Go泛型实战 | 如何在结构体中使用泛型

大家好，我是渔夫子。上一篇文章给大家介绍了Go泛型的三步曲。今天给大家分享一篇在结构体中使用泛型的具体示例。

01 目标

假设我们要实现一个blog系统，我们有两个结构体：分类和文章。为了提高系统的性能，我们需要实现一个缓存系统，该缓存可以用于缓存该系统中的分类和文章。

分类和文章的结构体类型定义如下：

type Category struct {
    ID int32
    Name string
    Slug string
}

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

02 实现

根据Go泛型使用的三步曲：类型参数化、定义类型约束、类型实例化，我们一步步来定义我们的泛型缓存结构体。

第一步：定义类型约束

这里我们先定义类型约束。因为在泛型中对类型参数进行约束是必要条件。所以要先定义类型约束。

因为要对分类Category类型和文章Post类型进行缓存，所以我们这里的缓存类型约束限制在了这两个类型上。约束接口定义如下：

type cacheable interface {
    Category | Post
}

第二步：对类型进行参数化

现在我们创建一个名为cache的泛型结构体，并使用cacheable对其进行约束。

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

我们看到cache的底层实际上是用map来进行存储数据的，map的key是具体的类型字符串，而map的值是参数化的类型T，即要在具体使用时根据需要对该参数T进行实例化。

为了能够在cache结构体中存储和获取数据，我们再定义两个方法如下：

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
}

这里需要大家注意的是在泛型结构体类型中，定义方法的时候，也需要将类型参数T带上的。因为只有在调用时对类型参数实例化后结构体中的类型才是明确的。

第三步：类型实例化

为了实例化cache结构体，我们创建了一个New函数来专门构造cache的实例。

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

    return &c
}

这里大家需要注意的是因为我们使用了泛型结构体类型cache，所以函数New也必须是泛型函数，只有这样才能将泛型类型T的具体值传递到泛型结构体类型中。

当然，这里还有另外一种实例化的cache的方法就是直接使用，这样就不需要使用泛型函数New了。如下：

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

好了，下面我们给出具体的main函数使用示例：

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
    categoryCache := New[Category]()
    // add category to cache
    categoryCache.Set(category.Slug, category)
    fmt.Printf("cp get:%+v\n", categoryCache.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
    postCache := New[Post]()
    // add post to cache
    postCache.Set(post.Slug, post)

    fmt.Printf("cp get:%+v\n", postCache.Get(post.Slug))
}