1. 什么是Go语言？
Go语言是一种开源的编程语言，由Google公司开发，于2009年首次推出。它最初的设计目的是为了解决多核、网络化时代大规模编程语言的问题。Go语言的诞生，是为了使得程序员可以更加轻松地开发并发程序和网络应用。
特点：
并发性高：Go语言内置了轻量级线程goroutine和通信机制channel，使得并发编程变得更加容易。
代码简洁：Go语言的语法设计简单，且对标准库进行了简化，易于学习和上手。
性能优异：Go语言编译出的可执行文件体积小，执行速度快，同时支持垃圾回收和指针。
2. 什么是设计模式？
设计模式是指软件开发中经过沉淀和总结的、具有普遍应用价值的解决特定问题的方法论。设计模式主要分为创建型模式、结构型模式和行为型模式。
3. Go语言中的设计模式
3.1. 创建型模式
创建型模式主要解决对象的创建问题，包括：简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、原型模式和建造者模式。
3.1.1. 简单工厂模式
简单工厂模式是指为了创造对象而不必知道创建的具体类，它将类的实例化操作封装到一个工厂类中，用户编程时只需要关心工厂类即可，避免了直接实例化造成的高耦合。
type ICar interface {
Drive() string
}
type Car struct {
brand string
maxSpeed int
}
func (car *Car) Drive() string {
return fmt.Sprintf("%v starts to drive", car.brand)
}
func NewCar(brand string, maxSpeed int) ICar {
return &Car{
brand: brand,
maxSpeed: maxSpeed,
}
}
3.1.2. 工厂方法模式
工厂方法模式是指定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使得一个类的实例化延迟到其子类。
type ICar interface {
Drive() string
}
type BMW struct {}
func (bmw *BMW) Drive() string {
return "BMW starts to drive"
}
type Benz struct {}
func (benz *Benz) Drive() string {
return "Benz starts to drive"
}
type ICarFactory interface {
CreateCar() ICar
}
type BMWFactory struct {}
func (bmwFactory *BMWFactory) CreateCar() ICar {
return &BMW{}
}
type BenzFactory struct {}
func (benzFactory *BenzFactory) CreateCar() ICar {
return &Benz{}
}
3.1.3. 抽象工厂模式
抽象工厂模式是指提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。
type ICar interface {
Drive() string
}
type BMW struct {}
func (bmw *BMW) Drive() string {
return "BMW starts to drive"
}
type Benz struct {}
func (benz *Benz) Drive() string {
return "Benz starts to drive"
}
type ICarFactory interface {
CreateSportsCar() ICar
CreateLuxuryCar() ICar
}
type BMWFactory struct {}
func (bmwFactory *BMWFactory) CreateSportsCar() ICar {
return &BMW{}
}
func (bmwFactory *BMWFactory) CreateLuxuryCar() ICar {
return &BMW{}
}
type BenzFactory struct {}
func (benzFactory *BenzFactory) CreateSportsCar() ICar {
return &Benz{}
}
func (benzFactory *BenzFactory) CreateLuxuryCar() ICar {
return &Benz{}
}
3.2. 结构型模式
结构型模式主要解决对象的组合问题，包括：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式和享元模式。
3.2.1. 适配器模式
适配器模式是指将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本不兼容的类能够一起工作。
type MediaPlayer interface {
PlayAudio()
}
type VLCPlayer struct {}
func (vlc *VLCPlayer) PlayVLC() {
fmt.Println("Playing VLC...")
}
type MediaAdapter struct {
player IAdvancedMediaPlayer
}
func (adapter *MediaAdapter) PlayAudio() {
adapter.player.PlayVLC()
}
type IAdvancedMediaPlayer interface {
PlayVLC()
}
type MP4Player struct {}
func (mp4 *MP4Player) PlayMP4() {
fmt.Println("Playing MP4...")
}
func NewMediaAdapter(player IAdvancedMediaPlayer) MediaPlayer {
return &MediaAdapter{player: player}
}
type AudioPlayer struct {}
func (player *AudioPlayer) PlayAudio() {
fmt.Println("Playing audio...")
}
func (player *AudioPlayer) Play(audioType string, fileName string) {
switch audioType {
case "MP4":
fmt.Println("MP4 audio not supported")
case "VLC":
adapter := NewMediaAdapter(&VLCPlayer{})
adapter.PlayAudio()
default:
fmt.Println("Unknown audio type")
}
}
3.2.2. 装饰器模式
装饰器模式是指在不改变原来对象的基础上，通过对其进行包装拓展，使原有对象具备新的功能。
type IComponent interface {
Operation() string
}
type Component struct {}
func (component *Component) Operation() string {
return "Component operation"
}
type Decorator interface {
IComponent
}
type ConcreteDecorator struct {
component IComponent
}
func (decorator *ConcreteDecorator) Operation() string {
return decorator.component.Operation() + ", " + "Decorator operation"
}
3.2.3. 代理模式
代理模式是指为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
type IObject interface {
Action()
}
type Object struct {}
func (object *Object) Action() {
fmt.Println("Real object action")
}
type Proxy struct {
object *Object
}
func (proxy *Proxy) Action() {
if proxy.object == nil {
proxy.object = &Object{}
}
fmt.Println("Proxy action")
proxy.object.Action()
}
3.3. 行为型模式
行为型模式主要解决对象间的通信问题，包括：观察者模式、模板方法模式、命令模式、状态模式、职责链模式、访问者模式、中介者模式和解释器模式。
3.3.1. 观察者模式
观察者模式是指一个对象状态的改变会通知另外一些对象，使其自动更新。
type Observer interface {
Notify(string)
}
type Subject struct {
observers []Observer
}
func (subject *Subject) AddObserver(observer Observer) {
subject.observers = append(subject.observers, observer)
}
func (subject *Subject) RemoveObserver(observer Observer) {
for i, o := range subject.observers {
if o == observer {
subject.observers = append(subject.observers[:i], subject.observers[i+1:]...)
}
}
}
func (subject *Subject) NotifyObservers(msg string) {
for _, observer := range subject.observers {
observer.Notify(msg)
}
}
3.3.2. 模板方法模式
模板方法模式是指定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变该算法结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
type IGame interface {
StartGame()
PlayGame()
EndGame()
}
type GameTemplate struct {}
func (template *GameTemplate) StartGame() {
fmt.Println("Game started")
}
func (template *GameTemplate) EndGame() {
fmt.Println("Game ended")
}
type BasketballGame struct {
GameTemplate
}
func (game *BasketballGame) PlayGame() {
fmt.Println("Basketball game is being played")
}
type FootballGame struct {
GameTemplate
}
func (game *FootballGame) PlayGame() {
fmt.Println("Football game is being played")
}
3.3.3. 命令模式
命令模式是指将请求封装成对象，使得可以用不同的请求对客户进行参数化，同时支持对请求排队和记录请求日志等操作。
type ICommand interface {
Execute()
}
type Light struct {}
func (light *Light) On() {
fmt.Println("The light is one")
}
func (light *Light) Off() {
fmt.Println("The light is off")
}
type LightOnCommand struct {
light *Light
}
func (command *LightOnCommand) Execute() {
command.light.On()
}
type LightOffCommand struct {
light *Light
}
func (command *LightOffCommand) Execute() {
command.light.Off()
}
type RemoteControl struct {
slot ICommand
}
func (remoteControl *RemoteControl) SetCommand(command ICommand) {
remoteControl.slot = command
}
func (remoteControl *RemoteControl) PressButton() {
remoteControl.slot.Execute()
}
4. 总结
Go语言是一门非常适合进行并发编程和网络应用的语言，它的设计简单、性能优异，并且内置了丰富的库支持不同的设计模式。在实际开发中，我们可以结合具体的业务场景选择适当的设计模式，提高代码的可重用性和可维护性。