Go 代碼應用設計模式: 享元模式、代理模式

我們繼續講解結構模式中的享元模式。

享元模式中的享指的的是分享，享元模式就是把一部分屬性進行互相分享，從而減少內存的佔用。

我們還是從一個實例出發，假設模擬三國時期的戰爭，兩軍對壘，各方有百萬大軍。如何通過程序實現百萬大軍呢？仍然從反例代碼看起，可能就會定義如下一個結構，然後實例化一百萬個對象。

type Soldier struct {
  Name string  // 姓名
  Age  int  // 年齡
  Suit string  // 制服
  Arms string  // 武器
}

對於一百萬個 Soldier，其中每個 Soldier 的 Name 肯定不同；部分 Age 相同（在 18 至 30 之間）；在古代打仗一方的戰鬥服（Suit）肯定是一樣的，武器（Arms）不同工種也不同，有弓箭、長矛、盾牌等。

由於對象的的量比較大，爲了節約內存，我們是否可以把共有的屬性抽離出來，這樣就可以減少內存佔用了。一個 Age 字段佔 8bit（1byte，假設在 64 位操作系統）。那麼一百萬個 Age 字段將會佔用約 1M 的內存空間，在實際的案例中共用屬性特別會多得多，相同值的屬性佔用內存就更多。

我們來看下把相同屬性抽離出來的代碼：

type Soldier struct {
  Name string   // 姓名
  Age  AgeInfo  // 年齡
  Arms ArmsInfo // 武器
}
type AgeInfo struct {
  Age int
}
type ArmsInfo struct {
  Arms string
  Suit string
}
func (a AgeInfo) GetAge() int {
  return a.Age
}
func (a ArmsInfo) GetArms() (string, string) {
  return a.Arms, a.Suit
}

雖然需要定義一百萬個 Solidier 對象，但是隻用定義 13 個 AgeInfo 對象，同時 ArmsInfo 只需要三個對象 (如果只有 3 種兵種), 很明顯這已經大大的減少了內存的佔用。

但是這裏我們提一下字符串的內存使用優化並沒有你想象的那麼多，這裏順便給大家提一下 Go 字符串的實現。

Go 的字符串同常量一樣在堆裏申請的內存空間，相同的字符串，是不同字符串對象指針，所以這裏我們只是節省了生成的 string 對象個數，並沒有實際減少對 string 內容的優化。具體的 string 原理，大家可以自行閱讀源碼或者搜資料瞭解。

享元模式就是把公共的屬性抽離出來進行復用，減少大批量的相同屬性在內存的佔用。但是我們同樣要注意，享元屬性一定是不變的，如果發生變更將會影響一批，甚至所有的對象。

接下來我們來了解下結構模式中的代理模式。

代理模式的概念大家應該都比較清楚了，例如 Nginx 的反向代理模型。我們的 Web 服務中使用的一些中間鍵（權限認證、緩存判斷、日誌記錄等）都是通過代理模式實現的。在真正的請求到服務之前請求先到代理層完成上述工作。我們來看下一個簡單的代碼的實現：

type API struct{}
func (API) Do() string {
  return "do api work"
}
type Proxy struct {
  api API
}
func (p Proxy) Do() string {
  p.Before()
  res := p.api.Do()
  p.After()
  return res
}
func (p Proxy) Before() {
  fmt.Println("before work")
}
func (p Proxy) After() {
  fmt.Println("after work")
}

案例中的 API 比較簡單，在真正的 web 服務中會根據路由抉擇請求的方法，案例中省略了這個步驟。

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