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如何在Golang中实现装饰者模式_Golang装饰者模式功能扩展示例

P粉602998670

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发布时间:2025-12-31 19:03:07

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来源于php中文网

原创

Go中装饰者模式用函数值链式包装或接口+结构体组合实现,避免继承模拟;函数式最轻量,结构体适合有状态场景,Option模式统一配置,核心是单一职责与接口隔离。

如何在golang中实现装饰者模式_golang装饰者模式功能扩展示例

Go 语言没有类继承和接口实现的动态绑定机制,也不支持方法重载,所以传统的装饰者模式(如 Java 中通过继承 Component 并组合 Component 引用来叠加行为)在 Go 里不能照搬。但可以用函数值、接口嵌套和结构体组合来达成等效效果——关键是把“装饰”理解为对某个行为接口的包装增强,而非类型层级的扩展。

用函数类型封装行为并链式装饰

最轻量、也最符合 Go 风格的做法:把核心逻辑抽象为函数类型,装饰器本身也是同签名函数,接收原函数并返回新函数。

常见错误是试图用指针或结构体强行模拟“继承链”,反而让调用变笨重;正确思路是让装饰器专注做一件事:拦截、修改输入/输出、加日志、限流、重试等。

  • HandlerFunc 是典型例子,http.HandlerFunc 本质就是 func(http.ResponseWriter, *http.Request)
  • 装饰器函数必须接收同类型函数作为参数,并返回同类型函数,否则无法链式调用
  • 注意闭包捕获变量的生命周期——比如装饰器中缓存的配置应是只读或线程安全的
type HandlerFunc func(string) string

func WithLogging(next HandlerFunc) HandlerFunc { return func(s string) string { fmt.Printf("→ calling with: %q\n", s) result := next(s) fmt.Printf("← result: %q\n", result) return result } }

func WithUppercase(next HandlerFunc) HandlerFunc { return func(s string) string { return strings.ToUpper(next(s)) } }

// 使用: handler := WithLogging(WithUppercase(func(s string) string { return "hello " + s })) fmt.Println(handler("world")) // → calling with: "world" ← result: "HELLO WORLD"

用结构体+接口组合实现可配置装饰器

当装饰逻辑需要状态(如计数器、超时控制、配置字段),用结构体封装更清晰。此时“被装饰对象”通过接口注入,装饰器自身也实现同一接口。

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容易踩的坑是让装饰器结构体直接持有具体类型(如 *MyService),这会破坏可替换性;必须依赖接口,且接口方法不宜过多,否则组合爆炸。

  • 定义最小契约接口,例如 Processor 只含 Process(input string) (string, error)
  • 每个装饰器结构体嵌入该接口字段(next Processor),并在自己的 Process 方法中调用 next.Process(...)
  • 构造时传入下一层处理器,形成显式调用链,而非隐式递归
type Processor interface {
    Process(string) (string, error)
}

type LoggingProcessor struct { next Processor }

func (l *LoggingProcessor) Process(s string) (string, error) { fmt.Printf("[LOG] start processing %q\n", s) defer fmt.Printf("[LOG] done\n") return l.next.Process(s) }

type TimeoutProcessor struct { next Processor duration time.Duration }

func (t *TimeoutProcessor) Process(s string) (string, error) { ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), t.duration) defer cancel() // 实际中需配合 channel 或 goroutine 处理超时,此处简化 return t.next.Process(s) }

// 组装: base := &SimpleProcessor{} decorated := &TimeoutProcessor{ next: &LoggingProcessor{next: base}, duration: 5 * time.Second, }

避免接口膨胀:用 Option 模式统一配置入口

多个装饰器叠加后,初始化代码容易变成一长串嵌套构造,可读性差且难以复用。改用 Option 函数配合一个 builder 结构体,把装饰逻辑“注册”进去,最后一次性应用。

关键点在于:所有装饰器 Option 函数都操作同一个 builder 状态,而不是层层包裹实例;最终 Build() 才生成完整处理器。

  • Option 类型定义为 func(*Builder),便于组合传递
  • Builder 内部维护原始处理器和装饰器列表,Build() 按顺序 apply 装饰器
  • 不推荐在 Option 里直接执行副作用(如启动 goroutine),应延迟到 Build() 或首次调用时
type Option func(*Builder)

type Builder struct { processor Processor decorators []func(Processor) Processor }

func NewBuilder(p Processor) *Builder { return &Builder{processor: p} }

func WithRetry(max int) Option { return func(b *Builder) { b.decorators = append(b.decorators, func(next Processor) Processor { return &RetryProcessor{next: next, max: max} }) } }

func (b *Builder) Build() Processor { p := b.processor for _, dec := range b.decorators { p = dec(p) } return p }

// 使用: p := NewBuilder(&SimpleProcessor{}). Apply(WithLogging()). Apply(WithRetry(3)). Build()

真正难的不是写几个装饰器,而是判断什么时候该用装饰器、什么时候该用中间件、什么时候该拆成独立 service。Go 里过度设计装饰链,往往是因为没想清楚责任边界——比如错误处理本该由调用方决定,却塞进装饰器里硬转 panic;或者日志格式耦合了 HTTP 上下文,导致无法复用于 CLI 场景。保持每层装饰器单一、无状态、可测试,比堆砌模式更重要。

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