golang设计模式——原型模式

原型模式

模式定义

原型模式（Prototype Pattern）是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式是实现了一个原型接口，该接口用于创建当前对象的克隆。当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。例如，一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建。我们可以缓存该对象，在下一个请求时返回它的克隆，在需要的时候更新数据库，以此来减少数据库调用。

适用环境

1. 当一个系统应该独立于它的产品创建，构成和表示时。
2. 当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载。
3. 为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时。
4. 当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。

代码实现

• 这个模式在 Java、C++ 这种面向对象的语言不太常用，但是如果大家使用过 javascript 的话就会非常熟悉了，因为 js 本身是基于原型的面向对象语言，所以原型模式在 js 中应用非常广泛。
• 接下来会按照一个类似课程中的例子使用深拷贝和浅拷贝结合的方式进行实现
• 需求: 假设现在数据库中有大量数据，包含了关键词，关键词被搜索的次数等信息，模块 A 为了业务需要
  • 会在启动时加载这部分数据到内存中
  • 并且需要定时更新里面的数据
  • 同时展示给用户的数据每次必须要是相同版本的数据，不能一部分数据来自版本 1 一部分来自版本 2

代码编写

package prototype

import (
	"encoding/json"
	"time"
)

// Keyword 搜索关键字
type Keyword struct {
	word      string
	visit     int
	UpdatedAt *time.Time
}

// Clone 这里使用序列化与反序列化的方式深拷贝
func (k *Keyword) Clone() *Keyword {
	var newKeyword Keyword
	b, _ := json.Marshal(k)
	json.Unmarshal(b, &newKeyword)
	return &newKeyword
}

// Keywords 关键字 map
type Keywords map[string]*Keyword

// Clone 复制一个新的 keywords
// updatedWords: 需要更新的关键词列表，由于从数据库中获取数据常常是数组的方式
func (words Keywords) Clone(updatedWords []*Keyword) Keywords {
	newKeywords := Keywords{}

	for k, v := range words {
		// 这里是浅拷贝，直接拷贝了地址
		newKeywords[k] = v
	}

	// 替换掉需要更新的字段，这里用的是深拷贝
	for _, word := range updatedWords {
		newKeywords[word.word] = word.Clone()
	}

	return newKeywords
}

单元测试

package prototype

import (
	"testing"
	"time"

	"github.com/stretchr/testify/assert"
)

func TestKeywords_Clone(t *testing.T) {
	updateAt, _ := time.Parse("2006", "2020")
	words := Keywords{
		"testA": &Keyword{
			word:      "testA",
			visit:     1,
			UpdatedAt: &updateAt,
		},
		"testB": &Keyword{
			word:      "testB",
			visit:     2,
			UpdatedAt: &updateAt,
		},
		"testC": &Keyword{
			word:      "testC",
			visit:     3,
			UpdatedAt: &updateAt,
		},
	}

	now := time.Now()
	updatedWords := []*Keyword{
		{
			word:      "testB",
			visit:     10,
			UpdatedAt: &now,
		},
	}

	got := words.Clone(updatedWords)

	assert.Equal(t, words["testA"], got["testA"])
	assert.NotEqual(t, words["testB"], got["testB"])
	assert.NotEqual(t, updatedWords[0], got["testB"])
	assert.Equal(t, words["testC"], got["testC"])
}