LaPluma : 一个轻盈的 Go 数据流处理库
最近在学习Go
, 打算写点小项目来练手,实现的过程中发现需要在slice
上执行Filter
操作,但是标准库没有提供,像go-stream
这些库提供的又是比较高级的抽象,所以就有了Lapluma
这个库
仓库地址:lapluma
核心设计理念
Lapluma
旨在提供一套简洁、可组合且易于理解的数据处理工具,通过提供一组正交的基础操作,开发者将这些模块进行组合,构建出满足需求的数据处理流水线
Lapluma
提供了两个核心组件:Iterator
和Pipe
1. Iterator
- 串行数据流
Iterator
是一个前向迭代器接口,它定义了对数据序列的逐一访问。
主要操作:
FromSlice(data []E) Iterator[E]
: 从切片创建迭代器。FromMap(data map[K]V) Iterator[Pair[K,V]]
: 从 map 创建迭代器。Map[E, R](it Iterator[E], handler func(E) R) Iterator[R]
: 对每个元素应用一个无错误的转换。Filter[E](it Iterator[E], filter func(E) bool) Iterator[E]
: 过滤不符合条件的元素。Reduce[E, R](it Iterator[E], handler func(R, E) R, initial R) R
: 将序列聚合为单个值。Collect[E](it Iterator[E]) []E
: 将迭代器中的所有元素收集到切片中。
示例:
// 创建迭代器
data := []int{1, 2, 3, 4, 5}
it := iterator.FromSlice(data)
// 链式操作
result := iterator.Collect(
iterator.Filter(
iterator.Map(it, func(x int) int { return x * 2 }),
func(x int) bool { return x > 5 }
)
) // [6, 8, 10]
2. Pipe
- 并发数据流
Pipe
基于 Go 的 channel 构建,每个操作(如 Map
, Filter
)都在一个独立的 goroutine 中运行,形成一条处理流水线。
所有的 Pipe
操作都与 context.Context
集成,可以轻松实现超时控制和优雅退出。
主要操作:
FromSlice(data []E, ctx context.Context) *Pipe[E]
: 从切片创建并发管道。FromIterator(it iterator.Iterator[E], ctx context.Context) *Pipe[E]
: 从迭代器创建并发管道。Map
,Filter
,Reduce
等函数与Iterator
版本功能相同,但以并发方式执行。
Pipe 提供的 Map、Filter、Reduce 等函数与 Iterator 版本功能类似,但它们在内部会启动 Goroutine 进行并发处理。可以为 Map 和 Filter 操作指定并行度和缓冲区大小,从而精细控制并发资源的利用。
PS: 现在还每想好具体的并行控制参数,后续打算将并行控制参数用一个struct
表示,现在的方案为临时方案
示例:
ctx := context.Background()
// 创建并发管道
p := pipe.FromSlice([]int{1, 2, 3, 4, 5}, ctx)
// 并行处理(3个工作协程)
result := pipe.Collect(
pipe.Filter(
pipe.Map(p, cpuIntensiveTask, 3), // 并行度3
func(x int) bool { return x > 10 },
2, // 并行度2
)
)
标准迭代器集成
Pipe
也实现了Iterator
的接口,所以也算是一种迭代器,兼容 Go 1.23+ 的标准 iter 包, 可以直接通过 for-range 语法遍历
import "iter"
// 兼容 Go 1.23+ 的 for-range 语法
itForRange := iterator.Filter(
iterator.Map(iterator.FromSlice([]string{"1", "2", "3", "4"}), func(s string) int {
val, _ := strconv.Atoi(s)
return val * 3
}),
func(x int) bool { return x < 10 },
)
fmt.Print("for-range 遍历结果: ")
for data := range iterator.Iter(itForRange) {
fmt.Printf("%d ", data) // 输出: 3 6 9
}
fmt.Println()
错误处理
LaPluma
在设计上有意简化了核心转换函数的签名,例如 Map
的 handler
是 func(T) R
而不是 func(T) (R, error)
。这并非忽略错误,而是一种设计选择:将错误视为数据流的一部分来处理。
推荐以下两种模式来处理可能失败的操作:
模式一:前置过滤 (Pre-filtering)
如果某些数据从一开始就是非法的,或者不符合处理条件,应该在进入核心处理逻辑前,使用 Filter
将其剔除。
// 示例:只处理正数
pipe := FromSlice([]int{1, -2, 3, -4}, ctx)
positivePipe := Filter(pipe, func(n int) bool {
return n > 0
})
// ... 后续操作只会看到 {1, 3}
模式二:使用 TryMap 处理可失败的转换
当数据转换过程本身可能失败时(例如,解析字符串、调用外部 API),使用 TryMap 函数。它的 handler 签名为 func(T) (R, error)。当 handler 返回一个非 nil 的 error 时,TryMap 会自动跳过(丢弃) 这个元素,并继续处理下一个。这使得流水线可以在遭遇“数据级”错误时保持运行,而不会被中断。
import (
"strconv"
"errors"
)
// 示例:将字符串转换为整数,失败则跳过
stringPipe := FromSlice([]string{"1", "two", "3", "four"}, ctx)
// 使用 TryMap,handler 返回 (int, error)
intPipe := TryMap(stringPipe, func(s string) (int, error) {
i, err := strconv.Atoi(s)
if err != nil {
// 返回错误,这个元素将被丢弃
return 0, errors.New("not a number")
}
return i, nil
})
// 最终 Reduce 只会处理成功转换的 {1, 3}
sum := Reduce(intPipe, func(acc, n int) int { return acc + n }, 0)
// sum 的结果是 4
PS:若需要收集Map
过程中的错误,可以考虑使用在util.go
中Result[T]
作为返回值,要如何设计此场景的错误处理机制还没想好:通过在调用时添加一个onError
参数来处理错误;或者返回两个Pipe
,用其中一个来处理错误信息;或者其他方案
运行测试
go test ./...
后续计划
提供更丰富的转换操作, 如
Distinct
,Zip
,Peek
完善错误处理机制
规范
Pipe
的并发控制参数
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