Go | 初步了解「函式」型別

💬 簡介

函式是一等公民（first-class citizen），這意味著函式可以像變數一樣傳遞、返回並儲存。函式不僅僅是用來執行特定任務的工具，還可以作為變數來操作。理解如何使用函式型別，將有助於開發更靈活和可擴展的程式碼，特別是當我們需要高效地組合邏輯時。

本文將介紹函式型別，並展示它如何在實際應用中發揮作用。

圖片來源：Gophers（地鼠造型的原創者為 Renee French）

🔎 Go 語言中的函式型別

1️⃣ 函式型別的定義

函式型別可以讓我們定義一個「函式簽名」，然後將這些簽名類型的函式作為變數來傳遞。這種方式使得函式可以動態執行，從而創建更具彈性的程式設計。

• 範例：定義並使用函式型別

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  package main import "fmt" // 定義一個函式型別 type Adder func(int, int) int // 使用 Adder 型別定義一個函式 func add(a int, b int) int { return a + b } func main() { var adder Adder = add // 將函式 add 指派給變數 adder fmt.Println(adder(10, 20)) // 輸出：30 }

  📝在這個範例中，我們定義了一個名為 Adder 的函式型別，它接受兩個 int 參數並返回一個 int。然後，我們將 add 函式指派給這個型別，並使用 adder 變數來執行加法運算。

2️⃣ 函式作為參數

函式型別不僅可以用來定義函式，還可以作為其他函式的參數傳遞，這使得程式能夠根據需要選擇不同的邏輯來執行。

• 例：使用函式作為參數

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  package main import "fmt" // 定義函式型別 type Operation func(int, int) int // 接受函式型別作為參數 func calculate(a int, b int, op Operation) int { return op(a, b) // 執行傳入的函式 } func add(a int, b int) int { return a + b } func main() { result := calculate(10, 20, add) fmt.Println("結果：", result) // 輸出：結果： 30 }

  📝在這個範例中，我們定義了一個 Operation 函式型別，它接受兩個 int 並返回一個 int。calculate 函式接受一個 Operation 型別的參數，並在內部調用該函式來進行計算。

3️⃣ 簡單的設計模式使用函式型別

函式型別在設計模式中有很多應用，特別是 責任鏈模式（Chain of Responsibility），這是一種常見的設計模式，用來解耦請求的發送者和處理者。它允許多個處理者對同一請求進行處理，且處理者彼此之間是鏈接在一起的。這可以非常方便地利用函式型別來實現。

• 範例：責任鏈模式

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  package main import "fmt" // 定義處理請求的函式型別 type Handler func(request string) bool // 首個處理者，檢查請求中是否包含「A」 func handlerA(request string) bool { if request == "A" { fmt.Println("Handler A: 處理了請求 A") return true } return false } // 第二個處理者，檢查請求中是否包含「B」 func handlerB(request string) bool { if request == "B" { fmt.Println("Handler B: 處理了請求 B") return true } return false } // 第三個處理者，檢查請求中是否包含「C」 func handlerC(request string) bool { if request == "C" { fmt.Println("Handler C: 處理了請求 C") return true } return false } // 建立責任鏈，將各處理者鏈接起來 func createChain(handlers ...Handler) Handler { return func(request string) bool { for _, handler := range handlers { if handler(request) { return true } } fmt.Println("未能處理請求:", request) return false } } func main() { // 創建一個處理鏈，按順序處理請求 chain := createChain(handlerA, handlerB, handlerC) // 測試不同的請求 chain("A") // 輸出：Handler A: 處理了請求 A chain("B") // 輸出：Handler B: 處理了請求 B chain("C") // 輸出：Handler C: 處理了請求 C chain("D") // 輸出：未能處理請求: D }

  📝在這個範例中，我們使用函式型別來構建責任鏈。每個處理者都以函式的形式存在，並且我們將這些函式鏈接在一起，形成一個處理鏈。當請求到來時，它會依次通過每個處理者，直到其中某個處理者成功處理該請求為止。

為什麼責任鏈模式適用於函式型別？

責任鏈模式的核心思想是將請求傳遞給一系列處理者，直到某個處理者處理它。每個處理者都知道自己能夠處理什麼類型的請求，並且它可以決定是否將請求傳遞給下一個處理者。在 Go 中，函式型別非常適合用來構建這種鏈式的結構，因為函式本身可以作為一等公民進行傳遞和組合。

⚠️ 注意事項

1️⃣ 選擇正確的函式型別

函式型別使得我們可以靈活地在程式中使用不同的邏輯。在選擇使用函式型別時，應根據具體情境來決定傳遞何種函式型別。這樣可以確保程式碼既簡潔又符合需求。

2️⃣ 避免函式過於複雜

雖然函式型別提供了很高的靈活性，但過度使用可能會讓程式變得難以理解。應保持函式的簡潔性，避免讓它們變得過於複雜，這樣有助於維護程式的可讀性和可維護性。

3️⃣ 函式型別的靜態特性

Go 語言中的函式型別是靜態的，這意味著在編譯時必須明確指定函式的簽名，包括參數型別和返回值型別。如果函式簽名不符合，將會產生編譯錯誤。因此，在使用函式型別時，必須保證函式的簽名與型別一致。

4️⃣ 使用函式型別時的性能考量

儘管 Go 支援函式型別的高靈活性，但過度使用函式型別可能會帶來性能上的開銷。特別是在大量高頻調用的場景中，過多的函式調用和閉包操作可能會影響效能。因此，在性能敏感的情境下應謹慎使用函式型別。

🎯總結

Go 語言中的函式型別使函式成為一等公民，可以像變數一樣作為參數、返回值或變數使用，提升程式的靈活性與可擴展性。理解函式型別的應用，能夠設計更高效、模組化的程式，並實現如責任鏈等設計模式。掌握函式型別，能夠幫助更靈活地處理複雜邏輯，提高編程效率。

最後建議回顧一下 Go | 菜鳥教學 目錄，了解其章節內容。

註：以上參考了
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