Go語言利用泛型封裝常見的Map操作

更新時(shí)間：2025年02月07日 15:47:00 作者：gopher_looklook

Go?語言在?1.18?版本中引入了泛型,這是?Go?語言發(fā)展的一個(gè)重要里程碑,它極大地增強(qiáng)了語言的表達(dá)能力和靈活性,本文將通過泛型實(shí)現(xiàn)封裝常見的Map操作,感興趣的可以了解下

什么是泛型

泛型是一種編程范式，允許開發(fā)者在編寫代碼時(shí)定義通用的類型參數(shù)，而不是具體的類型。通過泛型，可以編寫出能夠處理多種數(shù)據(jù)類型的代碼，而無需為每種類型重復(fù)編寫相同的邏輯。例如，一個(gè)泛型函數(shù)可以同時(shí)處理整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串等多種類型的數(shù)據(jù)。

泛型解決了什么問題

在 Go 語言引入泛型之前，開發(fā)者在處理不同數(shù)據(jù)類型時(shí)，往往需要編寫重復(fù)的代碼。例如，實(shí)現(xiàn)一個(gè)排序算法，可能需要為整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串等分別編寫不同的版本。這種重復(fù)不僅增加了代碼量，也降低了代碼的可維護(hù)性。引入泛型后，可以通過定義一個(gè)通用的類型參數(shù)，編寫一個(gè)通用的排序函數(shù)，從而提高代碼的復(fù)用性和可維護(hù)性。

Go泛型

Go 語言在 1.18 版本中引入了泛型，這是 Go 語言發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，它極大地增強(qiáng)了語言的表達(dá)能力和靈活性。

基于泛型的常見Map操作

在上一篇文章里，我們使用Go泛型打造了一個(gè)優(yōu)雅的切片工具庫，本篇博客將利用Go泛型，封裝常見的Map操作，并配套相應(yīng)的單元測試。本篇博客所編寫的代碼，皆可直接集成到生產(chǎn)環(huán)境的公共代碼庫中。各位小伙伴可以根據(jù)自身項(xiàng)目的實(shí)際情況，將對你們項(xiàng)目有幫助的代碼遷移到自己的項(xiàng)目當(dāng)中。

1.獲取map的所有keys

func GetMapKeys[K comparable, V any](m map[K]V) []K {
    keys := make([]K, 0, len(m))
    for k := range m {
       keys = append(keys, k)
    }
    return keys
}

2.根據(jù)過濾條件獲取map的keys

func GetMapKeysMatchCondition[K comparable, V any](m map[K]V, condition func(K, V) bool) []K {
    keys := make([]K, 0, len(m))
    for k, v := range m {
       if condition(k, v) {
          keys = append(keys, k)
       }
    }
    return keys
}

3.獲取map的所有values

func GetMapValues[K comparable, V any](m map[K]V) []V {
    values := make([]V, 0, len(m))
    for _, v := range m {
       values = append(values, v)
    }
    return values
}

4.根據(jù)過濾條件獲取map的values

func GetMapValuesMatchCondition[K comparable, V any](m map[K]V, condition func(K, V) bool) []V {
    values := make([]V, 0, len(m))
    for k, v := range m {
       if condition(k, v) {
          values = append(values, v)
       }
    }
    return values
}

5.合并多個(gè)map

func MergeMaps[K comparable, V any](maps ...map[K]V) map[K]V {
    mergeMap := make(map[K]V)
    for _, m := range maps {
       for k, v := range m {
          mergeMap[k] = v
       }
    }
    return mergeMap
}

6.map轉(zhuǎn)切片

func MapToSlice[K comparable, V any, T any](m map[K]V, extractor func(V) T) []T {
    res := make([]T, 0, len(m))
    for _, v := range m {
       res = append(res, extractor(v))
    }
    return res
}

7.切片轉(zhuǎn)map

func SliceToMap[T any, K comparable](s []T, keyFunc func(T) K) map[K]T {
    res := make(map[K]T)
    for _, v := range s {
       key := keyFunc(v)
       res[key] = v
    }
    return res
}

8.復(fù)制map

func CopyMap[K comparable, V any](oldMap map[K]V) map[K]V {
    newMap := make(map[K]V, len(oldMap))
    for k, v := range oldMap {
       newMap[k] = v
    }
    return newMap
}

9.sync.Map轉(zhuǎn)map

func SyncMapToMap[K comparable, V any](syncMap sync.Map) map[K]V {
    m := make(map[K]V)
    syncMap.Range(func(key, value any) bool {
       // 嘗試將key和value轉(zhuǎn)換為指定的類型
       k, ok1 := key.(K)
       v, ok2 := value.(V)
       if ok1 && ok2 {
          m[k] = v
       }
       return true
    })
    return m
}

10.map轉(zhuǎn)sync.Map

func MapToSyncMap[K comparable, V any](m map[K]V) *sync.Map {
    syncMap := &sync.Map{}
    if m == nil {
       return syncMap
    }
    for k, v := range m {
       syncMap.Store(k, v)
    }
    return syncMap
}

代碼合集

我將上述所有代碼集成到一個(gè)maps.go文件當(dāng)中，并配套了單元測試文件maps_test.go。如果各位小伙伴們的項(xiàng)目有需要，只需將以下代碼完整拷貝到你們項(xiàng)目的基礎(chǔ)代碼工具庫即可。

maps.go

package maps

import (
    "sync"
)

// 獲取map的所有keys
func GetMapKeys[K comparable, V any](m map[K]V) []K {
    keys := make([]K, 0, len(m))
    for k := range m {
       keys = append(keys, k)
    }
    return keys
}

// 根據(jù)過濾條件獲取map的keys
func GetMapKeysMatchCondition[K comparable, V any](m map[K]V, condition func(K, V) bool) []K {
    keys := make([]K, 0, len(m))
    for k, v := range m {
       if condition(k, v) {
          keys = append(keys, k)
       }
    }
    return keys
}

func GetMapValues[K comparable, V any](m map[K]V) []V {
    values := make([]V, 0, len(m))
    for _, v := range m {
       values = append(values, v)
    }
    return values
}

// 根據(jù)過濾條件獲取map的values
func GetMapValuesMatchCondition[K comparable, V any](m map[K]V, condition func(K, V) bool) []V {
    values := make([]V, 0, len(m))
    for k, v := range m {
       if condition(k, v) {
          values = append(values, v)
       }
    }
    return values
}

// 合并多個(gè)map
func MergeMaps[K comparable, V any](maps ...map[K]V) map[K]V {
    mergeMap := make(map[K]V)
    for _, m := range maps {
       for k, v := range m {
          mergeMap[k] = v
       }
    }
    return mergeMap
}

// map轉(zhuǎn)切片
func MapToSlice[K comparable, V any, T any](m map[K]V, extractor func(V) T) []T {
    res := make([]T, 0, len(m))
    for _, v := range m {
       res = append(res, extractor(v))
    }
    return res
}

// 切片轉(zhuǎn)map
func SliceToMap[T any, K comparable](s []T, keyFunc func(T) K) map[K]T {
    res := make(map[K]T)
    for _, v := range s {
       key := keyFunc(v)
       res[key] = v
    }
    return res
}

// 復(fù)制map
func CopyMap[K comparable, V any](oldMap map[K]V) map[K]V {
    newMap := make(map[K]V, len(oldMap))
    for k, v := range oldMap {
       newMap[k] = v
    }
    return newMap
}

// sync.Map轉(zhuǎn)map
func SyncMapToMap[K comparable, V any](syncMap sync.Map) map[K]V {
    m := make(map[K]V)
    syncMap.Range(func(key, value any) bool {
       // 嘗試將key和value轉(zhuǎn)換為指定的類型
       k, ok1 := key.(K)
       v, ok2 := value.(V)
       if ok1 && ok2 {
          m[k] = v
       }
       return true
    })
    return m
}

func MapToSyncMap[K comparable, V any](m map[K]V) *sync.Map {
    syncMap := &sync.Map{}
    if m == nil {
       return syncMap
    }
    for k, v := range m {
       syncMap.Store(k, v)
    }
    return syncMap
}

maps_test.go

package maps

import (
    "sync"
    "testing"
)

// 測試 GetMapKeys 函數(shù)
func TestGetMapKeys(t *testing.T) {
    m := map[string]int{
       "apple":  1,
       "banana": 2,
       "cherry": 3,
    }
    keys := GetMapKeys(m)
    if len(keys) != len(m) {
       t.Errorf("Expected %d keys, got %d", len(m), len(keys))
    }
    for _, k := range keys {
       if _, exists := m[k]; !exists {
          t.Errorf("Key %s not found in original map", k)
       }
    }
}

// 測試 GetMapKeysMatchCondition 函數(shù)
func TestGetMapKeysMatchCondition(t *testing.T) {
    m := map[string]int{
       "apple":  1,
       "banana": 2,
       "cherry": 3,
    }
    condition := func(k string, v int) bool {
       return v > 1
    }
    keys := GetMapKeysMatchCondition(m, condition)
    for _, k := range keys {
       if m[k] <= 1 {
          t.Errorf("Key %s should not be included as its value is not greater than 1", k)
       }
    }
}

// 測試 GetMapValues 函數(shù)
func TestGetMapValues(t *testing.T) {
    m := map[string]int{
       "apple":  1,
       "banana": 2,
       "cherry": 3,
    }
    values := GetMapValues(m)
    if len(values) != len(m) {
       t.Errorf("Expected %d values, got %d", len(m), len(values))
    }
    valueSet := make(map[int]bool)
    for _, v := range values {
       valueSet[v] = true
    }
    for _, v := range m {
       if !valueSet[v] {
          t.Errorf("Value %d not found in result values", v)
       }
    }
}

// 測試 GetMapValuesMatchCondition 函數(shù)
func TestGetMapValuesMatchCondition(t *testing.T) {
    m := map[string]int{
       "apple":  1,
       "banana": 2,
       "cherry": 3,
    }
    condition := func(k string, v int) bool {
       return v > 1
    }
    values := GetMapValuesMatchCondition(m, condition)
    for _, v := range values {
       if v <= 1 {
          t.Errorf("Value %d should not be included as it is not greater than 1", v)
       }
    }
}

// 測試 MergeMaps 函數(shù)
func TestMergeMaps(t *testing.T) {
    m1 := map[string]int{
       "apple":  1,
       "banana": 2,
    }
    m2 := map[string]int{
       "banana": 3,
       "cherry": 4,
    }
    merged := MergeMaps(m1, m2)
    for k := range m1 {
       if _, exists := merged[k]; !exists {
          t.Errorf("key %s not exist in m1", k)
       }
    }
    for k := range m2 {
       if _, exists := merged[k]; !exists {
          t.Errorf("key %s not exist in m2", k)
       }
    }
}

// 測試 MapToSlice 函數(shù)
func TestMapToSlice(t *testing.T) {
    m := map[string]int{
       "apple":  1,
       "banana": 2,
       "cherry": 3,
    }
    extractor := func(v int) int {
       return v * 2
    }
    slice := MapToSlice(m, extractor)
    if len(slice) != len(m) {
       t.Errorf("Expected %d elements in slice, got %d", len(m), len(slice))
    }
    for _, v := range m {
       found := false
       for _, s := range slice {
          if s == v*2 {
             found = true
             break
          }
       }
       if !found {
          t.Errorf("Transformed value %d not found in slice", v*2)
       }
    }
}

// 測試 SliceToMap 函數(shù)
func TestSliceToMap(t *testing.T) {
    s := []int{1, 2, 3}
    keyFunc := func(v int) int {
       return v * 10
    }
    m := SliceToMap(s, keyFunc)
    if len(m) != len(s) {
       t.Errorf("Expected %d keys in map, got %d", len(s), len(m))
    }
    for _, v := range s {
       key := keyFunc(v)
       if val, exists := m[key]; !exists || val != v {
          t.Errorf("Value for key %d in map does not match original slice", key)
       }
    }
}

// 測試 CopyMap 函數(shù)
func TestCopyMap(t *testing.T) {
    oldMap := map[string]int{
       "apple":  1,
       "banana": 2,
       "cherry": 3,
    }
    newMap := CopyMap(oldMap)
    if len(newMap) != len(oldMap) {
       t.Errorf("Expected %d keys in new map, got %d", len(oldMap), len(newMap))
    }
    for k, v := range oldMap {
       if val, exists := newMap[k]; !exists || val != v {
          t.Errorf("Value for key %s in new map does not match original map", k)
       }
    }
}

// 測試 SyncMapToMap 函數(shù)
func TestSyncMapToMap(t *testing.T) {
    var syncMap sync.Map
    syncMap.Store("apple", 1)
    syncMap.Store("banana", 2)
    syncMap.Store("cherry", 3)
    m := SyncMapToMap[string, int](syncMap)
    syncMap.Range(func(key, value any) bool {
       k := key.(string)
       v := value.(int)
       if val, exists := m[k]; !exists || val != v {
          t.Errorf("Value for key %s in map does not match sync.Map", k)
       }
       return true
    })
}

// 測試 MapToSyncMap 函數(shù)
func TestMapToSyncMap(t *testing.T) {
    m := map[string]int{
       "apple":  1,
       "banana": 2,
       "cherry": 3,
    }
    syncMap := MapToSyncMap(m)
    for k, v := range m {
       value, exists := syncMap.Load(k)
       if !exists || value.(int) != v {
          t.Errorf("Value for key %s in sync.Map does not match original map", k)
       }
    }
}