对于一名程序员来说，编码进阶是成为优秀工程师非常重要的一步，它可以让我们更加熟练地掌握编程，深入理解数据结构和算法，从而更好地完成复杂的任务，提高工作效率。而我认为熟练使用设计模式就是编码进阶的最好方式之一，下面就用一篇文章来分享下Go开发中常用的设计模式。
- :one:全局单一实例：单例模式
- :car:获取对象超简单：工厂模式
- :clipboard:重复代码太多？试试：模板方法模式
- :ghost:接口对应功能不知道怎么维护？这里有：策略模式
- :balloon:独特好玩的Functional Options模式
What？Why？
从两个问题开始今天的分享：
设计模式是什么？
简单来讲，就两个字：套路，编码的套路，在我们写代码的时候这个套路可以不用，但是不能不知道。
为什么要使用设计模式？
设计模式是一种被反复使用的，针对软件设计中常见问题的可复用解决方案。它们提供了一种经过验证的方式来解决复杂的设计问题，并帮助开发人员编写更加清晰、可维护和可扩展的代码。
使用设计模式的好处包括：
- 提高代码的可读性和可维护性。通过使用设计模式，开发人员可以将复杂的问题分解成更小、更易于管理的部分，并且可以将这些部分组织成一致的、易于理解的代码结构。
- 提高代码的可重用性。设计模式提供了一种标准化的解决方案，可以让相同的功能代码在多个地方重复使用，从而避免了重复编写相同的代码，减少了开发时间和成本。
- 提高代码的灵活性和扩展性。设计模式允许开发人员在不改变现有代码的情况下，轻松地添加新的功能或修改现有的功能。
常见的设计模式实践
1 全局单一实例：单例模式
首先，单例模式一般用于以下业务场景：
（1）整个程序的运行中只允许有一个类的实例。
（2）创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的。
（3）需要全局访问并保证线程安全的对象。
（4）需要保持状态的对象。
具体场景：
数据库连接对象。我们在具体的项目中往往每种数据库驱动只会使用它的一个实例，因此在这里我们就能够使用单例模式。
代码：
代码语言：go复制import "sync"
type MysqlConn struct {
Addr string
}
var (
mysqlConn *MysqlConn
once = sync.Once{}
)
func GetMySQLConn() *MysqlConn {
once.Do(func() {
mysqlConn = &MysqlConn{Addr: "127.0.0.1"}
})
return mysqlConn
}2 获取对象超简单：工厂模式
工厂模式通常应用于以下场景：
（1）当一个系统需要灵活地配置一组对象，并且需要动态地选择其中的一个时。
（2）当一个类需要频繁地创建和销毁时，可以使用工厂模式来提高性能。
具体场景：
简单来讲就是想要获取一个实例，但是这个实例的属性可能会随着参数的变化而具有不同的形态，还可以用数据库连接来举例，我们有多个服务器可以进行连接，但是每次只能连接一个，而且连接的时候可以填写自己的认证账密。
代码：
代码语言：go复制type DB struct {
Addr, UserName, Passwd string
}
func NewMysqlConn(addr, userName, passwd string) *DB {
return &DB{
Addr: addr,
UserName: userName,
Passwd: passwd,
}
}3 重复代码太多？试试：模板方法模式
模板方法模式通常应用于以下场景：
（1）当一个算法的步骤中有一部分是不变的，而另一部分是需要根据不同的条件进行变化时，可以使用模板方法模式来实现。
（2）当一个类的子类需要实现一个接口的不同版本时，可以使用模板方法模式来实现。
具体场景：
做水果酸奶，水果或其他食材是统一的抽象，而火龙果、芒果、饼干都是具体，因为不管用什么水果或食材来做，做法都是如出一辙的，所以做法也是一个抽象，这就好比一个模板，对，就是模版方法模式。
代码：
代码语言：go复制import (
"fmt"
"testing"
)
type MakeYogurtTemplate interface {
CreateYogurt() //准备好酸奶
CutFruit() //切水果
Merge() //放在一起搅拌
Optimize() //调制味道
Eating() //开吃
Do()
}
type DragonFruit struct {
}
func (d *DragonFruit) CreateYogurt() {
fmt.Println("用鲜奶和乳酸菌发酵好酸奶")
}
func (d *DragonFruit) CutFruit() {
fmt.Println("把火龙果切成块块")
}
func (d *DragonFruit) Merge() {
fmt.Println("放在一起进行搅拌")
}
func (d *DragonFruit) Optimize() {
fmt.Println("调制出自己喜欢的味道")
}
func (d *DragonFruit) Eating() {
fmt.Println("开吃")
}
func (d *DragonFruit) Do() {
d.CreateYogurt()
d.CutFruit()
d.Merge()
d.Optimize()
d.Eating()
}
func TestDragonFruit(t *testing.T) {
d := &DragonFruit{}
d.Do()
}
type Mango struct {
}
func (m *Mango) CreateYogurt() {
fmt.Println("用鲜奶和乳酸菌发酵好酸奶")
}
func (m *Mango) CutFruit() {
fmt.Println("把芒果切成块块")
}
func (m *Mango) Merge() {
fmt.Println("放在一起进行搅拌")
}
func (m *Mango) Optimize() {
fmt.Println("调制出自己喜欢的味道")
}
func (m *Mango) Eating() {
fmt.Println("开吃")
}
func (m *Mango) Do() {
m.CreateYogurt()
m.CutFruit()
m.Merge()
m.Optimize()
m.Eating()
}
func TestMango(t *testing.T) {
m := &Mango{}
m.Do()
}4 接口对应功能不知道怎么维护？这里有：策略模式
策略模式通常在一个系统中需要多个算法，并且这些算法需要在不同的时间或条件下使用不同的算法时，可以使用策略模式来实现。
具体场景：
对于新手程序员同学经常会有这样的选择，到底是学Go还是学Java，这显然是两种不同的策略选择，但是不管是学习哪一个的基本流程都是差不多的，比如都是先准备学习资料，然后在学习和实践，因此可以基于此使用策略模式来形容。
代码：
策略抽象
代码语言：go复制type Learn interface {
PrepareData()
DoLearn()
Play()
}
func LearnLang(l Learn) {
l.PrepareData()
l.DoLearn()
l.Play()
}策略1
代码语言：go复制import "fmt"
type LikeGo struct {
}
func (g *LikeGo) PrepareData() {
fmt.Println("准备Go资料")
}
func (g *LikeGo) DoLearn() {
fmt.Println("学习Go")
}
func (g *LikeGo) Play() {
fmt.Println("玩转Go语言")
}策略2
代码语言：go复制import "fmt"
type LikeJava struct {
}
func (g *LikeJava) PrepareData() {
fmt.Println("准备Java资料")
}
func (g *LikeJava) DoLearn() {
fmt.Println("学习Java")
}
func (g *LikeJava) Play() {
fmt.Println("玩Java")
}执行策略
代码语言：go复制import "testing"
func TestLearn(t *testing.T) {
likeGo := &LikeGo{}
LearnLang(likeGo)
}5 独特好玩的Functional Options模式
Functional Options模式通常在当一个对象或函数具有多个参数时，这些参数可能会有不同的默认值或取值范围。通过将它们作为函数的选项传递，可以更灵活地控制函数的行为
具体场景：
gRPC服务进行实例化的时候有些参数可以不同填，即选填，之后在源码内部会使用默认的值，于是我们就可以使用以下的方式进行处理。
代码：
代码语言：go复制import "time"
type RpcServer struct {
Name string
MaxConn int
Address []string
TimeOut time.Duration
}
type RpcServerOption func(server *RpcServer)
func WithName(name string) RpcServerOption {
return func(server *RpcServer) {
server.Name = name
}
}
func WithMaxConn(max int) RpcServerOption {
return func(server *RpcServer) {
server.MaxConn = max
}
}
func WithAddress(addr []string) RpcServerOption {
return func(server *RpcServer) {
server.Address = addr
}
}
func WithTimeOut(timeout time.Duration) RpcServerOption {
return func(server *RpcServer) {
server.TimeOut = timeout
}
}
func NewRpcServer(opts ...RpcServerOption) *RpcServer {
server := &RpcServer{}
for _, opt := range opts {
opt(server)
}
return server
}实例化：
代码语言：go复制import (
"fmt"
"testing"
"time"
)
func TestCreateRpcServerByOptions(t *testing.T) {
rpcServer := NewRpcServer(
WithAddress([]string{"127.0.0.1"}),
WithName("rpcServer"),
WithMaxConn(1),
WithTimeOut(time.Second),
)
fmt.Println(*rpcServer)
}小总结
本文主要介绍了Go开发中常用的设计模式，包括全局单一实例：单例模式、工厂模式、模板方法模式、策略模式和Functional Options模式。这些设计模式可以帮助我们更好地组织代码，提高代码的可读性和可重用性。
总之，掌握这些设计模式对于提高Go程序员的编码能力非常有帮助，可以让我们在编写代码时更加得心应手，同时也能提高代码的质量和可维护性。
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