熟悉 Python 的同學(xué)想必對(duì)裝飾模式都不會(huì)太陌生，Python 從語法上原生支持裝飾器，大大提高了裝飾模式在 Python 中的應(yīng)用。而在 Go 語言中，雖然裝飾模式?jīng)]有像 Python 中應(yīng)用那么廣泛，但也有其用武之地，這篇文章我們就來一起看下裝飾模式在 Go 語言中的應(yīng)用。

簡(jiǎn)單裝飾器

首先我們編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的 hello 函數(shù)：

package main
import "fmt"
func hello() {
	fmt.Println("Hello World!")
}
func main() {
	hello()
}

上面代碼執(zhí)行后輸出 Hello World!。

現(xiàn)在我們想在打印 Hello World! 前后各加一行日志，最直接的實(shí)現(xiàn)方式如下：

package main
import "fmt"
func hello() {
	fmt.Println("before")
	fmt.Println("Hello World!")
	fmt.Println("after")
}
func main() {
	hello()
}

代碼執(zhí)行后輸出：

before
Hello World!
after

更好的實(shí)現(xiàn)方式是單獨(dú)編寫一個(gè) logger 函數(shù)，專門用來打印日志：

package main
import "fmt"
func logger(f func()) func() {
	return func() {
		fmt.Println("before")
		f()
		fmt.Println("after")
	}
}
func hello() {
	fmt.Println("Hello World!")
}
func main() {
	hello := logger(hello)
	hello()
}

logger 函數(shù)接收一個(gè)函數(shù)，并且返回一個(gè)函數(shù)，而且參數(shù)和返回值的函數(shù)簽名同 hello 函數(shù)一樣。我們將原來調(diào)用 hello() 的地方改成：

hello := logger(hello)
hello()

就實(shí)現(xiàn)了 logger 函數(shù)對(duì) hello 函數(shù)的包裝，執(zhí)行后的打印結(jié)果仍為：

before
Hello World!
after

這樣我們就以一種更加優(yōu)雅的方式，實(shí)現(xiàn)了給 hello 函數(shù)增加日志的功能，因?yàn)檫@個(gè) logger 函數(shù)不僅可以用于 hello，還可以用于其他任何與 hello 函數(shù)有著同樣簽名的函數(shù)。

logger 函數(shù)也就是我們?cè)?Python 中經(jīng)常使用的裝飾器，如果按照 Python 中裝飾器的寫法，我們可以這樣做：

package main
import "fmt"
func logger(f func()) func() {
	return func() {
		fmt.Println("before")
		f()
		fmt.Println("after")
	}
}
// 給 hello 函數(shù)打上 logger 裝飾器
@logger
func hello() {
	fmt.Println("Hello World!")
}
func main() {
	// hello 函數(shù)調(diào)用方式不變
	hello()
}

但很遺憾，上面的程序無法通過編譯，Go 語言目前還沒有像 Python 語言一樣從語法層面提供對(duì)裝飾器語法糖的支持。

裝飾器實(shí)現(xiàn)中間件

盡管 Go 語言中裝飾器的寫法不如 Python 語言精簡(jiǎn)，但有一個(gè)場(chǎng)景的確非常適用，那就是 Web 開發(fā)場(chǎng)景中的中間件組件。

如果你用過 Gin Web 框架，那么應(yīng)該很容易能看懂如下代碼：

package main
import "github.com/gin-gonic/gin"
func main() {
	r := gin.New()
	// 使用中間件
	r.Use(gin.Logger(), gin.Recovery())
	r.GET("/ping", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(200, gin.H{
			"message": "pong",
		})
	})
	_ = r.Run(":8888")
}

在 Gin 框架中可以通過 r.Use(middlewares...) 的方式給路由增加非常多的中間件，這樣我們就能夠很方便的攔截路由處理函數(shù)，并在其前后分別做一些處理邏輯。如上面示例中使用 gin.Logger() 增加日志，使用 gin.Recovery() 來處理 panic 異常。

Gin 框架的中間件正是使用裝飾模式來實(shí)現(xiàn)的，我們可以借用 Go 語言自帶的 http 庫來簡(jiǎn)單模擬下：

package main
import (
	"fmt"
	"net/http"
)
func loggerMiddleware(f http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		fmt.Println("before")
		f(w, r)
		fmt.Println("after")
	}
}
func authMiddleware(f http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		if token := r.Header.Get("token"); token != "fake_token" {
			_, _ = w.Write([]byte("unauthorized\n"))
			return
		}
		f(w, r)
	}
}
func handleHello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Println("handle hello")
	_, _ = w.Write([]byte("Hello World!\n"))
}
func main() {
	http.HandleFunc("/hello", authMiddleware(loggerMiddleware(handleHello)))
	fmt.Println(http.ListenAndServe(":8888", nil))
}

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的 Web Server 程序，其監(jiān)聽 8888 端口，當(dāng)訪問 /hello 路由時(shí)會(huì)進(jìn)入 handleHello 函數(shù)邏輯。

我們分別使用 loggerMiddleware、authMiddleware 函數(shù)對(duì) handleHello 進(jìn)行了包裝，使其支持打印訪問日志和認(rèn)證校驗(yàn)功能。假如我們還有其他中間件攔截功能需要加入，就可以這么無限包裝下去。

啟動(dòng)這個(gè) Server 來驗(yàn)證下裝飾器：

可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，第一次請(qǐng)求 /hello 接口時(shí)，由于沒有攜帶認(rèn)證 token，收到了 unauthorized 響應(yīng)；第二次請(qǐng)求時(shí)攜帶了 token，得到響應(yīng) Hello World!，并且后臺(tái)程序打印如下日志：

before
handle hello
after

說明中間件執(zhí)行順序是先由外向內(nèi)進(jìn)入，再由內(nèi)向外返回。而這種一層一層包裝處理邏輯的模型有一個(gè)非常形象的名字，叫作洋蔥模型。

這個(gè)名字可以說非常貼切了。但我們用洋蔥模型實(shí)現(xiàn)的中間件，相比于 Gin 框架的中間件寫法上還差點(diǎn)意思，這種一層層包裹函數(shù)的寫法不如 Gin 框架提供的 r.Use(middlewares...) 寫法直觀。

如果你去看 Gin 框架源碼，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的中間件和 handler 處理函數(shù)實(shí)際上會(huì)被一起聚合到路由節(jié)點(diǎn)的 handlers 屬性中，而這個(gè) handlers 屬性其實(shí)就是一個(gè) HandlerFunc 類型切片。對(duì)應(yīng)到咱們用 http 標(biāo)準(zhǔn)庫實(shí)現(xiàn)的 Web Server 中，就是滿足 func(ResponseWriter, *Request) 類型的 handler 切片。當(dāng)路由接口被調(diào)用時(shí)，Gin 框架就會(huì)依次執(zhí)行 handlers 切片中的所有函數(shù)，整個(gè)中間件的調(diào)用流程就像一條流水線一樣依次調(diào)用，再依次返回。而這種思想也有一個(gè)形象的名字，叫作流水線（Pipeline）。

接下來我們要做的就是將 handleHello 和兩個(gè)中間件 loggerMiddleware、authMiddleware 聚合到一起，同樣形成一個(gè) Pipeline。

package main
import (
	"fmt"
	"net/http"
)
func authMiddleware(f http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		if token := r.Header.Get("token"); token != "fake_token" {
			_, _ = w.Write([]byte("unauthorized\n"))
			return
		}
		f(w, r)
	}
}
func loggerMiddleware(f http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		fmt.Println("before")
		f(w, r)
		fmt.Println("after")
	}
}
type handler func(http.HandlerFunc) http.HandlerFunc
// 聚合 handler 和 middleware
func pipelineHandlers(h http.HandlerFunc, hs ...handler) http.HandlerFunc {
	for i := range hs {
		h = hs[i](h)
	}
	return h
}
func handleHello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Println("handle hello")
	_, _ = w.Write([]byte("Hello World!\n"))
}
func main() {
	http.HandleFunc("/hello", pipelineHandlers(handleHello, loggerMiddleware, authMiddleware))
	fmt.Println(http.ListenAndServe(":8888", nil))
}

我們借用 pipelineHandlers 函數(shù)將 handler 和 middleware 聚合到一起，實(shí)現(xiàn)了讓這個(gè)簡(jiǎn)單的 Web Server 中間件用法跟 Gin 框架用法相似的效果。

再次啟動(dòng) Server 進(jìn)行驗(yàn)證：

改造成功，跟之前使用洋蔥模型寫法的結(jié)果如出一轍。

總結(jié)

在簡(jiǎn)單介紹了 Go 語言中如何實(shí)現(xiàn)裝飾模式后，我們通過對(duì)一個(gè) Web Server 程序中間件的講解，學(xué)習(xí)了裝飾模式在 Go 語言中的應(yīng)用。因?yàn)?Go 語言是靜態(tài)類型語言，不像 Python 那般靈活，所以在實(shí)現(xiàn)上要多費(fèi)一點(diǎn)力氣，并且 Go 語言實(shí)現(xiàn)的裝飾器由于有類型上的限制，也不如 Python 裝飾器那般通用，但仍有用武之地。

盡管我們最終實(shí)現(xiàn)的 pipelineHandlers 不如 Gin 框架中間件強(qiáng)大，比如不能延遲調(diào)用，通過 c.Next() 控制中間件調(diào)用流等，但通過這個(gè)簡(jiǎn)單的示例，相信對(duì)你接下來深入學(xué)習(xí) Gin 框架會(huì)有所幫助。

以上就是Go語言常見設(shè)計(jì)模式之裝飾模式詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Go裝飾模式的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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