熟悉 Python 開(kāi)發(fā)的同學(xué)都知道，Python 有默認(rèn)參數(shù)的存在，使得我們?cè)趯?shí)例化一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，可以根據(jù)需要來(lái)選擇性的覆蓋某些默認(rèn)參數(shù)，以此來(lái)決定如何實(shí)例化對(duì)象。當(dāng)一個(gè)對(duì)象有多個(gè)默認(rèn)參數(shù)時(shí)，這個(gè)特性非常好用，能夠優(yōu)雅地簡(jiǎn)化代碼。

而 Go 語(yǔ)言從語(yǔ)法上是不支持默認(rèn)參數(shù)的，所以為了實(shí)現(xiàn)既能通過(guò)默認(rèn)參數(shù)創(chuàng)建對(duì)象，又能通過(guò)傳遞自定義參數(shù)創(chuàng)建對(duì)象，我們就需要通過(guò)一些編程技巧來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于這些程序開(kāi)發(fā)中的常見(jiàn)問(wèn)題，軟件行業(yè)的先行者們總結(jié)了許多解決常見(jiàn)場(chǎng)景編碼問(wèn)題的最佳實(shí)踐，這些最佳實(shí)踐后來(lái)成為了我們所說(shuō)的設(shè)計(jì)模式。其中選項(xiàng)模式在 Go 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)中會(huì)經(jīng)常用到。

核心思想

定義一個(gè) Option 函數(shù)類(lèi)型，接收目標(biāo)結(jié)構(gòu)體的指針
創(chuàng)建多個(gè)返回 Option 的配置函數(shù)（通常以 With 開(kāi)頭）
在構(gòu)造函數(shù)中使用可變參數(shù)接收這些選項(xiàng)函數(shù)

通常我們有以下三種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)默認(rèn)參數(shù)創(chuàng)建對(duì)象，以及通過(guò)傳遞自定義參數(shù)創(chuàng)建對(duì)象：

• 使用多個(gè)構(gòu)造函數(shù)
• 默認(rèn)參數(shù)選項(xiàng)
• 選項(xiàng)模式

通過(guò)多構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)

第一種方式是通過(guò)多構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)，下面是一個(gè)簡(jiǎn)單例子：

package main
import "fmt"
const (
    defaultAddr = "127.0.0.1"
    defaultPort = 8000
)
type Server struct {
    Addr string
    Port int
}
func NewServer() *Server {
    return &Server{
        Addr: defaultAddr,
        Port: defaultPort,
    }
}
func NewServerWithOptions(addr string, port int) *Server {
    return &Server{
        Addr: addr,
        Port: port,
    }
}
func main() {
    s1 := NewServer()
    s2 := NewServerWithOptions("localhost", 8001)
    fmt.Println(s1)  // &{127.0.0.1 8000}
    fmt.Println(s2)  // &{localhost 8001}
}

這里我們?yōu)?Server 結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)：

• NewServer：無(wú)需傳遞參數(shù)即可直接返回 Server 對(duì)象
• NewServerWithOptions ：需要傳遞 addr 和 port 兩個(gè)參數(shù)來(lái)構(gòu)造 Server 對(duì)象

如果通過(guò)默認(rèn)參數(shù)創(chuàng)建的對(duì)象即可滿(mǎn)足需求，不需要對(duì) Server 進(jìn)行定制時(shí)，我們可以使用 NewServer 來(lái)生成對(duì)象（s1）。而如果需要對(duì) Server 進(jìn)行定制時(shí)，我們則可以使用 NewServerWithOptions 來(lái)生成對(duì)象（s2）。

通過(guò)默認(rèn)參數(shù)選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)

另外一種實(shí)現(xiàn)默認(rèn)參數(shù)的方案，是為要生成的結(jié)構(gòu)體對(duì)象定義一個(gè)選項(xiàng)結(jié)構(gòu)體，用來(lái)生成要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象的默認(rèn)參數(shù)，代碼實(shí)現(xiàn)如下：

package main
import "fmt"
const (
    defaultAddr = "127.0.0.1"
    defaultPort = 8000
)
type Server struct {
    Addr string
    Port int
}
type ServerOptions struct {
    Addr string
    Port int
}
func NewServerOptions() *ServerOptions {
    return &ServerOptions{
        Addr: defaultAddr,
        Port: defaultPort,
    }
}
func NewServerWithOptions(opts *ServerOptions) *Server {
    return &Server{
        Addr: opts.Addr,
        Port: opts.Port,
    }
}
func main() {
    s1 := NewServerWithOptions(NewServerOptions())
    s2 := NewServerWithOptions(&ServerOptions{
        Addr: "localhost",
        Port: 8001,
    })
    fmt.Println(s1)  // &{127.0.0.1 8000}
    fmt.Println(s2)  // &{localhost 8001}
}

我們?yōu)?Server 結(jié)構(gòu)體專(zhuān)門(mén)實(shí)現(xiàn)了一個(gè) ServerOptions 用來(lái)生成默認(rèn)參數(shù)，調(diào)用 NewServerOptions 函數(shù)即可獲得默認(rèn)參數(shù)配置，構(gòu)造函數(shù) NewServerWithOptions 接收一個(gè) *ServerOptions 類(lèi)型作為參數(shù)。所以我們可以通過(guò)以下兩種方式來(lái)完成功能：

• 直接將調(diào)用 NewServerOptions 函數(shù)的返回值傳遞給 NewServerWithOptions 來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)默認(rèn)參數(shù)生成對(duì)象（s1）
• 通過(guò)手動(dòng)構(gòu)造 ServerOptions 配置來(lái)生成定制對(duì)象（s2）

通過(guò)選項(xiàng)模式實(shí)現(xiàn)

以上兩種方式雖然都能夠完成功能，但卻有以下缺點(diǎn)：

• 通過(guò)多構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)的方案需要我們?cè)趯?shí)例化對(duì)象時(shí)分別調(diào)用不同的構(gòu)造函數(shù)，代碼封裝性不強(qiáng)，會(huì)給調(diào)用者增加使用負(fù)擔(dān)。
• 通過(guò)默認(rèn)參數(shù)選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)的方案需要我們預(yù)先構(gòu)造一個(gè)選項(xiàng)結(jié)構(gòu)，當(dāng)使用默認(rèn)參數(shù)生成對(duì)象時(shí)代碼看起來(lái)比較冗余。

而選項(xiàng)模式可以讓我們更為優(yōu)雅地解決這個(gè)問(wèn)題。代碼實(shí)現(xiàn)如下：

package main
import "fmt"
const (
    defaultAddr = "127.0.0.1"
    defaultPort = 8000
)
type Server struct {
    Addr string
    Port int
}
type ServerOptions struct {
    Addr string
    Port int
}
type ServerOption interface {
    apply(*ServerOptions)
}
type FuncServerOption struct {
    f func(*ServerOptions)
}
func (fo FuncServerOption) apply(option *ServerOptions) {
    fo.f(option)
}
func WithAddr(addr string) ServerOption {
    return FuncServerOption{
        f: func(options *ServerOptions) {
            options.Addr = addr
        },
    }
}
func WithPort(port int) ServerOption {
    return FuncServerOption{
        f: func(options *ServerOptions) {
            options.Port = port
        },
    }
}
func NewServer(opts ...ServerOption) *Server {
    options := ServerOptions{
        Addr: defaultAddr,
        Port: defaultPort,
    }
    for _, opt := range opts {
        opt.apply(&options)
    }
    return &Server{
        Addr: options.Addr,
        Port: options.Port,
    }
}
func main() {
    s1 := NewServer()
    s2 := NewServer(WithAddr("localhost"), WithPort(8001))
    s3 := NewServer(WithPort(8001))
    fmt.Println(s1)  // &{127.0.0.1 8000}
    fmt.Println(s2)  // &{localhost 8001}
    fmt.Println(s3)  // &{127.0.0.1 8001}
}

乍一看我們的代碼復(fù)雜了很多，但其實(shí)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)生成對(duì)象的代碼復(fù)雜度是沒(méi)有改變的，只是定義上的復(fù)雜。

我們定義了 ServerOptions 結(jié)構(gòu)體用來(lái)配置默認(rèn)參數(shù)。因?yàn)?Addr 和 Port 都有默認(rèn)參數(shù)，所以 ServerOptions 的定義和 Server 定義是一樣的。但有一定復(fù)雜性的結(jié)構(gòu)體中可能會(huì)有些參數(shù)沒(méi)有默認(rèn)參數(shù)，必須讓用戶(hù)來(lái)配置，這時(shí) ServerOptions 的字段就會(huì)少一些，大家可以按需定義。

同時(shí)，我們還定義了一個(gè) ServerOption 接口和實(shí)現(xiàn)了此接口的 FuncServerOption 結(jié)構(gòu)體，它們的作用是讓我們能夠通過(guò) apply 方法為 ServerOptions 結(jié)構(gòu)體單獨(dú)配置某項(xiàng)參數(shù)。

我們可以分別為每個(gè)默認(rèn)參數(shù)都定義一個(gè) WithXXX 函數(shù)用來(lái)配置參數(shù)，如這里定義的 WithAddr 和 WithPort ，這樣用戶(hù)就可以通過(guò)調(diào)用 WithXXX 函數(shù)來(lái)定制需要覆蓋的默認(rèn)參數(shù)。

此時(shí)默認(rèn)參數(shù)定義在構(gòu)造函數(shù) NewServer 中，構(gòu)造函數(shù)的接收一個(gè)不定長(zhǎng)參數(shù)，類(lèi)型為 ServerOption，在構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部通過(guò)一個(gè) for 循環(huán)調(diào)用每個(gè)傳進(jìn)來(lái)的 ServerOption 對(duì)象的 apply 方法，將用戶(hù)配置的參數(shù)依次賦值給構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部的默認(rèn)參數(shù)對(duì)象 options 中，以此來(lái)替換默認(rèn)參數(shù)，for 循環(huán)執(zhí)行完成后，得到的 options 對(duì)象將是最終配置，將其屬性依次賦值給 Server 即可生成新的對(duì)象。

總結(jié)

通過(guò) s2 和 s3 的打印結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，使用選項(xiàng)模式實(shí)現(xiàn)的構(gòu)造函數(shù)更加靈活，相較于前兩種實(shí)現(xiàn)，選項(xiàng)模式中我們可以自由的更改其中任意一項(xiàng)或多項(xiàng)默認(rèn)配置。

雖然選項(xiàng)模式確實(shí)會(huì)多寫(xiě)一些代碼，但多數(shù)情況下這都是值得的。比如 Google 的 gRPC 框架 Go 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)中創(chuàng)建 gRPC server 的構(gòu)造函數(shù) NewServer 就使用了選項(xiàng)模式，感興趣的同學(xué)可以看下其源碼的實(shí)現(xiàn)思想其實(shí)和這里的示例程序如出一轍。

以上就是我關(guān)于 Golang 選項(xiàng)模式的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，希望今天的分享能夠給你帶來(lái)一些幫助。

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