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Golang 实现设计模式

设计模式之美

面向对象

  • 面向对象编程是一种编程范式或编程风格。它以类或对象作为组织代码的基本单元，并将封装、抽象、继承、多态四个特性，作为代码设计和实现的基石 。
  • 面向对象编程语言是支持类或对象的语法机制，并有现成的语法机制，能方便地实现面向对象编程四大特性（封装、抽象、继承、多态）的编程语言。

封装、抽象、继承、多态

  1. 关于封装特性封装也叫作信息隐藏或者数据访问保护。类通过暴露有限的访问接口，授权外部仅能通过类提供的方式来访问内部信息或者数据。它需要编程语言提供权限访问控制语法来支持，例如 Java 中的 private、protected、public 关键字。封装特性存在的意义，一方面是保护数据不被随意修改，提高代码的可维护性；另一方面是仅暴露有限的必要接口，提高类的易用性。

  2. 关于抽象特性封装主要讲如何隐藏信息、保护数据，那抽象就是讲如何隐藏方法的具体实现，让使用者只需要关心方法提供了哪些功能，不需要知道这些功能是如何实现的。抽象可以通过接口类或者抽象类来实现，但也并不需要特殊的语法机制来支持。抽象存在的意义，一方面是提高代码的可扩展性、维护性，修改实现不需要改变定义，减少代码的改动范围；另一方面，它也是处理复杂系统的有效手段，能有效地过滤掉不必要关注的信息。

  3. 关于继承特性继承是用来表示类之间的 is-a 关系，分为两种模式：单继承和多继承。单继承表示一个子类只继承一个父类，多继承表示一个子类可以继承多个父类。为了实现继承这个特性，编程语言需要提供特殊的语法机制来支持。继承主要是用来解决代码复用的问题。

  4. 关于多态特性多态是指子类可以替换父类，在实际的代码运行过程中，调用子类的方法实现。多态这种特性也需要编程语言提供特殊的语法机制来实现，比如继承、接口类、duck-typing。多态可以提高代码的扩展性和复用性，是很多设计模式、设计原则、编程技巧的代码实现基础。

贫血模型和充血模型

  • 贫血模型： 是指Model 中，仅包含状态(属性），不包含行为(方法）,也就是没有业务逻辑，采用这种设计时，需要分离出DB层，专门用于数据库操作。
  • 充血模型：Model 中既包括状态，又包括行为，是最符合面向对象的设计方式。

设计模式的六大原则

单一职责原则 ( Single Responsibility Principle)

一个类或者模块只负责完成一个职责（或者功能）。一个类只负责完成一个职责或者功能。不要设计大而全的类，要设计粒度小、功能单一的类。单一职责原则是为了实现代码高内聚、低耦合，提高代码的复用性、可读性、可维护性。

  • 如何判断类的职责是否足够单一
    • 类中的代码行数、函数或者属性过多；
    • 类依赖的其他类过多，或者依赖类的其他类过多；
    • 私有方法过多；
    • 比较难给类起一个合适的名字；
    • 类中大量的方法都是集中操作类中的某几个属性；

开闭原则 (Open Closed Principle)

软件实体（模块、类、方法等）应该“对扩展开放、对修改关闭”。

简单理解就是 添加一个新的功能应该是，在已有代码基础上扩展代码（新增模块、类、方法等），而非修改已有代码（修改模块、类、方法等）。

里式替换原则 （Liskov Substitution Principle）

子类对象（object of subtype/derived class）能够替换程序（program）中父类对象（object of base/parent class）出现的任何地方，并且保证原来程序的逻辑行为（behavior）不变及正确性不被破坏。

接口隔离原则 （ Interface Segregation Principle）

使用者不应该被强迫依赖它不需要的接口。

依赖反转原则 （Dependency Inversion Principle）

高层模块（high-level modules）不要依赖低层模块（low-level）。高层模块和低层模块应该通过抽象（abstractions）来互相依赖。除此之外，抽象（abstractions）不要依赖具体实现细节（details），具体实现细节（details）依赖抽象（abstractions）。

所谓高层模块和低层模块的划分，简单来说就是，在调用链上，调用者属于高层，被调用者属于低层。

迪米特法则（Law Of Demeter）

个对象应该对其他对象保持最少的了解， 尽量避免依赖更多类型。

设计模式的分类

创建型模式

主要解决对象的创建问题，封装复杂的创建过程，解耦对象的创建代码和使用代码。

  • 单例模式用来创建全局唯一的对象。
  • 工厂模式用来创建不同但是相关类型的对象（继承同一父类或者接口的一组子类），由给定的参数来决定创建哪种类型的对象。
  • 建造者模式是用来创建复杂对象，可以通过设置不同的可选参数，“定制化”地创建不同的对象。
  • 原型模式针对创建成本比较大的对象，利用对已有对象进行复制的方式进行创建，以达到节省创建时间的目的。

结构型模式

结构型模式主要总结了一些类或对象组合在一起的经典结构，这些经典的结构可以解决特定应用场景的问题

结构型模式包括：代理模式、桥接模式、装饰器模式、适配器模式、门面模式、组合模式、享元模式

行为型设计模式

行为型设计模式主要解决的就是“类或对象之间的交互”问题。

行为型设计模式包括：观察者模式、模板模式、策略模式、职责链模式、状态模式、迭代器模式、访问者模式、备忘录模式、命令模式、解释器模式、中介模式。

设计模式 Golang 实现

序号 名称
1 观察者模式
2 策略模式
3 模板方法模式
4 装饰模式
5 桥接模式
6 工厂模式
7 抽象工厂模式
8 原型模式
9 建造者模式
10 单例模式
11 享元模式
12 外观模式
13 代理模式
14 适配器模式
15 中介者模式
16 状态模式
17 备忘录模式
18 组合模式
19 迭代器模式
20 职责链模式
21 命令模式
22 访问器模式
23 解释器模式