我是一名程序员,我的工作内容是为美国不同地区的海洋天气预报加载多边形区域(polygons)。这些多边形需要存储在 MongoDB 中,而且还需要作特殊处理。本来也没什么难的,但是每个地区有很多个多边形区域。一个大的多边形区域还包含着 0-n 个多边形,并且它们之间需要维护一定的关系。
看了一会儿问题之后,我意识到我需要创建一个海洋预报地区的切片,每个地区包含一个多边形区域的切片。为了存储每一个多边形环线,我需要一个地理坐标切片。最后,每个坐标需要存储在二维的 float 数组中。
一张图片胜过千言万语 :
![polygons](https://raw.githubusercontent.com/studygolang/gctt-images/master/slice-of-slice/1.png)
存储在 Mongodb 中的数据应该是如下格式的 :
![pattern](https://raw.githubusercontent.com/studygolang/gctt-images/master/slice-of-slice/2.png)
只是看着图表和图片我就晕了。该图描述了如何将切片和对象组合在一起。
图中显示了多边形是如何在 MongoDB 存储的。在坐标下会有多个元素,而每个元素又都有它自己的点集。
我决定写一个测试程序来构造和存储这些数据。
切片用得越多,我就越喜欢它们。这一点我很喜欢:当切片作为函数的参数或者返回值时,我不用亲自去处理引用和内存。切片是一种轻量级的数据结构,可以在函数中安全地传入或者返回。
我一直在想,我需要传递切片的引用,这样就不会在堆栈上复制数据结构。我记得栈上数据结构大小是 24 字节的,我不需要复制抽象层次较低一级的所有数据。
阅读下面两篇文章可以学习到更多关于切片的知识:
- https://www.ardanlabs.com/blog/2013/08/understanding-slices-in-go-programming.html
- https://studygolang.com/articles/14132
让我们看一下在 MongoDB 中数据是如何存储和维护的:
```go
// Polygon defines a set of points that complete a ring
// around a geographic area
type Polygon [][2]float64
// PolygonRings defines a MongoDB Structure for storing multiple polygon rings
type PolygonRings struct {
Type string bson:"type"
Coordinates []Polygon bson:"coordinates"
}
// Represents a marine station and its polygons
type MarineStation struct {
StationId string bson:"station_id"
Polygons PolygonRings bson:"polygons"
}
```
Polygon 类型表示长度为 2 的 float 数组切片。切片中数组表示多边形的各个端点。
如果你要是想通过 MongoDB 来执行不同多边形区域的地理空间搜索,那么在 MongoDB 中存储多边形区域数据的结构是必须的。
MarineStation 结构体模拟一个单独的站点和对应的多边形区域。
测试代码将创建一个带有两个多边形区域结构的站。然后它会显示一切。让我们来看看如何用切片创建一个海洋站,并创建一个单一的海洋站进行测试:
```go
// Create a nil slice to store the polygon rings
// for the different marine stations
var marineStations []MarineStation
// Create a marine station for AMZ123
marineStation := MarineStation{
StationId: "AMZ123",
Polygons: PolygonRings{
Type: "Polygon",
Coordinates: []Polygon{},
},
}
```
第一行代码创建了一个存储 MarineStation 对象的空切片。然后我们用复合字面量的方式,创建了一个 MarineStation 对象。在这个复合字面量中,我们需要为这个 PolygonRings,创建另一个复合字面量对象 Polygons。在创建的 PolygonRings 对象中,我们为 Coordinates 字段创建空的切片来存储 Polygon 对象。
若要了解复合字面量的更多信息,请查看此文档:
http://golang.org/ref/spec#Composite_literals
现在是时候向 station 添加几个区域数据结构:
```go
// Create the points for the second polygon ring
point1 = [2]float64{-80.4370117189999, 27.7877197270001}
point2 = [2]float64{-80.4376220699999, 27.7885131840001}
point3 = [2]float64{-80.4384155269999, 27.7885131840001}
point4 = [2]float64{-80.4370117189999, 27.7877197270001}
// Create a polygon for this ring
polygon = Polygon{point1, point2, point3, point4}
// Add the polygon to the slice of polygon coordinates
marineStation.Polygons.Coordinates = append(marineStation.Polygons.Coordinates, polygon)
```
在第二个 polygon 中,有 4 个点而不是 5 个,剩下的最后一件事,就是将 polygon 加入到 stations 切片中,并且展示出来:
```go
// Add the marine station
marineStations = append(marineStations, marineStation)
Display(marineStations)
```
Display 函数使用关键字 `range` 来进行遍历所有的切片。
```go
func Display(marineStations []MarineStation) {
for _, marineStation := range marineStations {
fmt.Printf("\nStation: %s\n", marineStation.StationId)
for index, rings := range marineStation.Polygons.Coordinates {
fmt.Printf("Ring: %d\n", index)
for _, coordinate := range rings {
fmt.Printf("Point: %f,%f\n", coordinate[0], coordinate[1])
}
}
}
}
```
这个方法需要传入一个 MarineStation 切片作为参数。记住,在栈上拷贝的仅仅是切片的结构,而不是切片表示的所有对象。
当我们迭代 MarineStation 对象和组成它的所有切片时,我们得到以下结果:
```
Station: AMZ123
Ring: 0
Point: -79.729119,26.972940
Point: -80.079953,26.969269
Point: -80.080363,26.970533
Point: -80.081051,26.975004
Point: -79.729119,26.972940
Ring: 1
Point: -80.437012,27.787720
Point: -80.437622,27.788513
Point: -80.438416,27.788513
Point: -80.437012,27.787720
```
使用切片去解决这个问题是快速的、容易的、高效的。我将这份测试代码复制了一份放在了 [The Go Playground]7 j7m(https://play.golang.org/)。
http://play.golang.org/p/UYO2HIKggy
通过快速构建这个测试应用,让我深深地感觉到切片具有很大的优点。它可以使你开发更高效,代码更健壮。你不必担心内存管理,你可以通过切片的引用,在函数数据传递时传递较大的数据。花一些时间去学习在代码中使用切片,你会很有收获。
via: https://www.ardanlabs.com/blog/2013/09/slices-of-slices-of-slices-in-go.html
作者:William Kennedy 译者:xmge 校对:Noluye
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