为什么使用Go泛型？参数多态性简介

1月 1 2026 golang 14 分钟读完 (约 2155 字)

简化代码：泛型如何解决重复逻辑问题

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写在之前

最近一段时间，工作忙碌没有太多时间用于写作。而闲暇时候，我沉湎于股市，一定程度上浪费了一些时间。在 AI 的时代，利用 AI 来学习是一种正确的方式，后续我会尽量花时间学习一些东西，并及时分享出来，希望能保持常态化的更新频率。

在 AI 时代，被 AI 影响是不可避免的，我选择拥抱、适应而不是对抗。在如今的潮流中如何保持个人的 storytelling 能力、持续进步是一个很大挑战，也是人类的挑战 —- 或许这样自身才不会退化。就目前而言，我觉得 AI 做到了很多事情，但是还是以人为本，为人服务。

替代人类或许就在不远的将来，谁知道呢🤷‍♂️？还是先聚焦于当下的事吧。

前言

我的工作生活中很少用到 Golang 的泛型，我想是时候一点点主动学习掌握它了。

泛型编程（Generic Programming），也称为参数化多态（Parametric Polymorphism），是一种通过编写“通用函数”来减少函数重复的编程方法。这类函数可以支持多个类型参数或参数值。

在 Go 编程语言的语境中，泛型曾是一项备受期待的特性，并最终在 Go 1.18 版本中正式加入语言核心。引入泛型的总体目标是避免样板代码（boilerplate code）和逻辑重复，使开发者能够编写可以作用于任意类型或值的函数和库。

1. 问题背景：没有泛型之前的编程方式

在泛型引入之前，像 Go 这样静态类型语言中的每一个函数，都必须明确地作用于某一种具体类型。

如果开发者希望对不同的数据类型（例如 int、int64 或 string）实现完全相同的逻辑，就不得不为每种类型分别实现一个几乎一模一样的函数。

在大型代码库中，这种做法往往会导致成千上万行重复代码，即便只是一些非常基础的工具函数，比如在数组中查找元素、或对切片进行反转等。这种实现方式明显违背了 DRY（Don’t Repeat Yourself，不要重复自己） 原则。

示例代码：没有泛型时的代码重复问题

// 反转一个整数切片
func ReverseInts(s []int) {
    first, last := 0, len(s)-1
    for first < last {
        s[first], s[last] = s[last], s[first]
        first++
        last--
    }
}

// 反转一个字符串切片，需要重新实现一份几乎完全相同的函数
func ReverseStrings(s []string) {
    first, last := 0, len(s)-1
    for first < last {
        s[first], s[last] = s[last], s[first]
        first++
        last--
    }
}

在上述示例中，函数的核心逻辑完全一致，但由于函数签名中的类型不同，代码被迫重复实现。

在泛型出现之前，开发者通常会尝试使用接口（interface）和类型断言（type assertion）来支持多种类型，但这种方式往往显得笨重，需要手动进行类型判断，同时还牺牲了编译期类型安全性这一重要优势。

2. 引入泛型的动机

引入泛型的核心动机，在于能够将元素类型（element type）从算法和数据结构中抽离出来。这样一来，开发者可以：

一次编写，到处使用（Write once, use everywhere）：
像 Map、Filter、Reduce 这类通用工具函数，只需编写一次，就可以作为通用包，适用于任意类型的值。
类型安全的容器（Type-Safe Containers）：
泛型允许创建诸如集合（Set）、树（Tree）等容器，并且在编译期就能保证类型安全，无需再依赖空接口（interface{}）。
减少样板代码（Reduced Boilerplate）：
不再需要为每一种结构体或基础类型分别实现一套逻辑，代码体量显著缩小，也更容易维护。

3. 泛型如何解决这些问题

泛型通过引入类型参数（Type Parameters）来解决上述问题。类型参数本质上是类型的占位符，真正的类型会在函数调用时被具体化。

这些类型参数通常会受到约束（Constraints）的限制。约束本质上是一种接口类型，用来规定泛型类型必须支持哪些操作。

示例代码：使用泛型实现可复用逻辑

// 一个适用于任意切片类型的泛型函数
func Reverse[T any](s []T) {
    first, last := 0, len(s)-1
    for first < last {
        s[first], s[last] = s[last], s[first]
        first++
        last--
    }
}

func main() {
    ints := []int{1, 2, 3}
    strings := []string{"a", "b", "c"}

    // 同一个函数可以安全地处理不同类型
    Reverse(ints)
    Reverse(strings)
}

在这个示例中，T 是一个类型参数，any 是它的约束，表示 T 可以代表任意类型。

Go 编译器会使用类型推断（Type Inference）机制，因此在大多数情况下，调用者甚至不需要显式地指定类型参数。

4. 何时该使用（以及不该使用）泛型

尽管泛型功能强大，但它也为语言引入了一定的复杂度。因此，Go 团队建议谨慎、克制地使用泛型。

适合使用泛型的场景：
当你需要对不同的数据类型实现完全相同的行为时，例如：
- 作用于容器类型（map、slice、channel）的通用函数
- 通用的数据结构（如集合、队列、树等）
不适合使用泛型的场景：
- 你只是对某个类型参数调用方法时（此时应使用接口类型）
- 你需要针对不同的具体类型执行不同的逻辑时（应使用反射（reflection）API）

总结

泛型通过允许开发者编写可复用、已充分调试并针对多种类型优化的库，使 Go 这样的静态类型语言变得更安全、更高效、也更强大。

它将复杂性从库的使用者转移到了库的编写者身上，从而保证日常业务代码依然保持简洁、可读，同时又获得了显著的灵活性。

可以将泛型理解为一个高质量的厨房模具。

如果没有泛型，你需要为每一种材料准备一个独立、专用的模具——
比如一个专门做巧克力的、一个做果冻的、还有一个做冰块的——即便它们最终的形状都是同样的五角星。

而有了泛型，你只需要一个通用的五角星模具，无论你往里倒入的是哪种“材料”（类型），只要这种材料满足“可以被倒入并凝固”的条件（约束），这个模具就能稳定地生产出完美的五角星，而你无需重复发明工具。