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) } ``` 由上面可知:
  • 我们声明了一个 `Widget`,其有 `X`和`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。 以下是《编程范式游记》系列文章的目录,方便你了解这一系列内容的全貌。**这一系列文章中代码量很大,很难用音频体现出来,所以没有录制音频,还望谅解。** - [01 | 编程范式游记:起源](https://time.geekbang.org/column/article/301) - [02 | 编程范式游记:泛型编程](https://time.geekbang.org/column/article/303) - [03 | 编程范式游记:类型系统和泛型的本质](https://time.geekbang.org/column/article/2017) - [04 | 编程范式游记:函数式编程](https://time.geekbang.org/column/article/2711) - [05 | 编程范式游记:修饰器模式](https://time.geekbang.org/column/article/2723) - [06 | 编程范式游记:面向对象编程](https://time.geekbang.org/column/article/2729) - [07 | 编程范式游记:基于原型的编程范式](https://time.geekbang.org/column/article/2741) - [08 | 编程范式游记:Go 语言的委托模式](https://time.geekbang.org/column/article/2748) - [09 | 编程范式游记:编程的本质](https://time.geekbang.org/column/article/2751) - [10 | 编程范式游记:逻辑编程范式](https://time.geekbang.org/column/article/2752) - [11 | 编程范式游记:程序世界里的编程范式](https://time.geekbang.org/column/article/2754)