Go语言中常见的6个设计模式

发布于:2025-05-26 ⋅ 阅读:(23) ⋅ 点赞:(0)

创建型模式

1.单例模式

单例模式就是定义一个全局的实例。比如,Gin框架中,使用gin.New或者gin.Default创建一个唯一的路由Engine,这就是单例模式。还有数据库示例、全局配置、全局任务池等。(这也是一个懒汉模式,在第一次使用到这个实例的时候,才会初始化)

func main() {
	// 1.单例模式
	for i := 0; i < 10; i++ {
		go func() {
			s := GetSingleInstance()
			s.Pip()
		}()
	}
	time.Sleep(time.Second * 2)

}

// 1.单例模式
type single struct{}

var (
	singleInstance *single
	once           sync.Once
)

func GetSingleInstance() *single {
	once.Do(func() {
		fmt.Println("init")
		singleInstance = &single{}
	})
	return singleInstance
}

func (s *single) Pip() {
	fmt.Println("pip")
}

2.工厂模式

工厂模式是面向对象编程中常用的模式。在Go语言中,就可以把结构体看作面向对象编程中的类。

工厂模式主要实现复杂对象的创建,将一些具有相同特征的对象,给它设计为一个接口,通过这个子结构体去实现这个接口。实际项目中,主要 就比如去连接MySQL、Redis就通过这个模式就可以设计一个访问数据存储的接口,然后就可以创建2个子结构体来实现这个接口,并且也支持扩展。 除此之外,也比如用微信、支付宝来支付,也可以设计工厂模式。

type Car interface {
	Run()
}

// ConcreteProductA
type BMW struct{}

func (b *BMW) Run() {
	fmt.Println("BMW 正在行驶...")
}

// ConcreteProductB
type Audi struct{}

func (a *Audi) Run() {
	fmt.Println("Audi 正在行驶...")
}

// Factory 工厂函数
func CarFactory(brand string) Car {
	switch brand {
	case "BMW":
		return &BMW{}
	case "Audi":
		return &Audi{}
	default:
		return nil
	}
}

// main
func main() {
	car1 := CarFactory("BMW")
	car1.Run()

	car2 := CarFactory("Audi")
	car2.Run()
}

结构型模式

1.策略模式

策略模式,其实就如同这个名字一样,是有策略的。那就是说,我做的是同一件事,只是方式不同,那么怎么在做这件事的时候,能够平滑的切换不同的策略呢?这就是策略模式要解决的问题。

简单总结就是:

  • 同一件事,用不同的方式解决。
  • 提前定义好统一的接口。
  • 可以通过策略函数动态切换策略。

我的理解就是:策略模式会给一些通用的方式定义一个统一的接口,如果你想换用其它的策略解决问题时,那是不需要切换示例的,而是再新写这一部分策略的逻辑之后,直接设置这个新的策略,就可以平滑切换了。就比如以下代码:

type PaymentStrategy interface {
	Pay(amount float64)
}

type AliPay struct{}

func (a *AliPay) Pay(amount float64) {
	fmt.Println("支付宝支付")
}

type WechatPay struct{}

func (w *WechatPay) Pay(amount float64) {
	fmt.Println("微信支付")
}

// PaymentContext
// @Description: context上下文,持有策略接口
type PaymentContext struct {
	strategy PaymentStrategy
}

func (ctx *PaymentContext) SetStrategy(strategy PaymentStrategy) {
	ctx.strategy = strategy
}

func (ctx *PaymentContext) Pay(amount float64) {
	ctx.strategy.Pay(amount)
}

func main() {
	ctx := &PaymentContext{}
	ctx.SetStrategy(&AliPay{})
	ctx.Pay(100)

	ctx.SetStrategy(&WechatPay{})
	ctx.Pay(200)
}

2.模板模式

模板模式是一种行为设计模式,最主要的作用就是定义一套功能的模板,然后可以将某些不是公共的步骤,延迟在子类中实现。

就比如以下的代码,模板模式,最主要的就是能够实现代码复用、能够控制具体操作的流程、可以扩展一些子类功能的实现等。

type BeverageTemplate interface {
	BoilWater()           // 公共步骤1: 烧水
	Brew()                // 抽象步骤2: 冲泡
	PourInCup()           // 公共步骤3: 倒入杯子
	AddCondiments()       // 抽象步骤4: 添加调料
	WantCondiments() bool // 钩子方法: 是否加调料
}

// 2. 定义模板基类(实现公共方法)
type BaseBeverage struct{}

func (b *BaseBeverage) BoilWater() {
	fmt.Println("将水煮沸")
}

func (b *BaseBeverage) PourInCup() {
	fmt.Println("将饮料倒入杯子中")
}

func (b *BaseBeverage) WantCondiments() bool {
	return true // 默认需要调料
}

// 3. 实现具体模板 - 咖啡
type Coffee struct {
	BaseBeverage
}

func (c *Coffee) Brew() {
	fmt.Println("用沸水冲泡咖啡粉")
}

func (c *Coffee) AddCondiments() {
	fmt.Println("加入糖和牛奶")
}

// 4. 实现具体模板 - 茶
type Tea struct {
	BaseBeverage
}

func (t *Tea) Brew() {
	fmt.Println("用沸水浸泡茶叶")
}

func (t *Tea) AddCondiments() {
	fmt.Println("加入柠檬")
}

func (t *Tea) WantCondiments() bool {
	return false // 茶不需要调料
}

// 5. 模板方法执行器
func MakeBeverage(b BeverageTemplate) {
	fmt.Println("====== 开始制作饮料 ======")
	b.BoilWater() // 公共步骤
	b.Brew()      // 具体步骤
	b.PourInCup() // 公共步骤
	if b.WantCondiments() {
		b.AddCondiments() // 可选步骤
	}
	fmt.Println("====== 饮料制作完成 ======\n")
}

// 6. 客户端代码
func main() {
	// 制作咖啡
	coffee := &Coffee{}
	MakeBeverage(coffee)

	// 制作茶
	tea := &Tea{}
	MakeBeverage(tea)
}

行为型模式

1.代理模式

代理模式需要一个替身或者占位符,来控制对象的访问场景。它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理模式在不改变原始类代码的情况下,通过引入代理类来间接访问原始类,从而可以在访问原始类时添加额外的功能。

type Subject interface {
	DoAction()
}

// RealSubject 是实际对象
type RealSubject struct{}

func (r *RealSubject) DoAction() {
	fmt.Println("RealSubject: Doing the real action.")
}

type Cookie struct{}

func (c *Cookie) DoAction() {
	fmt.Println("do cookie! lets go!")
}

// Proxy 是代理对象
type Proxy struct {
	real *RealSubject
	coo  *Cookie
}

func (p *Proxy) DoAction() {
	fmt.Println("Proxy: Before calling real subject")
	p.real.DoAction()
	fmt.Println("Proxy: After calling real subject")
	p.coo.DoAction()
}

func main() {
	proxy := &Proxy{real: &RealSubject{}}
	proxy.DoAction()
	p := &Proxy{coo: &Cookie{}}
	p.DoAction()
}

2.选项模式

选项模式是一种构造函数参数的变体设计模式,用于应对 构造函数参数过多参数组合不灵活 的问题。(起初看到选项模式,我以为可以链式调用的,其实,选项模式是为了方便起初在初始化结构体时配置信息的,所以没有必要搞链式调用,并且链式调用也增加的复杂度。)

type Server struct {
	IP       string
	Port     int
	Protocol string
}

// Option 是配置函数类型
type Option func(*Server)

// NewServer 构造函数,应用所有 Option
func NewServer(opts ...Option) *Server {
	s := &Server{
		IP:       "127.0.0.1",
		Port:     80,
		Protocol: "http",
	}
	for _, opt := range opts {
		opt(s)
	}
	return s
}

func WithIP(ip string) Option {
	return func(s *Server) {
		s.IP = ip
	}
}

func WithPort(port int) Option {
	return func(s *Server) {
		s.Port = port
	}
}

func WithProtocol(protocol string) Option {
	return func(s *Server) {
		s.Protocol = protocol
	}
}

func main() {
	srv := NewServer(WithPort(9091))
	fmt.Println(srv)
}

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