8.8 KiB
因收到Google相关通知，网站将会择期关闭。相关通知内容
037 编程范式游记（8）- Go 语言的委托模式
我们再来看 Go 语言这个模式，Go 语言的这个模式挺好玩儿的。声明一个 struct，跟 C 很一样，然后直接把这个 struct 类型放到另一个 struct 里。
委托的简单示例
我们来看几个示例：
type Widget struct { X, Y int }
type Label struct { Widget // Embedding (delegation) Text string // Aggregation X int // Override }
func (label Label) Paint() { // [0xc4200141e0] - Label.Paint("State") fmt.Printf("[%p] - Label.Paint(%q)\n", &label, label.Text) }
上面，
我们声明了一个 Widget，其有 X,Y； 然后用它来声明一个 Label，直接把 Widget 委托进去； 然后再给 Label 声明并实现了一个 Paint() 方法。
于是，我们就可以这样编程了：
label := Label{Widget{10, 10}, "State", 100}
// X=100, Y=10, Text=State, Widget.X=10 fmt.Printf("X=%d, Y=%d, Text=%s Widget.X=%d\n", label.X, label.Y, label.Text, label.Widget.X) fmt.Println() // {Widget:{X:10 Y:10} Text:State X:100} // {{10 10} State 100} fmt.Printf("%+v\n%v\n", label, label)
label.Paint()
我们可以看到，如果有成员变量重名，则需要手动地解决冲突。
我们继续扩展代码。
先来一个 Button：
type Button struct { Label // Embedding (delegation) }
func NewButton(x, y int, text string) Button { return Button{Label{Widget{x, y}, text, x}} } func (button Button) Paint() { // Override fmt.Printf("[%p] - Button.Paint(%q)\n", &button, button.Text) } func (button Button) Click() { fmt.Printf("[%p] - Button.Click()\n", &button) }
再来一个 ListBox：
type ListBox struct { Widget // Embedding (delegation) Texts []string // Aggregation Index int // Aggregation } func (listBox ListBox) Paint() { fmt.Printf("[%p] - ListBox.Paint(%q)\n", &listBox, listBox.Texts) } func (listBox ListBox) Click() { fmt.Printf("[%p] - ListBox.Click()\n", &listBox) }
然后，声明两个接口用于多态：
type Painter interface { Paint() }
type Clicker interface { Click() }
于是我们就可以这样泛型地使用（注意其中的两个 for 循环）：
button1 := Button{Label{Widget{10, 70}, "OK", 10}} button2 := NewButton(50, 70, "Cancel") listBox := ListBox{Widget{10, 40}, []string{"AL", "AK", "AZ", "AR"}, 0}
fmt.Println() //[0xc4200142d0] - Label.Paint("State") //[0xc420014300] - ListBox.Paint(["AL" "AK" "AZ" "AR"]) //[0xc420014330] - Button.Paint("OK") //[0xc420014360] - Button.Paint("Cancel") for _, painter := range []Painter{label, listBox, button1, button2} { painter.Paint() }
fmt.Println() //[0xc420014450] - ListBox.Click() //[0xc420014480] - Button.Click() //[0xc4200144b0] - Button.Click() for _, widget := range []interface{}{label, listBox, button1, button2} { if clicker, ok := widget.(Clicker); ok { clicker.Click() } }
一个 Undo 的委托重构
上面这个是 Go 语中的委托和接口多态的编程方式，其实是面向对象和原型编程综合的玩法。这个玩法可不可以玩得更有意思呢？这是可以的。
首先，我们先声明一个数据容器，其中有 Add()、 Delete() 和 Contains() 方法。还有一个转字符串的方法。
type IntSet struct { data map[int]bool }
func NewIntSet() IntSet { return IntSet{make(map[int]bool)} }
func (set *IntSet) Add(x int) { set.data[x] = true }
func (set *IntSet) Delete(x int) { delete(set.data, x) }
func (set *IntSet) Contains(x int) bool { return set.data[x] }
func (set *IntSet) String() string { // Satisfies fmt.Stringer interface if len(set.data) == 0 { return "{}" } ints := make([]int, 0, len(set.data)) for i := range set.data { ints = append(ints, i) } sort.Ints(ints) parts := make([]string, 0, len(ints)) for _, i := range ints { parts = append(parts, fmt.Sprint(i)) } return "{" + strings.Join(parts, ",") + "}" }
我们如下使用这个数据容器：
ints := NewIntSet() for _, i := range []int{1, 3, 5, 7} { ints.Add(i) fmt.Println(ints) } for _, i := range []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} { fmt.Print(i, ints.Contains(i), " ") ints.Delete(i) fmt.Println(ints) }
这个数据容器平淡无奇，我们想给它加一个 Undo 的功能。我们可以这样来：
type UndoableIntSet struct { // Poor style IntSet // Embedding (delegation) functions []func() }
func NewUndoableIntSet() UndoableIntSet { return UndoableIntSet{NewIntSet(), nil} }
func (set *UndoableIntSet) Add(x int) { // Override if !set.Contains(x) { set.data[x] = true set.functions = append(set.functions, func() { set.Delete(x) }) } else { set.functions = append(set.functions, nil) } }
func (set *UndoableIntSet) Delete(x int) { // Override if set.Contains(x) { delete(set.data, x) set.functions = append(set.functions, func() { set.Add(x) }) } else { set.functions = append(set.functions, nil) } }
func (set *UndoableIntSet) Undo() error { if len(set.functions) == 0 { return errors.New("No functions to undo") } index := len(set.functions) - 1 if function := set.functions[index]; function != nil { function() set.functions[index] = nil // Free closure for garbage collection } set.functions = set.functions[:index] return nil }
于是就可以这样使用了：
ints := NewUndoableIntSet() for _, i := range []int{1, 3, 5, 7} { ints.Add(i) fmt.Println(ints) } for _, i := range []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} { fmt.Println(i, ints.Contains(i), " ") ints.Delete(i) fmt.Println(ints) } fmt.Println() for { if err := ints.Undo(); err != nil { break } fmt.Println(ints) }
但是，需要注意的是，我们用了一个新的 UndoableIntSet 几乎重写了所有的 IntSet 和 “写” 相关的方法，这样就可以把操作记录下来，然后 Undo 了。
但是，可能别的类也需要 Undo 的功能，我是不是要重写所有的需要这个功能的类啊？这样的代码类似，就是因为数据容器不一样，我就要去重写它们，这太二了。
我们能不能利用前面学到的泛型编程、函数式编程、IoC 等范式来把这个事干得好一些呢？当然是可以的。
如下所示：
我们先声明一个 Undo[] 的函数数组（其实是一个栈）。 并实现一个通用 Add()。其需要一个函数指针，并把这个函数指针存放到 Undo[] 函数数组中。 在 Undo() 的函数中，我们会遍历Undo[]函数数组，并执行之，执行完后就弹栈。
type Undo []func()
func (undo *Undo) Add(function func()) { *undo = append(*undo, function) }
func (undo *Undo) Undo() error { functions := *undo if len(functions) == 0 { return errors.New("No functions to undo") } index := len(functions) - 1 if function := functions[index]; function != nil { function() functions[index] = nil // Free closure for garbage collection } *undo = functions[:index] return nil }
那么我们的 IntSet 就可以改写成如下的形式：
type IntSet struct { data map[int]bool undo Undo }
func NewIntSet() IntSet { return IntSet{data: make(map[int]bool)} }
然后在其中的 Add 和 Delete中实现 Undo 操作。
Add 操作时加入 Delete 操作的 Undo。 Delete 操作时加入 Add 操作的 Undo。
func (set *IntSet) Add(x int) { if !set.Contains(x) { set.data[x] = true set.undo.Add(func() { set.Delete(x) }) } else { set.undo.Add(nil) } }
func (set *IntSet) Delete(x int) { if set.Contains(x) { delete(set.data, x) set.undo.Add(func() { set.Add(x) }) } else { set.undo.Add(nil) } }
func (set *IntSet) Undo() error { return set.undo.Undo() }
func (set *IntSet) Contains(x int) bool { return set.data[x] }
我们再次看到，Go 语言的 Undo 接口把 Undo 的流程给抽象出来，而要怎么 Undo 的事交给了业务代码来维护（通过注册一个 Undo 的方法）。这样在 Undo 的时候，就可以回调这个方法来做与业务相关的 Undo 操作了。
小结
这是不是和最一开始的 C++ 的泛型编程很像？也和 map、reduce、filter 这样的只关心控制流程，不关心业务逻辑的做法很像？而且，一开始用一个 UndoableIntSet 来包装IntSet类，到反过来在IntSet里依赖Undo类，这就是控制反转 IoC。