Args[1]); err != nil {
    panic(err)
  }
}

    Panic/recover 并不是错误处理策略。程序只有在遇到无法处理的情况下才可以 panic，例如，nil 引用。程序初始化时是一个例外情况：程序启动时遇到需要终止执行的错误可能会 painc。

    var _statusTemplate = template.Must(template.New("name").Parse("_statusHTML"))

    即使是在测试中，也应优先选择 t.Fatal 或 t.FailNow 而非 panic，以确保测试标记为失败。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    // func TestFoo(t *testing.T)

f, err := ioutil.TempFile("", "test")
if err != nil {
  panic("failed to set up test")
}

    // func TestFoo(t *testing.T)

f, err := ioutil.TempFile("", "test")
if err != nil {
  t.Fatal("failed to set up test")
}

    使用 go.uber.org/atomic

    Go 的 sync/atomic 包仅仅提供针对原始类型（ int32, int64, ...）的原子操作。因此，很容易忘记使用原子操作来读写变量。

    go.uber.org/atomic 通过隐藏基础类型，使这些操作类型安全。并且，它还提供一个方便的 atomic.Bool 类型。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    type foo struct {
  running int32  // atomic
}

func (f* foo) start() {
  if atomic.SwapInt32(&f.running, 1) == 1 {
     // already running…
     return
  }
  // start the Foo
}

func (f *foo) isRunning() bool {
  return f.running == 1  // race!
}

    type foo struct {
  running atomic.Bool
}

func (f *foo) start() {
  if f.running.Swap(true) {
     // already running…
     return
  }
  // start the Foo
}

func (f *foo) isRunning() bool {
  return f.running.Load()
}

    性能

    性能方面的特定准则，仅适用于热路径。

    strconv 性能优于 fmt

    将原语转换为字符串或从字符串转换时，strconv 速度比 fmt 更快。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    for i := 0; i < b.N; i++ {
  s := fmt.Sprint(rand.Int())
}

    for i := 0; i < b.N; i++ {
  s := strconv.Itoa(rand.Int())
}

    BenchmarkFmtSprint-4    143 ns/op    2 allocs/op

    BenchmarkStrconv-4    64.2 ns/op    1 allocs/op

    避免 string to byte 的转换

    不要反复地从字符串字面量创建 byte 切片。相反，执行一次转换后存储结果供后续使用。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    for i := 0; i < b.N; i++ {
  w.Write([]byte("Hello world"))
}

    data := []byte("Hello world")
for i := 0; i < b.N; i++ {
  w.Write(data)
}

    BenchmarkBad-4   50000000   22.2 ns/op

    BenchmarkGood-4  500000000   3.25 ns/op

    代码风格

    声明分组

    Go 支持将相似的声明分组：

    <thead></thead>
    BadGood
     
    import "a"
import "b"

    import (
  "a"
  "b"
)

    分组同样适用于常量、变量和类型的声明：

    <thead></thead>
    BadGood
     
    const a = 1
const b = 2

var a = 1
var b = 2

type Area float64
type Volume float64

    const (
  a = 1
  b = 2
)

var (
  a = 1
  b = 2
)

type (
  Area float64
  Volume float64
)

    仅将相似的声明放在同一组。不相关的声明不要放在同一个组内。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    type Operation int

const (
  Add Operation = iota + 1
  Subtract
  Multiply
  ENV_VAR = "MY_ENV"
)

    type Operation int

const (
  Add Operation = iota + 1
  Subtract
  Multiply
)

const ENV_VAR = "MY_ENV"

    声明分组可以在任意位置使用。例如，可以在函数内部使用。

    <thead></thead>
    BadGood
     
    func f() string {
  var red = color.New(0xff0000)
  var green = color.New(0x00ff00)
  var blue = color.New(0x0000ff)

  ...
}

    func f() string {
  var (
    red   = color.New(0xff0000)
    green = color.New(0x00ff00)
    blue  = color.New(0x0000ff)
  )

  ...
}

    ...... v2ex 字数限制 20000， 更多内容，到博客或者 GitHub 仓库看吧：

  • tbody
  • thead
  • func
  • string
    10 条回复  •  2019-10-14 12:26:17 +08:00
    wkzq
        1
    wkzq  
       2019-10-14 11:34:33 +08:00
    不错, 顶
    MrAcanyi
        2
    MrAcanyi  
       2019-10-14 11:46:55 +08:00
    哎，这不是一个公众号的内容吗。。。。
    sls
        3
    sls  
       2019-10-14 12:01:04 +08:00
    总有好心人
    xuxu555
        4
    xuxu555  
    OP
       2019-10-14 12:06:14 +08:00
    @MrAcanyi 哪个公众号，我看看
    Leigg
        5
    Leigg  
       2019-10-14 12:09:17 +08:00 via Android
    开发者头条发了，go 中国公众号发了
    labulaka521
        6
    labulaka521  
       2019-10-14 12:14:32 +08:00 via Android
    赞 ，但是 github 建议留个原链接表示尊重
    xuxu555
        7
    xuxu555  
    OP
       2019-10-14 12:16:01 +08:00
    @labulaka521 留了呀，在开头留了 GitHub 地址的
    labulaka521
        8
    labulaka521  
       2019-10-14 12:20:01 +08:00 via Android   ❤️ 1
    @xuxu555 我说的你那个仓库。
    xuxu555
        9
    xuxu555  
    OP
       2019-10-14 12:23:36 +08:00
    @labulaka521 已添加了，感谢提醒
    xuxu555
        10
    xuxu555  
    OP
       2019-10-14 12:26:17 +08:00
    @Leigg 我没有在这两个平台发过，应该是别的开发者翻译的吧。
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