Golang视角下的设计模式
微信公众号：Golang语言社区 如有问题或建议，请公众号留言或者微信群、QQ群提问
这篇文章想聊聊Golang语言下的设计模式问题，我觉得这个话题还是比较有意思的。Golang没有像java那样对设计模式疯狂的迷恋，而是摆出了一份“看庭前花开花落，望天空云卷云舒”的姿态。
单例模式:
Gloang的单例模式该怎么写？随手写一个，不错，立马写出来了。但这个代码有什么问题呢？多个协程同时执行这段代码就会出现问题：instance可能会被赋值多次，这段代码是线程不安全的代码。那么如何保证在多线程下只执行一次呢？条件反射：加锁。。。加锁是可以解决问题。但不是最优的方案，因为如果有1W并发，每一个线程都竞争锁，同一时刻只有一个线程能拿到锁，其他的全部阻塞等待。让原本想并发得飞起来变成了一切认怂串行化。通过check-lock-check方式可以减少竞争。还有其他方式，利用sync/atomic和sync/once 这里只给出代码
func NewSingleton() *singleton {
if instance == nil {
instance = &singleton{}
}
return instance
}
func NewSingleton() *singleton {
l.Lock() // lock
defer l.Unlock()
if instance == nil { // check
instance = &singleton{}
}
return instance
}
func NewSingleton() *singleton {
if instance == nil { // check
l.Lock() // lock
defer l.Unlock()
if instance == nil { // check
instance = &singleton{}
}
}
return instance
}
func NewSingleton() *singleton {
if atomic.LoadUInt32(&initialized) == 1 {
return instance
}
mu.Lock()
defer mu.Unlock()
if initialized == 0 {
instance = &singleton{}
atomic.StoreUint32(&initialized, 1)
}
return instance
}
func NewSingleton() *singleton {
once.Do(func() {
instance = &singleton{}
})
return instance
}工厂模式:
工厂根据条件产生不同功能的类。工厂模式使用经常使用在替代new的场景中，让工厂统一根据不同条件生产不同的类。工厂模式在解耦方面将使用者和产品之间的依赖推给了工厂，让工厂承担这种依赖关系。工厂模式又分为简单工厂，抽象工厂。golang实现一个简单工厂模式如下:
package main
import (
"fmt"
)
type Op interface {
getName() string
}
type A struct {
}
type B struct {
}
type Factory struct {
}
func (a *A) getName() string {
return "A"
}
func (b *B) getName() string {
return "B"
}
func (f *Factory) create(name string) Op {
switch name {
case `a`:
return new(A)
case `b`:
return new(B)
default:
panic(`name not exists`)
}
return nil
}
func main() {
var f = new(Factory)
p := f.create(`a`)
fmt.Println(p.getName())
p = f.create(`b`)
fmt.Println(p.getName())
}依赖注入:
具体含义是:当某个角色(可能是一个实例，调用者)需要另一个角色(另一个实例，被调用者)的协助时，在传统的程序设计过程中，通常由调用者来创建被调用者的实例。但在这种场景下，创建被调用者实例的工作通常由容器(IoC)来完成，然后注入调用者，因此也称为依赖注入。 Golang利用函数f可以当做参数来传递，同时配合reflect包拿到参数的类型，然后根据调用者传来的参数和类型匹配上之后，最后通过reflect.Call()执行具体的函数。下面的代码来自：https://www.studygolang.com/articles/4957 这篇文章上。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
var inj *Injector
type Injector struct {
mappers map[reflect.Type]reflect.Value // 根据类型map实际的值
}
func (inj *Injector) SetMap(value interface{}) {
inj.mappers[reflect.TypeOf(value)] = reflect.ValueOf(value)
}
func (inj *Injector) Get(t reflect.Type) reflect.Value {
return inj.mappers[t]
}
func (inj *Injector) Invoke(i interface{}) interface{} {
t := reflect.TypeOf(i)
if t.Kind() != reflect.Func {
panic("Should invoke a function!")
}
inValues := make([]reflect.Value, t.NumIn())
for k := 0; k < t.NumIn(); k++ {
inValues[k] = inj.Get(t.In(k))
}
ret := reflect.ValueOf(i).Call(inValues)
return ret
}
func Host(name string, f func(a int, b string) string) {
fmt.Println("Enter Host:", name)
fmt.Println(inj.Invoke(f))
fmt.Println("Exit Host:", name)
}
func Dependency(a int, b string) string {
fmt.Println("Dependency: ", a, b)
return `injection function exec finished ...`
}
func main() {
// 创建注入器
inj = &Injector{make(map[reflect.Type]reflect.Value)}
inj.SetMap(3030)
inj.SetMap("zdd")
d := Dependency
Host("zddhub", d)
inj.SetMap(8080)
inj.SetMap("www.zddhub.com")
Host("website", d)
}装饰器模式:
装饰器模式：允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。我们使用最为频繁的场景就是http请求的处理：对http请求做cookie校验。
package main
import (
"fmt"
"log"
"net/http"
)
func autoAuth(h http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
cookie, err := r.Cookie("Auth")
if err != nil || cookie.Value != "Authentic" {
w.WriteHeader(http.StatusForbidden)
return
}
h(w, r)
}
}
func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Fprintf(w, "Hello, World! "+r.URL.Path)
}
func main() {
http.HandleFunc("/hello", autoAuth(hello))
err := http.ListenAndServe(":5666", nil)
if err != nil {
log.Fatal("ListenAndServe: ", err)
}
}还有很多其他模式，这里不一一给出了，写这篇文章的目的是想看看这些模式在golang中是如何体现出来的，框架或者类库应该是设计模式常常出没的地方。深入理解设计模式有助于代码的抽象，复用和解耦，让代码与代码之间更加低耦合。