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Golang模板方法模式定义算法结构

时间:2025-09-04 23:43:15 175浏览 收藏

学习Golang要努力,但是不要急!今天的这篇文章《Golang模板方法模式 定义算法骨架结构》将会介绍到等等知识点,如果你想深入学习Golang,可以关注我!我会持续更新相关文章的,希望对大家都能有所帮助!

Go语言通过接口与组合实现模板方法模式,定义算法骨架并延迟步骤实现。示例中Beverage接口声明流程方法,BeverageMaker结构体包含MakeBeverage模板方法,调用接口方法执行烧水、冲泡、倒杯、加料流程;Coffee与Tea结构体实现各自具体步骤。运行时通过接口注入不同饮品行为,实现多态与流程复用。该模式解耦算法结构与具体实现,符合开闭原则,适用于固定流程中部分步骤可变的场景,如协议处理、任务框架等。

Golang模板方法模式 定义算法骨架结构

在Go语言中实现模板方法模式,核心是定义一个算法的骨架结构,同时将某些步骤延迟到子类中实现。由于Go不支持继承,我们通过接口和组合的方式来模拟这一行为,达到解耦和复用的目的。

模板方法模式的基本思想

模板方法模式属于行为型设计模式,它在一个方法中定义算法的骨架,而将一些具体步骤的实现延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法的某些步骤。

在Go中,我们通常使用以下方式来模拟:

  • 定义一个接口,声明算法中需要实现的方法
  • 创建一个结构体,包含一个模板方法,该方法调用接口定义的步骤
  • 不同的实现结构体实现接口,提供具体行为

实际代码示例:制作饮品

以“制作饮品”为例,泡咖啡和泡茶的流程相似:烧水、冲泡、倒入杯中、加调料。其中“冲泡”和“加调料”步骤不同,其余一致。

package main

// 定义算法步骤的接口
type Beverage interface {
  BoilWater()
  Brew()
  PourInCup()
  AddCondiments()
}

// 模板方法结构体
type BeverageMaker struct {
  beverage Beverage
}

// 模板方法:定义算法骨架
func (b *BeverageMaker) MakeBeverage() {
  b.beverage.BoilWater()
  b.beverage.Brew()
  b.beverage.PourInCup()
  b.beverage.AddCondiments()
}

// 咖啡实现
type Coffee struct{}

func (c *Coffee) BoilWater()         { println("将水煮沸") }
func (c *Coffee) Brew()              { println("冲泡咖啡") }
func (c *Coffee) PourInCup()         { println("倒入咖啡杯") }
func (c *Coffee) AddCondiments()     { println("加入糖和牛奶") }

// 茶实现
type Tea struct{}

func (t *Tea) BoilWater()            { println("将水煮沸") }
func (t *Tea) Brew()                 { println("冲泡茶叶") }
func (t *Tea) PourInCup()            { println("倒入茶杯") }
func (t *Tea) AddCondiments()        { println("加入柠檬") }

// 使用示例
func main() {
  coffee := &Coffee{}
  tea := &Tea{}

  coffeeMaker := &BeverageMaker{beverage: coffee}
  teaMaker := &BeverageMaker{beverage: tea}

  println("制作咖啡:")
  coffeeMaker.MakeBeverage()

  println("\n制作茶:")
  teaMaker.MakeBeverage()
}

关键点说明

Go没有继承,但通过接口和组合,我们依然能实现模板方法的核心思想:

  • 模板方法 MakeBeverage 在结构体中定义流程,不依赖具体实现
  • 通过接口注入具体行为,实现运行时多态
  • 算法结构固定,但每一步可以灵活替换
  • 符合开闭原则:对扩展开放,对修改关闭

这种方式特别适合具有固定流程但部分步骤可变的场景,如数据处理流程、任务执行框架、协议处理等。

基本上就这些,不复杂但容易忽略细节。关键是把不变的流程封装好,变的部分交给接口。Go的组合机制让这种模式用起来更自然。

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