Rust 有趣片段(四)：sealed trait
sealed trait 字面意思为“密封特质”，在 Rust 中表示一类无法被下游代码实现的 trait.
与 Scala 不同，Rust 中的 sealed trait 不是语言内建功能，而是从访问控制功能导出的特殊设计模式。
假设我们的库中有一个非常重要的 trait。
mod important {
pub trait Important {
fn do_sth(&self);
}
impl Important for String {
fn do_sth(&self) {
dbg!(self);
}
}
}
fn main() {
use important::Important;
let s: String = "hello".into();
s.do_sth();
}
使用方想折腾一下，增加了一个实现。
struct Foo;
impl important::Important for Foo {
fn do_sth(&self) {
dbg!();
}
}
fn main() {
use important::Important;
let s: String = "hello".into();
s.do_sth();
let foo = Foo;
foo.do_sth();
}
这时为了新需求，修改了 Important trait.
pub trait Important {
fn do_sth(&self);
fn do_another_thing(&self);
}
由于不匹配，使用方的实现立即报错。
...
23 | impl Important for Foo {
| ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ missing `do_another_thing` in implementation
Important trait 仅用于下游代码与上游库的交互，但此时，上游的内部修改破坏了下游的代码。
下游使用上游库，必须访问 Important trait，但上游为了未来的修改考虑，不想让下游实现这个 trait.
方法很简单：依赖一个下游无法访问的 trait。
mod important {
mod private {
pub trait Sealed {}
impl Sealed for String {}
}
pub trait Important: private::Sealed {
fn do_sth(&self);
}
impl Important for String {
fn do_sth(&self) {
dbg!(self);
}
}
}
Important trait 依赖一个 Sealed trait，要实现前者，必须先实现后者。下游代码无法访问未公开的 Sealed trait，也就无法实现 Important trait，但仍然能使用它的功能。
在访问泄露检查器看来，Important trait 没有泄露私有元素，只是依赖了其他模块的一个公开 trait，但对使用者来说，这个“其他模块”是不可见的。
此外，通过控制 Sealed trait 的可见范围，能够将扩展权限开放到整个 crate，也能只开放给同一模块。
这种设计模式在标准库和很多第三方库中出现。当上游为了兼容性或逻辑正确性,想禁止下游实现上游 trait 时，就可以用 sealed trait 来消除这种可能。
在 struct 中混入未公开字段也有类似的效果。
mod user {
pub struct User {
pub name: String,
pub age: u32,
_priv: (),
}
pub fn get_user() -> User {
User {
name: "asd".into(),
age: 18,
_priv: (),
}
}
}
模块提供 struct 定义与指定的构造器，外部代码可以访问公开字段，但不能自行构造 struct，必须使用模块提供的构造方法。
这就允许模块在未来任意添加字段，而不会破坏已有代码。
pub struct User {
pub name: String,
pub age: u32,
pub job: Option<String>,
_priv: (),
}
例如，添加 job 字段并修改对应构造方法，不会对下游造成影响。只要公开 API 没有破坏性改动，上游就能自由演进。
利用 Rust 类型系统与语言功能，能写出一些较为特殊的设计模式。目前来看，Rust 生态已经形成了特有的 API 风格与设计，有待总结常见模式。