不一样的go语言-不同的语法之type

前言

  在go语言中，type用于类型定义(type definition)与类型别名(type alias)。这两者的差别从名字上已经可以初见端倪。

  类型定义即定义新类型，是一个全新的类型，但可能与被定义类型存在一些关系，如类型转换，方法继承等。类型定义在各语言中有不同的体现，如Java是用class, interface等关键字作类型定义，在python中也是使用class关键字。只不过go为了简洁的原则，可以省些关键字，因而与类型别名重用了type关键字。

  类型别名则是对被定义类型的别称，与其是相同的类型，只不过取了另外一个名字而已。类型别名是本文讨论的重点。这里有几个问题，一是为何go要引入类型别名，其有什么好处？为什么Java或者其他语言没有类型别名？

  在go语言中，type有5种作用，罗列如下。但在本文中，只讲述类型定义与类型别名。

1. 定义接口
2. 定义结构体
3. 类型定义
4. 类型别名
5. 类型查询

类型定义

package main

import "fmt"

func main() {
    h := House{height: 1.0, width: 2.0}
    fmt.Println(h.Height())
    wh := WhiteHouse{height: 1.0, width: 2.0}
    fmt.Println(wh.Area())
    w := House(wh) //类型转换
    fmt.Println(w.Width())
    f1 := Factory{height: 1.0, width: 2.0}
    f2 := Factory2{name: "test"}
    fw := House(f1)
    fmt.Println(fw)
    fw2 := House(f2) //运行时这里会报类型转换错误
    fmt.Println(fw2)
}

type House struct {
    height float32
    width float32
}

func (h *House) Height() float32 {
    return h.height
}

func (h *House) Width() float32 {
    return h.width
}

type WhiteHouse House //类型定义

func (h *WhiteHouse) Area() float32 {
    return h.height * h.width
}

type Factory struct {
    height float32
    width float32
}

type Factory2 struct {
    name string
}

  WhiteHouse与House是两个不同的类型，方法Area只属于WhiteHouse。 WhiteHouse可以转换为House类型。但对于类型Factory与Factory2，House与WhiteHouse都只能与Factory进行类型转换（尽管这种类型转换在实践中基本不会出现），而与Factory2进行类型转换则会报错。个中原因在于struct类型的内存布局是按顺序存储的，因为只要类型拥有的属性一致，则进行类型转换不会报运行时错误。既然是顺序存储，那么适当合理地安排不同类型属性的出现顺序，可以达到优化内存使用的目的。比如将几个可以计算出占用内存和为8、16、32、64的属性放在一起，当然内存对齐的位数因不同平台和编译器而异。

类型定义通常还用在定义函数类型上，示例如下：

type Handler func(name string)

func process(h Handler) {
    h("test")
}

类型别名

在go语言中，类型别名的定义示例如下：

package main

import "fmt"

func main() {
    h := House{height: 1.0, width: 2.0}
    fz := Fangzi{height: 1.0, width: 2.0}
    fmt.Println(h.Area()) //House也有了Area方法
    fmt.Println(fz.Area())
}

type House struct {
    height float32
    width float32
}

func (h *House) Height() float32 {
    return h.height
}

func (h *House) Width() float32 {
    return h.width
}

type Fangzi = House //类型别名

func (f *Fangzi) Area() float32 {
    return f.height * f.width
}

  在语法上，类型别名与类型定义的差别仅仅是一个=号。但从上述示例可知，对Fangzi的改变，同样会体现在House上。Fangzi添加了Area方法，同时House也获得了计算Area的能力。这一点与类型定义是明显不同的。

  从这里可以看出，类型别名的一个好处在于可以为不喜欢的类型取一个漂亮的名字。比如，如果你更喜欢Human多于Person的话。

type Person struct {
    name string
    age int
    sex string
}

type Human = Person

  除此之外呢？对于库开发者来说，新旧版本包的迁移应是比较常见的事，特别是大版本升级的时候。那么为了保证新旧之间的兼容，可能就会用到类型别名的特性。比如旧包中的com.eventer/lib/AI，大版本升级时，需要变成com.eventer/lib2/AI。如果直接去掉lib/AI，则会造成使用这个库的项目，在引用新包时需要修改所有引用了旧包AI类型的代码。因而更好的作法是在移除com.eventer/lib/AI原有代码之后，加上一个类型别名的定义，即可完美解决这个问题。

package com.eventer/lib

import "com.eventer/lib2"

type AI = lib2.AI

  还有吗？如果下面的示例也能被称作一种用途的话，那么这一种用法就是"导出未被导出的类型"。

type house struct {
    name string
    height float32
    width float32
}

func (h *house) getName() string {
    return h.name
}

func (h *house) GetArea() string {
    return h.height * h.width
}

type House = house

  但我认为这还是跟前文所述的类型别名的标准用法一般无异，实在看不出有什么不同，除了单词与原类型相同而已。否则根本没必要这样写代码，直接把house声明为House不是更直截了当？除非是用于取别名。

  如果go有泛型，那么类型别名在简化代码，提高代码可读性方面，无疑将带来极大的好处。特别是对于java语言那种泛型的复杂度让人抓狂的语言，只可惜java没有语言层面的类型定义语法。虽然可以通过一些取巧的方式也能达到类似的效果，比如继承。比如下面的例子：

public class LongArrayList extends ArrayList<Long> {

}

  上述代码定义一个Long类型的动态数组，相当于为泛型的ArrayList定义了一个新类型，在代码中可以直接使用。这是采用代码技巧突破在java中不能在顶级（top level）定义类型别名的限制，但 通过定义一个类来完成这件事情，是不是太重量级了。再比如：

class Test<I extends Integer> {
    <L extends Long> void x(I i, L l) {
        System.out.println(i.intValue() + ", " + l.longValue());
    }
}

  这是在类级别或方法级别定义类型别名。上述例子是通过给Integer、Long定义更短的名字——I和L。

  反正这两种都只是语法形式上的变通，通常没人这样用。

  而在C语言中，有同样的功能typedef关键字，比如：

typedef struct Name1 {
    elemtype ElemName;
} Name2, Name3;

其中Name1为结构体名，同时它还有两个"外号"：Name2，Name3，因为c没有对象的概念，所以很明显这里的typedef并没有go的type关键字的内容多，但他们底层的原理应是相同的，都是通过在在编译时期替换完成。

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