本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/04/17/go-is-badly-designed

大家好，我是Tony Bai。

今天刷X (前Twitter) 的时候，看到Golang Insiders社区下面这条推文，真是差点扑哧一声笑出来，感觉说得太形象了，必须分享给大家：

这位叫Lyes的开发者回应 “Go is badly designed” (Go 语言设计得很糟糕) 的说法，他打了个比方：

这让我想起了我的高中物理老师，我们当时都恨他，因为他从不‘放水’简化物理知识。课难、考试难，大部分人在他手下分数都不高，所以他自然成了‘坏老师’。

Go 语言就有点像他。它从不‘放水’，直面问题。你可以很快用它变得高效，写出远比用 Python 或 JavaScript 写得更好的软件。

但你也得知道，这门语言不会‘溺爱’你。当你的服务器因为一个 nil map 或其他新手常犯的错误而 panic 时，别生气。

不像 Rust，Go 的编译器不会在你编程生涯的每一刻都‘牵着你的手’。它会给你足够的方向让你知道该往哪走，满足你 80% 的需求，同时仍然保持你的生产力。

怎么样？看完这段话，是不是像极了我们初学Go时，被nil pointer dereference 或 index out of range 当头棒喝的瞬间？ 像极了我们当年一边抱怨物理老师太严格、考试太变态，一边又不得不硬着头皮去啃那些公式和定理的样子？

Lyes 的这个比喻，可以说精准地戳中了 Go 语言的一些核心特质，也解释了为什么关于“Go是否设计糟糕”的争论从未停止。咱们今天就借着这个“物理老师”的比喻，好好聊聊Go的“坏脾气”和它背后的设计哲学。

那个从不“放水”的“严格老师”

Lyes 说 Go 不会 “dumb down anything(简化任何事物，去除复杂性)”，这太对了。Go语言的设计哲学里，“简洁”（Simplicity） 是核心原则之一，但这不代表“简单化”到隐藏问题的程度。相反，它选择直面问题：

• 显式的错误处理 (if err != nil)：不像某些语言用try-catch将错误“藏”起来，Go强迫你几乎在每次可能出错的操作后都检查错误。这很“烦”，但它逼着你思考每一步潜在的风险，就像物理老师逼着你弄懂每个公式的推导过程。

• 直白的运行时Panic：当你对一个 nil 的 map 或 slice 进行操作时，Go 不会帮你“优雅地”处理，而是直接给你一个运行时 panic，程序崩溃。这很“粗暴”，但它用最直接的方式告诉你：“同学，你这里犯了个基础错误，赶紧改！” 这不就是物理老师发现你基本概念没搞懂时，直接点名批评，让你印象深刻吗？

• 没有“溺爱”的语法糖：相比一些现代语言，Go 的语法糖相对较少。它没有泛滥的操作符重载，没有复杂的隐式转换。很多事情需要你明确地写出来。这让代码有时候显得“啰嗦”，但大大降低了阅读和理解他人代码时的歧义，保证了大规模团队协作的效率。就像物理老师坚持用标准的符号和单位，不允许自创“简写”，是为了保证科学的严谨性。

“坏老师”真的“坏”吗？—— 严格背后的价值

我们当年可能都偷偷抱怨过物理老师不近人情，但多年后回想，是不是反而感谢他的严格，才让我们打下了坚实的基础？Go 语言的“严格”同样如此：

1. 逼你养成好习惯：被 nil panic 搞崩溃几次后，你自然就学会了在使用 map/slice/pointer 前做检查，学会了初始化，学会了更严谨地思考边界条件。这种被“教训”出来的习惯，最终会融入你的编程血液，让你写出更健壮、更可靠的代码。这比那些“温柔”地帮你掩盖了问题，直到生产环境才爆发出更大危机的语言，是不是长期来看更负责任？

2. 简单直白，易于掌握核心：虽然会“当头棒喝”，但Go的核心概念相对较少，语法简洁。一旦你掌握了它的规则（比如错误处理模式、接口哲学、goroutine的使用），就能快速上手，并且写出的代码风格差异不会太大，易于团队维护。它不像某些语言，特性繁多，学习曲线陡峭，精通需要漫长时间。Go就像物理老师划定的核心考点，虽然难，但范围明确，努力就有回报。

3. 效率与务实：给你“80%的指引”：Lyes 提到了Go与Rust的对比，说Go不会“全程牵手”。这正是Go的务实之处。它在编译速度、开发效率和运行时安全之间做了一个取舍。它通过快速编译、垃圾回收、简洁的并发模型，让你能高效地构建系统，满足大部分（比如 80%）场景的需求。它相信开发者是成年人，应该为自己的代码负责，而不是让编译器承担所有检查的重任。这就像物理老师教会你核心原理和解题方法，但不会一步步带着你做完所有练习题，他相信你能举一反三，独立解决问题。

不是“设计糟糕”，而是哲学不同

所以，“Go is badly designed” 吗？

与其说是“糟糕”，不如说是设计哲学和目标受众的不同。

• 如果你期望一门语言能像 Rust 那样，在编译期就为你消除几乎所有内存安全和并发风险，愿意为此付出更陡峭的学习曲线和更长的编译时间，那么 Go 可能确实“不够好”。
• 但如果你追求的是快速构建、高效部署、简单可靠、易于维护的大型后端系统，能接受在运行时处理一些本可避免的错误（并通过良好的实践和工具来减少它们），那么Go的设计哲学可能恰恰是它的优点。

Go 就像那位严格的物理老师，他可能不会让你在学习过程中时刻感到“舒适”，甚至会让你经历挫败和“阵痛”。但他目标明确，方法直接，逼着你打好基础，养成严谨的习惯，最终让你能够独立、高效地解决实际问题。

那么，你怎么看？

• 你觉得Go语言像不像你当年“恨过”的某位老师？
• 你第一次遇到 nil panic 时是什么感受？是觉得Go设计糟糕，还是反思自己代码的问题？
• 你更喜欢 Go 这种“给你方向，但不全程牵手”的方式，还是 Rust 那种“无微不至的保护”？

欢迎在评论区留下你的看法，分享你和 Go “相爱相杀”的故事！

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本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/04/17/standardize-the-hash-function

大家好，我是Tony Bai。

随着Go泛型的落地和社区对高性能自定义容器需求的增长，如何为用户自定义类型提供一套标准、安全且高效的Hash计算与相等性判断机制，成为了Go核心团队面临的重要议题。近日，经过Go核心开发者多轮深入探讨，编号为#70471 的提案”hash: standardize the hash function”最终收敛并被接受，为Go生态引入了全新的maphash.Hasher[T] 接口，旨在统一自定义类型的Hash实现方式。

这个旨在统一自定义类型Hash实现的提案令人期待，但我们首先需要理解，究竟是什么背景和痛点，促使Go社区必须着手解决自定义 Hash 的标准化问题呢？

1. 背景：为何需要标准化的Hash接口？

在Go 1.18泛型发布之前，为自定义类型（尤其是非comparable类型）实现Hash往往需要开发者自行设计方案，缺乏统一标准。随着泛型的普及，开发者可以创建自定义的哈希表、集合等泛型数据结构，此时，一个标准的、能与这些泛型容器解耦的Hash和相等性判断机制变得至关重要。

更关键的是安全性。一个简单的func(T) uint64类型的Hash函数看似直观和易实现，但极易受到Hash 洪水攻击 (Hash Flooding DoS) 的威胁。

什么是Hash洪水攻击呢？ 简单来说，哈希表通过Hash函数将键（Key）分散到不同的“桶”（Bucket）中，理想情况下可以实现快速的O(1)平均查找、插入和删除。但如果Hash函数的设计存在缺陷或过于简单（例如，不使用随机种子），攻击者就可以精心构造大量具有相同Hash值的不同键。当这些键被插入到同一个哈希表中时，它们会集中在少数几个甚至一个“桶”里，导致这个桶形成一个长链表。此时，对这个桶的操作（如查找或插入）性能会从O(1)急剧退化到O(n)，消耗大量CPU时间。攻击者通过发送大量这样的冲突键，就能耗尽服务器资源，导致服务缓慢甚至完全不可用。

Go内建的map类型通过为每个map实例使用内部随机化的 Seed（种子）来初始化其Hash函数，使得攻击者无法预测哪些键会产生冲突，从而有效防御了此类攻击。hash/maphash包也提供了基于maphash.Seed的安全Hash计算方式。因此，任何标准化的自定义Hash接口都必须将基于Seed的随机化纳入核心设计，以避免开发者在不知情的情况下引入安全漏洞。

明确了标准化Hash接口的必要性，尤其是出于安全性的考量之后，Go核心团队又是如何一步步探索、权衡，最终从多种可能性中确定接口的设计方向的呢？其间的思考过程同样值得我们关注。

2. 设计演进：从简单函数到maphash.Hasher

围绕如何设计这个标准接口，Go 团队进行了广泛的讨论（相关issue: #69420, #69559, #70471）。

最初，开发者们提出的 func(T) uint64 由于无法有效防御 Hash 洪水攻击而被迅速否定。

随后，大家一致认为需要引入Seed，讨论的焦点则转向Seed的传递和使用方式：是作为函数参数（func(Seed, T) uint64）还是封装在接口或结构体中。对此，Ian Lance Taylor提出了Hasher[T]接口的雏形，包含Hash(T) uint64和Equal(T, T) bool方法，并通过工厂函数（如 MakeSeededHasher）来管理 Seed。 然而，这引发了关于Seed作用域（per-process vs per-table）和状态管理（stateless vs stateful）的进一步讨论。

Austin Clements 提出了多种接口变体，并深入分析了不同设计的利弊，包括API 简洁性、性能（间接调用 vs 直接调用）、类型推断的限制以及易用性（是否容易误用导致不安全）。

最终，为了更好地支持递归Hash（例如，一个结构体的Hash需要依赖其成员的Hash），讨论聚焦于将*maphash.Hash对象直接传递给Hash方法。maphash.Hash内部封装了Seed和Hash状态，能够方便地在递归调用中传递，简化了实现过程。

经历了对不同方案的深入探讨和关键决策（例如引入 *maphash.Hash），最终被接受并写入提案的maphash.Hasher[T] 接口究竟长什么样？它的核心设计理念又是什么呢？接下来，让我们来详细解读。

3. 最终方案：maphash.Hasher[T]接口

经过审慎评估和实际代码验证（见CL 657296和CL 657297），Go团队最终接受了以下maphash.Hasher[T]接口定义：

package maphash

// A Hasher is a type that implements hashing and equality for type T.
//
// A Hasher must be stateless. Hence, typically, a Hasher will be an empty struct.
type Hasher[T any] interface {
    // Hash updates hash to reflect the contents of value.
    //
    // If two values are [Equal], they must also Hash the same.
    // Specifically, if Equal(a, b) is true, then Hash(h, a) and Hash(h, b)
    // must write identical streams to h.
    Hash(hash *Hash, value T) // 注意：这里的 hash 是 *maphash.Hash 类型
    Equal(a, b T) bool
}

该接口的核心设计理念可以归纳为如下几点：

• Stateless Hasher: Hasher[T] 的实现本身应该是无状态的（通常是空结构体），所有状态（包括 Seed）都由传入的 *maphash.Hash 对象管理。
• 安全保障: 通过强制使用maphash.Hash，确保了 Hash 计算过程与 Go 内建的、经过安全加固的Hash算法（如 runtime.memhash）保持一致，并天然集成了Seed 机制。
• 递归友好: 在计算复杂类型的 Hash 时，可以直接将 *maphash.Hash 对象传递给成员类型的 Hasher，使得递归实现简洁高效。
• 关注点分离: 将 Hash 计算 (Hash) 和相等性判断 (Equal) 分离，并与类型 T 本身解耦，提供了更大的灵活性（类似于 sort.Interface 的设计哲学）。

下面是一个maphash.Hasher的使用示例：

package main

import (
    "hash/maphash"
    "slices"
)

// 自定义类型
type Strings []string

// 为 Strings 类型实现 Hasher
type StringsHasher struct{} // 无状态

func (StringsHasher) Hash(mh *maphash.Hash, val Strings) {
    // 使用 maphash.Hash 的方法写入数据
    maphash.WriteComparable(mh, len(val)) // 先写入长度
    for _, s := range val {
        mh.WriteString(s)
    }
}

func (StringsHasher) Equal(a, b Strings) bool {
    return slices.Equal(a, b)
}

// 另一个包含自定义类型的结构体
type Thing struct {
    ss Strings
    i  int
}

// 为 Thing 类型实现 Hasher (递归调用 StringsHasher)
type ThingHasher struct{} // 无状态

func (ThingHasher) Hash(mh *maphash.Hash, val Thing) {
    // 调用成员类型的 Hasher
    StringsHasher{}.Hash(mh, val.ss)
    // 为基础类型写入 Hash
    maphash.WriteComparable(mh, val.i)
}

func (ThingHasher) Equal(a, b Thing) bool {
    // 优先比较简单字段
    if a.i != b.i {
        return false
    }
    // 调用成员类型的 Equal
    return StringsHasher{}.Equal(a.ss, b.ss)
}

// 假设有一个自定义的泛型 Set
type Set[T any, H Hasher[T]] struct {
    hash H // Hasher 实例 (通常是零值)
    seed maphash.Seed
    // ... 其他字段，如存储数据的 bucket ...
}

// Set 的 Get 方法示例
func (s *Set[T, H]) Has(val T) bool {
    var mh maphash.Hash
    mh.SetSeed(s.seed) // 使用 Set 实例的 Seed 初始化 maphash.Hash

    // 使用 Hasher 计算 Hash
    s.hash.Hash(&mh, val)
    hashValue := mh.Sum64()

    // ... 在 bucket 中根据 hashValue 查找 ...
    // ... 找到潜在匹配项 potentialMatch 后，使用 Hasher 的 Equal 判断 ...
    // if s.hash.Equal(val, potentialMatch) {
    //     return true
    // }
    // ...

    // 简化示例，仅展示调用
    _ = hashValue // 避免编译错误

    return false // 假设未找到
}

func main() {
    // 创建 Set 实例时，需要提供具体的类型和对应的 Hasher 类型
    var s Set[Thing, ThingHasher]
    s.seed = maphash.MakeSeed() // 初始化 Seed

    // ... 使用 s ...
    found := s.Has(Thing{ss: Strings{"a", "b"}, i: 1})
    println(found)
}

这个精心设计的 maphash.Hasher[T] 接口及其使用范例展示了其潜力和优雅之处。然而，任何技术方案在落地过程中都难免遇到挑战，这个新接口也不例外。它目前还面临哪些已知的问题，未来又有哪些值得期待的发展方向呢？

4. 挑战与展望

尽管 maphash.Hasher 接口设计优雅且解决了核心问题，但也存在一些已知挑战：

• 编译器优化: 当前 Go 编译器（截至讨论时）在处理接口方法调用时，可能会导致传入的 *maphash.Hash 对象逃逸到堆上，影响性能。这是 Go 泛型和编译器优化（#48849）需要持续改进的地方，但核心团队认为不应因此牺牲接口设计的合理性。
• 易用性: maphash.Hash 目前主要提供 Write, WriteString, WriteByte 以及泛型的 WriteComparable。对于其他基础类型（如各种宽度的整数、浮点数），可能需要更多便捷的 WriteXxx 方法来提升开发体验。
• 生态整合: 未来 Go 标准库或扩展库中的泛型容器（如可能出现的 container/set 或 container/map 的变体）有望基于此接口构建，从而允许用户无缝接入自定义类型的 Hash 支持。

综合来看，尽管存在一些挑战需要克服，但maphash.Hasher[T]接口的提出无疑是Go泛型生态发展中的一个重要里程碑。现在，让我们对它的意义和影响做一个简要的总结。

5. 小结

maphash.Hasher[T]接口的接受是Go在泛型时代标准化核心机制的重要一步。它不仅为开发者提供了一种统一、安全的方式来为自定义类型实现 Hash 和相等性判断，也为 Go 生态中高性能泛型容器的发展奠定了坚实的基础。虽然还存在一些编译器优化和 API 便利性方面的挑战，但其核心设计的合理性和前瞻性预示着 Go 在类型系统和泛型支持上的持续进步。我们期待看到这个接口在未来Go版本中的落地，以及它为Go开发者带来的便利。

更多信息:

• GitHub Issue: https://github.com/golang/go/issues/70471
• 相关 CL (maphash): https://go.dev/cl/657296
• 相关 CL (go/types): https://go.dev/cl/657297 (展示了该接口在 go/types 包中的应用)

对于这个备受关注的 maphash.Hasher 接口提案，你怎么看？它是否满足了你对自定义类型 Hash 标准化的期待？或者你认为还有哪些挑战或改进空间？

非常期待在评论区看到你的真知灼见！

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