uber_go_guide_cn

Uber Go语言编码规范

Uber是世界领先的生活出行服务提供商，也是Go语言的早期adopter，根据Uber工程博客的内容，大致可以判断出Go语言在Uber内部扮演了十分重要的角色。Uber内部的Go语言工程实践也是硕果累累，有大量Go实现的内部工具被Uber开源到github上，诸如被Gopher圈熟知的zap、jaeger等。2018年年末Uber将内部的Go风格规范开源到github，经过一年的积累和更新，该规范已经初具规模，并受到广大Gopher的关注。本文是该规范的中文版本，并”夹带“了部分笔者的点评，希望对国内Gopher有所帮助。

目录

• 介绍
• 指导原则
  • 指向interface的指针
  • 接收器(receiver)与接口
  • 零值Mutex是有效的
  • 在边界处拷贝Slices和Maps
  • 使用defer做清理
  • Channel的size要么是1，要么是无缓冲的
  • 枚举从1开始
  • 错误类型
  • 错误包装(Error Wrapping)
  • 处理类型断言失败
  • 不要panic
  • 使用go.uber.org/atomic
• 性能
  • 优先使用strconv而不是fmt
  • 避免字符串到字节的转换
• 规范
  • 相似的声明放在一组
  • import组内的包导入顺序
  • 包名
  • 函数名
  • 导入别名
  • 函数分组与顺序
  • 减少嵌套
  • 不必要的else
  • 顶层变量声明
  • 对于未导出的顶层常量和变量，使用_作为前缀
  • 结构体中的嵌入
  • 使用字段名初始化结构体
  • 本地变量声明
  • nil是一个有效的slice
  • 小变量作用域
  • 避免裸参数
  • 使用原始字符串字面值，避免转义
  • 初始化结构体引用
  • 格式化字符串放在Printf外部
  • 命名Printf样式的函数
• 模式
  • 测试Tables
  • 功能选项

介绍

样式(style)是支配我们代码的惯例。术语“样式”有点用词不当，因为这些约定涵盖的范围不限于由gofmt替我们处理的源文件格式。

本指南的目的是通过详细描述在Uber编写Go代码的注意事项来管理这种复杂性。这些规则的存在是为了使代码库易于管理，同时仍然允许工程师更有效地使用Go语言功能。

该指南最初由Prashant Varanasi和Simon Newton编写，目的是使一些同事能快速使用Go。多年来，该指南已根据其他人的反馈进行了修改。

本文档记录了我们在Uber遵循的Go代码中的惯用约定。其中许多是Go的通用准则，而其他扩展准则依赖于下面外部的指南：

1. Effective Go
2. The Go common mistakes guide

所有代码都应该通过golint和go vet的检查并无错误。我们建议您将编辑器设置为：

• 保存时运行 goimports
• 运行 golint 和 go vet 检查错误

您可以在以下Go编辑器工具支持页面中找到更为详细的信息: https://github.com/golang/go/wiki/IDEsAndTextEditorPlugins

指导原则

指向interface的指针

您几乎不需要指向接口类型的指针。您应该将接口作为值进行传递，在这样的传递过程中，实质上传递的底层数据仍然可以是指针。

接口实质上在底层用两个字段表示:

1. 一个指向某些特定类型信息的指针。您可以将其视为”type.”
2. 数据指针。如果存储的数据是指针，则直接存储。如果存储的数据是一个值，则存储指向该值的指针。

如果希望接口方法修改基础数据，则必须使用指针传递。

接收器(receiver)与接口

使用值接收器的方法既可以通过值调用，也可以通过指针调用。

例如,

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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"}}

// 你只能通过值调用Read
sVals[1].Read()

// 这不能编译通过:
//  sVals[1].Write("test")

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

// 通过指针既可以调用Read，也可以调用Write方法
sPtrs[1].Read()
sPtrs[1].Write("test")

同样，即使该方法具有值接收器，也可以通过指针来满足接口。

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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

//  下面代码无法通过编译。因为s2Val是一个值，而S2的f方法中没有使用值接收器
//   i = s2Val

[Effective Go] 中有一段关于[pointers vs values]的精彩讲解。

零值Mutex是有效的

sync.Mutex和sync.RWMutex是有效的。因此你几乎不需要一个指向mutex的指针。

如果你使用结构体指针，mutex可以非指针形式作为结构体的组成字段，或者更好的方式是直接嵌入到结构体中。 如果是私有结构体类型或是要实现Mutex接口的类型，我们可以使用嵌入mutex的方法：

在边界处拷贝Slices和Maps

slices和maps包含了指向底层数据的指针，因此在需要复制它们时要特别注意。

接收Slices和Maps

请记住，当map或slice作为函数参数传入时，如果您存储了对它们的引用，则用户可以对其进行修改。

返回slices或maps

同样，请注意用户对暴露内部状态的map或slice的修改。

使用defer做清理

使用defer清理资源，诸如文件和锁。

Defer的开销非常小，只有在您可以证明函数执行时间处于纳秒级的程度时，才应避免这样做。使用defer提升可读性是值得的，因为使用它们的成本微不足道。尤其适用于那些不仅仅是简单内存访问的较大的方法，在这些方法中其他计算的资源消耗远超过 defer。

Channel的size要么是1，要么是无缓冲的

channel通常size应为1或是无缓冲的。默认情况下，channel是无缓冲的，其size为零。任何其他尺寸都必须经过严格的审查。考虑如何确定大小，是什么阻止了channel在负载下被填满并阻止写入，以及发生这种情况时发生了什么。

枚举从1开始

在Go中引入枚举的标准方法是声明一个自定义类型和一个使用了iota的const组。由于变量的默认值为0，因此通常应以非零值开头枚举。

在某些情况下，使用零值是有意义的(枚举从零开始)，例如，当零值是理想的默认行为时。

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type LogOutput int

const (
  LogToStdout LogOutput = iota
  LogToFile
  LogToRemote
)

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

错误类型

Go中有多种声明错误（Error)的选项：

• errors.New 对于简单静态字符串的错误
• fmt.Errorf 用于格式化的错误字符串
• 实现 Error() 方法的自定义类型
• 用 "pkg/errors".Wrap的 Wrapped errors

返回错误时，请考虑以下因素以确定最佳选择：

• 这是一个不需要额外信息的简单错误吗？如果是这样，errors.New 足够了.
• 客户需要检测并处理此错误吗？如果是这样，则应使用自定义类型并实现该 Error() 方法。
• 您是否正在传播下游函数返回的错误？如果是这样，请查看本文后面有关错误包装 section on error wrapping部分的内容.
• 否则 fmt.Errorf 就可以了.

如果客户端需要检测错误，并且您已使用创建了一个简单的错误errors.New，请使用一个错误变量。

如果您有可能需要客户端检测的错误，并且想向其中添加更多信息（例如，它不是静态字符串），则应使用自定义类型。

直接导出自定义错误类型时要小心，因为它们已成为程序包公共API的一部分。最好公开匹配器功能以检查错误。

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// 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")
  }
}

错误包装(Error Wrapping)

一个(函数/方法)调用失败时，有三种主要的错误传播方式：

• 如果没有要添加的其他上下文，并且您想要维护原始错误类型，则返回原始错误。
• 添加上下文，使用 "pkg/errors".Wrap 以便错误消息提供更多上下文 ,"pkg/errors".Cause 可用于提取原始错误。
• 使用fmt.Errorf ，如果调用者不需要检测或处理的特定错误情况。 specific error case.

建议在可能的地方添加上下文，以使您获得诸如“调用服务foo：连接被拒绝”之类的更有用的错误，而不是诸如“连接被拒绝”之类的模糊错误。

在将上下文添加到返回的错误时，请避免使用“failed to”之类的短语来保持上下文简洁，这些短语会陈述明显的内容，并随着错误在堆栈中的渗透而逐渐堆积：

但是，一旦将错误发送到另一个系统，就应该明确消息是错误消息（例如使用err标记，或在日志中以”Failed”为前缀）。

另请参见 Don’t just check errors, handle them gracefully.不要只是检查错误，要优雅地处理错误

处理类型断言失败

type assertion的单个返回值形式针对不正确的类型将产生panic。因此，请始终使用“comma ok”的惯用法。

不要panic

在生产环境中运行的代码必须避免出现panic。panic是cascading failures级联失败的主要根源 。如果发生错误，该函数必须返回错误，并允许调用方决定如何处理它。

panic/recover不是错误处理策略。仅当发生不可恢复的事情（例如:nil引用）时，程序才必须panic。程序初始化是一个例外：程序启动时应使程序中止的不良情况可能会引起panic。

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

Even in tests, prefer t.Fatal or t.FailNow over panics to ensure that the test is marked as failed.

使用go.uber.org/atomic

使用sync/atomic包的原子操作对原始类型(int32, int64等)进行操作，因此很容易忘记使用原子操作来读取或修改变量。

go.uber.org/atomic通过隐藏基础类型为这些操作增加了类型安全性。此外，它包括一个方便的atomic.Bool类型。

性能

性能方面的特定准则，适用于热路径。

优先使用strconv而不是fmt

将原语转换为字符串或从字符串转换时，strconv速度比fmt快。

避免字符串到字节的转换

不要反复从固定字符串创建字节slice。相反，请执行一次转换并捕获结果。

规范

相似的声明放在一组

Go语言支持将相似的声明放在一个组内.

这同样适用于常量、变量和类型声明：

仅将相关的声明放在一组。不要将不相关的声明放在一组。

分组使用的位置没有限制，例如：你可以在函数内部使用它们：

import组内的包导入顺序

应该有两类导入组：

• 标准库
• 其他一切

默认情况下，这是goimports应用的分组。

包名

当命名包时，请按下面规则选择一个名称：

• 全部小写。没有大写或下划线。
• 大多数使用命名导入的情况下，不需要重命名。
• 简短而简洁。请记住，在每个使用的地方都完整标识了该名称。
• 不用复数。例如net/url，而不是net/urls。
• 不要用“common”，“util”，“shared”或“lib”。这些是不好的，信息量不足的名称。

另请参阅 Package Names 和 Go包样式指南.

函数名

我们遵循Go社区关于使用MixedCaps作为函数名的约定。有一个例外，为了对相关的测试用例进行分组，函数名可能包含下划线，如: TestMyFunction_WhatIsBeingTested.

导入别名

如果程序包名称与导入路径的最后一个元素不匹配，则必须使用导入别名。

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import (
  "net/http"

  client "example.com/client-go"
  trace "example.com/trace/v2"
)

在所有其他情况下，除非导入之间有直接冲突，否则应避免导入别名。

函数分组与顺序

• 函数应按粗略的调用顺序排序。
• 同一文件中的函数应按接收者分组。

因此，导出的函数应先出现在文件中，放在struct, const, var定义的后面。

在定义类型之后，但在接收者的其余方法之前，可能会出现一个 newXYZ()/NewXYZ()

由于函数是按接收者分组的，因此普通工具函数应在文件末尾出现。

减少嵌套

代码应通过尽可能先处理错误情况/特殊情况并尽早返回或继续循环来减少嵌套。减少嵌套多个级别的代码的代码量。

不必要的else

如果在if的两个分支中都设置了变量，则可以将其替换为单个if。

顶层变量声明

在顶层，使用标准var关键字。请勿指定类型，除非它与表达式的类型不同。

如果表达式的类型与所需的类型不完全匹配，请指定类型。

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type myError struct{}

func (myError) Error() string { return "error" }

func F() myError { return myError{} }

var _e error = F()
// F返回一个myError类型的实例，但是我们要error类型

对于未导出的顶层常量和变量，使用_作为前缀

在未导出的顶级vars和consts， 前面加上前缀_，以使它们在使用时明确表示它们是全局符号。

例外：未导出的错误值，应以err开头。

基本依据：顶级变量和常量具有包范围作用域。使用通用名称可能很容易在其他文件中意外使用错误的值。

结构体中的嵌入

嵌入式类型（例如mutex）应位于结构体内的字段列表的顶部，并且必须有一个空行将嵌入式字段与常规字段分隔开。

使用字段名初始化结构体

初始化结构体时，几乎始终应该指定字段名称。现在由go vet强制执行。

例外：如果有3个或更少的字段，则可以在测试表中省略字段名称。

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tests := []struct{
  op Operation
  want string
}{
  {Add, "add"},
  {Subtract, "subtract"},
}

本地变量声明

如果将变量明确设置为某个值，则应使用短变量声明形式 (:=)。

但是，在某些情况下，var 使用关键字时默认值会更清晰。例如，声明空切片。

nil是一个有效的slice

nil 是一个有效的长度为0的slice，这意味着,

• 您不应明确返回长度为零的切片。返回nil 来代替。

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  if x == "" {
    return []int{}
  }

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  if x == "" {
    return nil
  }

• 要检查切片是否为空，请始终使用len(s) == 0。不要检查 nil。

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  func isEmpty(s []string) bool {
    return s == nil
  }

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  func isEmpty(s []string) bool {
    return len(s) == 0
  }

• 零值切片(用var声明的切片)可立即使用，无需调用make()创建。

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  nums := []int{}
  // or, nums := make([]int)

  if add1 {
    nums = append(nums, 1)
  }

  if add2 {
    nums = append(nums, 2)
  }

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  var nums []int

  if add1 {
    nums = append(nums, 1)
  }

  if add2 {
    nums = append(nums, 2)
  }

小变量作用域

如果有可能，尽量缩小变量作用范围。除非它与减少嵌套的规则冲突。

如果需要在if之外使用函数调用的结果，则不应尝试缩小范围。

避免裸参数

函数调用中的裸参数可能会损害可读性。当参数名称的含义不明显时，请为参数添加C样式注释(/* ... */)

更好的作法是，将裸bool类型替换为自定义类型，以获得更易读和类型安全的代码。将来，该参数不仅允许两个状态（true/false）。

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type Region int

const (
  UnknownRegion Region = iota
  Local
)

type Status int

const (
  StatusReady = iota + 1
  StatusDone
  // Maybe we will have a StatusInProgress in the future.
)

func printInfo(name string, region Region, status Status)

使用原始字符串字面值，避免转义

Go支持原始字符串字面值，可以跨越多行并包含引号。使用这些字符串可以避免更难阅读的手工转义的字符串。

初始化结构体引用

在初始化结构引用时，请使用&T{}代替new(T)，以使其与结构体初始化一致。

格式化字符串放在Printf外部

如果你为Printf-style函数声明格式字符串，请将格式化字符串放在外面，并将其设置为const常量。

这有助于go vet对格式字符串执行静态分析。

命名Printf样式的函数

声明Printf-style函数时，请确保go vet可以检测到它并检查格式字符串。

这意味着您应尽可能使用预定义的Printf-style函数名称。go vet将默认检查这些。有关更多信息，请参见Printf系列。

如果不能使用预定义的名称，请以f结束选择的名称：Wrapf，而不是Wrap。go vet可以要求检查特定的Printf样式名称，但名称必须以f结尾。

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$ go vet -printfuncs=wrapf,statusf

另请参阅 go vet: Printf family check.

模式

测试Tables

在核心测试逻辑重复时，将表驱动测试与子测试一起使用，以避免重复代码。

试表使向错误消息添加上下文，减少重复的逻辑以及添加新的测试用例变得更加容易。

我们遵循这样的约定：将结构体切片称为tests。 每个测试用例称为tt。此外，我们鼓励使用give和want前缀说明每个测试用例的输入和输出值。

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tests := []struct{
  give     string
  wantHost string
  wantPort string
}{
  // ...
}

for _, tt := range tests {
  // ...
}

功能选项

功能选项是一种模式，您可以在其中声明一个不透明Option类型，该类型在某些内部结构中记录信息。您接受这些选项的可变编号，并根据内部结构上的选项记录的全部信息采取行动。

将此模式用于您需要扩展的构造函数和其他公共API中的可选参数，尤其是在这些功能上已经具有三个或更多参数的情况下。

还可以参考下面资料：

• Self-referential functions and the design of options
• Functional options for friendly APIs

地址 uber_go_guide_cn