Go语言中常见的6个设计模式

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 *singleonce           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 *RealSubjectcoo  *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 或 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       stringPort     intProtocol 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)
}