Golang - 選項模式 vs 構建器模式

在使用 Golang 創建複雜對象時，常用的兩種模式是選項模式（Options pattern）和構建器模式（Builder pattern）。這兩種模式各有優缺點，選擇適合項目需求的模式取決於具體情況。

問題

假設我們想創建一個具有許多可選參數的複雜對象。一種方法是創建一個構造函數，該構造函數接受所有參數，併爲可選參數提供默認值。然而，這種方法有一些缺點：

    1. 很難記住參數的順序。
    1. 很難知道哪些參數是可選的，哪些是必需的。
    1. 構造函數可能會變得很長，難以閱讀。

解決方案：選項模式

選項模式可以用於創建具有許多可選參數的對象。在這種模式下，我們定義一個包含可選參數的結構體，並提供設置這些參數的方法。相比構建器模式，這種模式可以更簡潔，並且適用於參數較少的對象。

示例

在 Golang 中，可以使用函數選項（functional options）來實現選項模式。函數選項是以結構體作爲參數，並返回修改後的結構體的函數。以下是使用選項模式創建披薩對象的示例代碼：

type Pizza struct {
    dough     string
    sauce     string
    cheese    string
    toppings  []string
}

type PizzaOptions struct {
    Dough     string
    Sauce     string
    Cheese    string
    Toppings  []string
}

type PizzaOption func(*PizzaOptions)

func WithDough(dough string) PizzaOption {
    return func(po *PizzaOptions) {
        po.Dough = dough
    }
}

func WithSauce(sauce string) PizzaOption {
    return func(po *PizzaOptions) {
        po.Sauce = sauce
    }
}

func WithCheese(cheese string) PizzaOption {
    return func(po *PizzaOptions) {
        po.Cheese = cheese
    }
}

func WithToppings(toppings []string) PizzaOption {
    return func(po *PizzaOptions) {
        po.Toppings = toppings
    }
}

func NewPizza(options ...PizzaOption) *Pizza {
    opts := &PizzaOptions{}
    for _, option := range options {
        option(opts)
    }
    pizza := &Pizza{
        dough: opts.Dough,
        sauce: opts.Sauce,
        cheese: opts.Cheese,
        toppings: opts.Toppings,
    }
    return pizza
}

在這個例子中，我們定義了Pizza結構體和PizzaOptions結構體，其中PizzaOptions是一個包含可選參數的結構體。然後，我們定義了一系列函數來設置每個選項，比如WithDough、WithSauce和WithToppings。這些函數返回一個PizzaOption，用於設置PizzaOptions結構體上對應的字段。最後，我們定義了一個NewPizza函數，它接受任意數量的PizzaOptions參數，並構造一個Pizza對象。

func main() {
   pizza := NewPizza(
      WithDough("Regular"),
      WithSauce("Tomato"),
      WithCheese("Mozzarella"),
      WithToppings([]string{"Pepperoni", "Olives", "Mushrooms"}),
   )

   println(pizza.dough)
   println(pizza.sauce)
   println(pizza.cheese)
   println(pizza.toppings)
}

Options 模式可以是 Builder 模式的一個很好替代方案，用於創建具有許多可選參數的對象，特別是當對象的參數較少時。然而，對於具有許多參數的對象來說，Options 模式可能變得笨拙，因爲需要設置所有選項的函數數量可能會很大。

在 Golang 標準庫中的使用

Options 模式在 Golang 標準庫中被用於創建諸如 http.Request 對象之類的對象，該對象具有許多可選參數。http.NewRequest 函數接受方法、URL 和可選的 headers 和 body 等參數，返回一個新的 http.Request 對象。headers 和 body 是可選參數，可以使用函數選項來設置。

替代方案：Builder 模式

Builder 模式通過將複雜對象的構建與其表示分離，提供了對這些問題的解決方案。Builder 模式涉及以下組件：

    1. Builder 接口，定義構建對象的步驟。
    1. ConcreteBuilder 結構體，實現 Builder 接口並提供構建對象的方法。
    1. Director 結構體，使用 Builder 來構建對象。

示例

以下是在 Golang 中使用 Builder 模式實現的示例，使用了文章中提到的 pizza 對象：

type Pizza struct {
    dough     string
    sauce     string
    cheese    string
    toppings  []string
}

type PizzaBuilder interface {
    SetDough(string) PizzaBuilder
    SetSauce(string) PizzaBuilder
    SetCheese(string) PizzaBuilder
    SetToppings([]string) PizzaBuilder
    Build() *Pizza
}

type ConcretePizzaBuilder struct {
    pizza *Pizza
}

func NewConcretePizzaBuilder() *ConcretePizzaBuilder {
    return &ConcretePizzaBuilder{pizza: &Pizza{}}
}

func (cpb *ConcretePizzaBuilder) SetDough(dough string) PizzaBuilder {
    cpb.pizza.dough = dough
    return cpb
}

func (cpb *ConcretePizzaBuilder) SetSauce(sauce string) PizzaBuilder {
    cpb.pizza.sauce = sauce
    return cpb
}

func (cpb *ConcretePizzaBuilder) SetCheese(cheese string) PizzaBuilder {
    cpb.pizza.cheese = cheese
    return cpb
}

func (cpb *ConcretePizzaBuilder) SetToppings(toppings []string) PizzaBuilder {
    cpb.pizza.toppings = toppings
    return cpb
}

func (cpb *ConcretePizzaBuilder) Build() *Pizza {
    return cpb.pizza
}

type Director struct {
    builder PizzaBuilder
}

func NewDirector(builder PizzaBuilder) *Director {
    return &Director{builder: builder}
}

func (d *Director) Construct() *Pizza {
    return d.builder.SetDough("Thin Crust").SetSauce("Tomato").SetCheese("Mozzarella").SetToppings([]string{"Mushrooms", "Olives", "Onions"}).Build()
}

在這個示例中，我們定義了Pizza結構體和PizzaBuilder接口。ConcretePizzaBuilder結構體實現了PizzaBuilder接口，並提供了構建Pizza對象的方法。Director結構體使用PizzaBuilder來構建Pizza對象。Director結構體並不是嚴格必需的，但它提供了一種簡化構建Pizza對象過程的方式。

我們可以使用Director和ConcretePizzaBuilder來創建一個Pizza對象，如下所示：

builder := NewConcretePizzaBuilder()
director := NewDirector(builder)
pizza := director.Construct()

這將創建一個具有以下屬性的Pizza對象：

請注意，我們只需要指定要更改的屬性。所有其他屬性都被設置爲默認值。這使得創建具有許多可選參數的複雜對象變得更容易，無需記住參數的順序以及哪些參數是可選的，哪些是必需的。

在 Golang 標準庫中的使用

構建器模式並未在 Golang 標準庫中使用，但在 Golang 應用程序中，它是一種常用的模式，用於創建具有許多可選參數的複雜對象。Options 模式也被用作 Golang 應用程序中的替代方案，用於創建具有許多可選參數的對象。

結論

Options 模式是 Builder 模式的一種替代方案，可用於創建具有許多可選參數的對象。它比 Builder 模式更簡潔，但對於具有許多參數的對象可能會變得笨重。在 Golang 中，可以使用函數選項來實現 Options 模式。

Builder 模式是一種強大的模式，可以用於創建具有許多可選參數的複雜對象。它將對象的構建與表示分離，並提供了一種使用相同構建過程創建同一對象的不同表示的方式。在 Golang 中，Builder 模式可用於輕鬆創建複雜對象。

參考資料

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/DQlNDnbq22MI0eNFnAs4EA

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