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让编译器成为你的副驾驶：告别“防御性编程”，拥抱“类型驱动开发”

一月 4, 2026
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本文永久链接 – https://tonybai.com/2026/01/04/stop-lying-to-the-compiler

大家好，我是Tony Bai。

“半夜被值班的运维同事叫醒，发现生产环境崩了，原因是一个深藏在业务逻辑里的 nil 指针异常。”

这个场景，对于每个后端开发者来说都是挥之不去的噩梦。事后复盘时，我们往往会懊恼：“为什么这里没加 if != nil 判断？”然后，我们在代码里撒上一把防御性检查的“盐”，祈祷下次好运。

但这真的是解决之道吗？

最近，Daniel Beskin 的一篇深度好文《The Compiler Is Your Best Friend, Stop Lying to It》（编译器是你最好的朋友，别再对它撒谎了），为我们提供了一个全新的视角：这些运行时崩溃，本质上是因为我们在编译时对编译器撒了谎。

我们告诉编译器“这是一个字符串”，但实际上它可能是 nil；我们告诉编译器“这个函数返回一个整数”，但实际上它可能抛出一个 panic。当我们停止撒谎，开始用类型系统表达真实意图时，编译器将从一个“报错机器”，变成我们最强大的“安全副驾驶”。

我们对编译器撒过的“谎”

在 Go 语言的日常开发中，我们常常为了“方便”而向编译器撒谎，埋下了日后爆炸的地雷。

谎言一：隐形的 nil

当我们定义 func Process(u *User) 时，我们告诉编译器：“给我一个 User，我处理它。” 但在 Go 中，指针可以是 nil。
* 谎言：我承诺会处理一个 User。
* 真相：我可能会收到一个 nil，然后炸掉。
* 后果：为了弥补这个谎言，我们需要在函数内部写无数的 if u == nil 防御性代码。一旦遗漏，就是生产事故。

谎言二：盲目的类型断言与 any

当我们使用 interface{} (或 any) 时，我们实际上是在对编译器说：“别管这个，我知道我在做什么。”
* 谎言：这个 any 类型的变量，其实是一个 int。
* 真相：它可能是一个 string，或者 nil。
* 后果：运行时的 panic: interface conversion: interface {} is string, not int。

谎言三：隐藏的副作用与 Panic

当我们看到一个函数签名 func Parse(s string) int 时，编译器认为它是一个将字符串映射为整数的函数。
* 谎言：这是一个纯粹的转换函数。
* 真相：如果字符串格式不对，我会直接 panic，中断整个 goroutine。
* 后果：调用者无法通过函数签名预知风险，导致程序在边缘情况下意外崩溃。

停止撒谎，开启“对话”

如何重建与编译器的信任关系？答案是：将运行时的检查，提前到编译时的类型定义中。

策略一：让非法状态无法表示

这是消除 nil 和无效数据的终极心法。

场景：一个配置项 Port，如果是 0 表示随机端口，如果是正数表示指定端口。
糟糕的设计：Port int。你必须在代码各处检查 Port < 0 的情况，并且含义模糊。
诚实的设计：
```
type Port int

// 使用构造函数来保证 Port 的合法性
func NewPort(p int) (Port, error) {
    if p < 0 || p > 65535 {
        return 0, fmt.Errorf("invalid port")
    }
    return Port(p), nil
}
```
一旦你通过 NewPort 拥有了一个 Port 类型的值，编译器就为你担保：它一定是一个合法的端口号。你后续不再需要防御性检查(未通过NewPort获得的除外)。

策略二：用类型区分概念

场景：用户 ID 和订单 ID 都是 int64。
糟糕的设计：func GetOrder(userID, orderID int64)。调用者很容易把两个 ID 传反，而编译器毫无察觉。
诚实的设计：
```
type UserID int64
type OrderID int64

func GetOrder(uid UserID, oid OrderID) { ... }
```
现在，如果你试图把 UserID 传给 OrderID，编译器会直接报错。这不是繁琐，这是编译器在帮你 Review 代码。

策略三：显式的可空性

虽然 Go 没有 Rust 的 Option，但我们可以利用指针的语义来诚实地表达“可能不存在”。

场景：更新用户信息，只更新非空字段。
诚实的设计：
go type UpdateUserRequest struct { Name *string // nil 表示不更新，非 nil 表示更新为新值 Age *int }
这里，指针不再是“可能导致崩溃的引用”，而是“可选值”的显式类型标记。这让代码的意图对编译器和人类都一目了然。

编译器是你的朋友，不是敌人

很多时候，我们觉得编译器很烦人：它阻止我们快速写出“能跑”的代码，强迫我们处理每一个 err，纠结于类型转换。

但 Daniel Beskin 提醒我们：编译器是你唯一一个会不厌其烦地帮你检查每一个细节、永远不会疲倦、永远不会因为“差不多就行”而放过 Bug 的队友。

当你觉得编译器在“阻碍”你时，停下来想一想：是不是我在试图对它撒谎？

如果类型不匹配，是不是我的数据模型设计得不够清晰？
如果错误处理太繁琐，是不是因为我试图把不确定的状态传递得太远？

小结：睡个好觉的秘诀

“防御性编程”是一种补救措施，它假设代码是脆弱的。而“类型驱动开发”是一种预防措施，它利用编译器构建坚固的堡垒。

当我们开始尊重类型，停止用 any 和隐式约定来糊弄编译器时，我们获得的回报是巨大的：

重构时的自信：修改一个类型，编译器会告诉你所有需要调整的地方。
更少的测试：你不需要测试“端口号是否为负数”，因为类型系统保证了它不可能为负。
更安稳的睡眠：因为你知道，那些导致半夜崩溃的低级错误，早在你按下 go build 的那一刻，就被忠诚的编译器拦截在了门外。

资料链接：https://blog.daniel-beskin.com/2025-12-22-the-compiler-is-your-best-friend-stop-lying-to-it

你的“撒谎”时刻

读完这篇文章，你是否也意识到了自己曾在代码中对编译器撒过的“谎”？在你的项目中，有哪些因为类型定义不清而导致的“血案”？或者，你有哪些利用类型系统来规避 Bug 的独门绝技？

欢迎在评论区分享你的反思与心得！ 让我们一起学会“诚实”编程，睡个好觉。

如果这篇文章颠覆了你对编译器的认知，别忘了点个【赞】和【在看】，并转发给你的团队，一起提升代码的“诚实度”！

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告别 interface{} 模拟，Go 终于要有真正的 Union 类型了？

十二月 29, 2025
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本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/12/29/go-community-new-sum-type-end-interface-union-types

大家好，我是Tony Bai。

“Go 什么时候支持枚举？”
“Go 什么时候有真正的联合类型？”

这可能是 Go 语言诞生以来，被问得最多的问题之一。现有的解决方案——无论是用 const 模拟枚举，还是用 interface{} 配合类型断言模拟联合类型——在类型安全、表达力和穷尽性检查上，都总让人感觉“差了那么一点意思”。

近日，Go 核心团队成员 neild 在 GitHub 上发起了一个非正式的讨论 (#76920)，抛出了一种全新的、非接口 (non-interface) 的联合类型设计构想。这个构想虽然只是一个“思想实验”，却迅速引爆了社区的热情，成为了近期最热门的话题之一。

本文将带你深入这场讨论的核心，看看这个名为 union 的新类型，究竟有何魔力。

核心痛点：为什么我们需要 Sum Types？

在深入设计之前，让我们先回顾一下，为什么我们如此渴望这个特性。neild 列举了三个极具代表性的场景：

Direction 类型 (Enum)：一个类型只能是 North, South, East, West 四者之一。
Option/Maybe (Sum Type)：一个类型要么包含一个值 T，要么什么都没有（None）。
IP 地址 (Variant)：一个类型要么是 IPv4 ([4]byte)，要么是 IPv6 ([16]byte)。

目前，我们通常使用 interface 来模拟这些场景。但 neild 指出，接口并不是最佳方案：

零值问题：接口的零值是 nil。这迫使我们必须处理一个额外的、可能毫无意义的 nil 状态，这在很多时候（如 Direction）是不合理的。
定义繁琐：你需要为每一个变体定义一个单独的类型，这在变体较多时显得非常啰嗦。
语义混淆：接口本质上是关于行为的抽象，而和类型本质上是关于数据结构的定义。强行用接口来表达数据结构，是一种概念上的错位。

大胆构想：像定义 Struct 一样定义 Union

neild 提出的方案，不仅巧妙，而且极具 Go 风格。他的核心洞察是：Struct 是“积类型” (Product Type)，Union 是“和类型” (Sum Type)。既然它们是对偶的，为何不使用相似的语法呢？

// 积类型 (Struct): 同时包含所有字段
type Point struct {
    X int
    Y int
}

// 和类型 (Union): 包含且仅包含其中一个变体
type Direction union {
    North, South, East, West atom
}

type Maybe[T any] union {
    Unset atom
    Set   T
}

type IP union {
    IPv4 [4]byte
    IPv6 [16]byte
}

这里引入了一个新概念：atom（也可以叫 unit 或其他名字）。它本质上是 struct{} 的别名，用于表示那些不携带数据、只代表某种状态的变体（如 North 或 Unset）。

这种设计的美妙之处在于：

语法一致性：它看起来就像我们熟悉的结构体，只是关键字变成了 union。
明确的零值：Union 的零值就是其第一个变体的零值。例如 Direction 的零值就是 North，IP 的零值就是 IPv4{0,0,0,0}。没有额外的 nil 状态！
内聚性：所有变体都定义在同一个类型内部，不需要像接口那样定义一堆散落的类型。

使用体验：类型安全与穷尽性检查

这个设计不仅在定义上优雅，在使用上也力求符合 Go 的直觉。

构造与赋值

你可以像使用结构体字面量一样构造 Union，但只能指定一个键：

d := Direction{North: atom{}} // 或者简化为 d := Direction.North
m := Maybe[int]{Set: 42}

访问与判断

对于 atom 类型的变体，访问它返回一个布尔值；对于携带数据的变体，访问它返回数据和布尔值（类似 map 的查找）：

if d.North {
    fmt.Println("Heading North")
}

if v, ok := m.Set; ok {
    fmt.Println("Value is:", v)
}

Union Switch：杀手级特性

这是 Sum Types 最强大的地方——穷尽性检查。

switch d.(union) {
case North:
    // ...
case South:
    // ...
// 如果漏掉了 East 或 West，编译器会报错！
}

这种编译期的保障，彻底消除了“忘记处理某种情况”的 Bug 来源，是构建健壮系统的基石。

社区激辩：细节中的魔鬼

虽然大方向得到了广泛认可，但在具体细节上，社区展开了激烈的讨论。

struct{} 的特殊待遇

neild 提议对 atom (即 struct{}) 进行特殊处理，使其可以直接作为值使用（如 Direction.North）。但这引起了 ianlancetaylor 等人的担忧：这种特殊规则是否会增加语言的复杂性和不一致性？如果不特殊处理，写 Direction{North: struct{}{}} 又实在太啰嗦了。