Golang 选项模式(Option模式)

Golang 选项模式(Option模式)

    • Golang传递参数的方式
    • 为什么要使用Option模式
    • 什么是Option模式
    • Option模式的优缺点
        • 优点
        • 缺点
    • Option模式demo
        • 参考文献


作为一个Golang小白,搜集了很多有意思的开源代码,但是在浏览代码的时候经常看到一些函数的参数传递是一个Options:

func New(mustPut string, opts ...Option) *Something {}

当时我就懵了。

后来,在一个雷雨交加的夜晚,我发现了一篇文章 Functional Options Pattern in Go,看完之后发现这其实是日常写代码过程中经常遇到的问题,只不过缺乏考虑,目光短浅罢了。顿时发觉自身缺乏总结,内功薄弱;


我们看下面这个结构体,如果想初始化一个Message怎么写呢

type Message struct {
	id      int
	name    string
}

Golang传递参数的方式

首先想到的一定是下面这种方法,这是最直接,最一目了然的方式。

func New(id int, name string) Message {
	return Message{
		id:      id,
		name:    name,
	}
}

拔特,今天老板突然提要求了,我要知道一个人的地址。
好,我们把两种属性放进结构体,再给New函数添加个地址参数,如下:

type Message struct {
	id      int
	name    string
	address string
}
func New(id int, name,address string) Message {
	return Message{
		id:      id,
		name:    name,
		address, address,
	}
}

嗯,大功告成,可以吃个鸡了,刚打到决赛圈老板又来了,我要知道一个人的手机号。
好,我把awm交给队友找个角落子雷后又打开了编辑器。

type Message struct {
	id      int
	name    string
	address string
	phone	int
}
func New(id, phone int, name,address string) Message {
	return Message{
		id:      id,
		name:    name,
		address: address,
		phone:	 phone,
	}
}

好了好了,我又可以愉快的吃鸡了。

为什么要使用Option模式

当我跳伞的时候突然想起来,会不会过一会老板又想知道新的东西了,那我一次一次的添加属性就要一次一次的改结构体,改初始化函数,太累了。
并且,一般来说资源初始化的时候都会有一些属性需要分配默认值,并且针对不同的场景可能需要不同的初始化函数。
比如某种场景下Message必须提供id,另一种情况下必须提供address,这就需要找到一种优雅的方式来处理传递参数的问题。由此,我们引入Option模式。

什么是Option模式

Option模式的专业术语为:Functional Options Pattern(函数式选项模式)
Option模式为golang的开发者提供了将一个函数的参数设置为可选的功能,也就是说我们可以选择参数中的某几个,并且可以按任意顺序传入参数。
比如针对特殊场景需要不同参数的情况,C++可以直接用重载来写出任意个同名函数,在任意场景调用的时候使用同一个函数名即可;但同样情况下,在golang中我们就必须在不同的场景使用不同的函数,并且参数传递方式可能不同的人写出来是不同的样子,这将导致代码可读性差,维护性差。
使用Option模式的初始化如下:

type Message struct {
	id      int
	name    string
	address string
	phone   int
}
type Option func(msg *Message)

var DEFAULT_MESSAGE = Message{id: -1, name: "-1", address: "-1", phone: -1}

func WithID(id int) Option {
	return func(m *Message) {
		m.id = id
	}
}

func WithName(name string) Option {
	return func(m *Message) {
		m.name = name
	}
}

func WithAddress(addr string) Option {
	return func(m *Message) {
		m.address = addr
	}
}

func WithPhone(phone int) Option {
	return func(m *Message) {
		m.phone = phone
	}
}

func NewByOption(opts ...Option) Message {
	msg := DEFAULT_MESSAGE
	for _, o := range opts {
		o(&msg)
	}
	return msg
}
func NewRequireIDByOption(id int, opts ...Option) Message {
	msg := DEFAULT_MESSAGE
	msg.id = id
	for _, o := range opts {
		o(&msg)
	}
	return msg
}
message2 := NewByOption(WithID(2), WithName("message2"), WithAddress("cache2"), WithPhone(456))
message3 := NewByOptionWithoutID(3, WithAddress("cache3"), WithPhone(789), WithName("message3"))

在上面的代码中,我们直接向初始化函数传递Option函数,这里充分利用了golang 的闭包和函数式参数这两种特性。根据不同的Option函数实现不同的操作。

Option模式的优缺点

优点

  1. 支持传递多个参数,并且在参数个数、类型发生变化时保持兼容性
  2. 任意顺序传递参数
  3. 支持默认值
  4. 方便拓展

缺点

  1. 增加许多function,成本增大
  2. 参数不太复杂时,尽量少用

对了,前面一直再说初始化初始化初始化,其实Option模式不是初始化过程特有的,只是举个栗子,在一些复杂的函数参数传递的地方都可以使用,许多开源项目比如grpc、k8s中很多地方都能见到Option模式,如果在学习工作中确实遇到了适合Option模式的地方可以用,如果只是传递几个简单参数并且后续不会发生太大变化,还是写死吧。(个人的稚嫩观点)

Option模式demo

package main

import "fmt"

type Message struct {
	id      int
	name    string
	address string
	phone   int
}

func (msg Message) String() {
	fmt.Printf("ID:%d \n- Name:%s \n- Address:%s \n- phone:%d\n", msg.id, msg.name, msg.address, msg.phone)
}

func New(id, phone int, name, addr string) Message {
	return Message{
		id:      id,
		name:    name,
		address: addr,
		phone:   phone,
	}
}

type Option func(msg *Message)

var DEFAULT_MESSAGE = Message{id: -1, name: "-1", address: "-1", phone: -1}

func WithID(id int) Option {
	return func(m *Message) {
		m.id = id
	}
}

func WithName(name string) Option {
	return func(m *Message) {
		m.name = name
	}
}

func WithAddress(addr string) Option {
	return func(m *Message) {
		m.address = addr
	}
}

func WithPhone(phone int) Option {
	return func(m *Message) {
		m.phone = phone
	}
}

func NewByOption(opts ...Option) Message {
	msg := DEFAULT_MESSAGE
	for _, o := range opts {
		o(&msg)
	}
	return msg
}

func NewByOptionWithoutID(id int, opts ...Option) Message {
	msg := DEFAULT_MESSAGE
	msg.id = id
	for _, o := range opts {
		o(&msg)
	}
	return msg
}

func main() {
	message1 := New(1, 123, "message1", "cache1")
	message1.String()
	message2 := NewByOption(WithID(2), WithName("message2"), WithAddress("cache2"), WithPhone(456))
	message2.String()
	message3 := NewByOptionWithoutID(3, WithAddress("cache3"), WithPhone(789), WithName("message3"))
	message3.String()
}

/* 
Output
ID:1 
- Name:message1 
- Address:cache1 
- phone:123
ID:2 
- Name:message2 
- Address:cache2 
- phone:456
ID:3 
- Name:message3 
- Address:cache3 
- phone:789
*/

参考文献

[1] Functional Options Pattern in Go
[2] Go创建对象时,如何优雅的传递初始化参数
[3] golang 设计模式之选项模式
[4] 各种中型以上开源项目



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