Go语言实践模式 - 函数选项模式(Functional Options Pattern)

什么是函数选项模式

大家好，我是小白，有点黑的那个白。

最近遇到一个问题，因为业务需求，需要对接三方平台.

而三方平台提供的一些HTTP(S)接口都有统一的密钥生成规则要求.

为此我们封装了一个独立的包 xxx-go-sdk 以便维护和对接使用.

其中核心的部分是自定义HTTP Client,如下:

type Client struct {}

func (c *Client) do() {
      // 实现统一的加密和签名逻辑
      // 统一调用net/http
}

// 订单列表接口
func (c *Client) OrderList(){
      c.do()
}

// 订单发货接口
func (c *Client) OrderDelivery(){
      c.do()
}

// ... 其他接口

一些平台会要求appKey/appSecret等信息，所以Client结构体就变成了这样，这时参数还比较少, 而且是必填的参数，我们可以提供构造函数来明确指定。

type Client struct {
      AppKey     string
      AppSecret string
}

func NewClient(appKey string, appSecret string) *Client {
     c := new(Client)
     c.AppKey = appKey
     c.AppSecret = appSecret
     return c
}

看起来很满足，但是当我们需要增加一个 Timeout 参数来控制超时呢?

或许你会说这还不简单，像下面一样再加一个参数呗

type Client struct {
      AppKey     string
      AppSecret string
      Timeout    time.Duration
}

func NewClient(appKey string, appSecret string, timeout time.Duration) *Client {
     c := new(Client)
     c.AppKey = appKey
     c.AppSecret = appSecret
     c.Timeout = timeout
     return c
}

那再加些其他的参数呢？那构造函数的参数是不是又长又串，而且每个参数不一定是必须的，有些参数我们有会考虑默认值的问题。

为此，勤劳但尚未致富的 gophers 们使用了总结一种实践模式

首先提取所有需要的参数到一个独立的结构体 Options，当然你也可以用 Configs 啥的.

type Options struct {
      AppKey       string
      AppSecret string
}

然后为每个参数提供设置函数

func WithAppKey(appKey string) func(*Options) {
      return func(o *Options) {
            o.AppKey = appKey
      }
}

func WithAppSecret(appSecret string) func(*Options) {
      return func(o *Options) {
            o.AppSecret = appSecret
      }
}

这样我们就为每个参数设置了独立的设置函数。返回值 func(*Options) 看着有点不友好，我们提取下定义为单个 Option 调整一下代码

type Option func(*Options)

func WithAppKey(appKey string) Option {
      return func(o *Options) {
            o.AppKey = appKey
      }
}

func WithAppSecret(appSecret string) Option {
      return func(o *Options) {
            o.AppSecret = appSecret
      }
}

当我们需要添加更多的参数时，只需要在 Options 添加新的参数并添加新参数的设置函数即可。

比如现在要添加新的参数 Timeout

type Options struct {
      AppKey       string
      AppSecret   string
      Timeout.     time.Duration // 新增参数
}

// Timeout 的设置函数
func WithTimeout(timeout time.Duration) Option {
      return func(o *Options) {
            o.Timeout = timeout
      }
}

这样后续不管新增多少参数，只需要新增配置项并添加独立的设置函数即可轻松扩展，并且不会影响原有函数的参数顺序和个数位置等。

至此，每个选项是区分开来了，那么怎么作用到我们的 Client 结构体上呢?

首先，配置选项都被提取到了 Options 结构体中，所以我们需要调整一下 Client 结构体的参数

type Client struct {
      options *Options
}

其次，每一个选项函数返回 Option,那么任意多个就是 ...Option，我们调整一下构造函数 NewClient 的参数形式，改为可变参数，不在局限于固定顺序的几个参数。

func NewClient(options ...Option) *Client {
    c := new(Client)
    c.Options = ?
    return c
}

然后循环遍历每个选项函数，来生成Client结构体的完整配置选项。

func NewClient(options ...Option) *Client {
     opts := new(Options)
     for _, o := range options {
          o(opts)
    }
    c := new(Client)
    c.Options = opts
    return c
}

那么怎么调用呢？对于调用方而已，直接在调用构造函数NewClient()的参数内添加自己需要的设置函数(WithXXX)即可

client := NewClient(
     WithAppKey("your-app-key"),
     WithAppSecret("your-app-secret"),
)

当需要设置超时参数，直接添加 WithTimeout即可,比如设置3秒的超时

client := NewClient(
     WithAppKey("your-app-key"),
     WithAppSecret("your-app-secret"),
     WithTimeout(3*time.Second),
)

配置选项的位置可以任意设置，不需要受常规的固定参数顺序约束。

可以看到，这种实践模式主要作用于配置选项，利用函数支持的特性来实现的，为此得名 Functional Options Pattern，优美的中国话叫做「函数选项模式」。

总结

最后, 我们总结回顾一下在Go语言中函数选项模式的优缺点

优点

1. 支持多参数;
2. 支持参数任意位置顺序;
3. 支持默认值设置;
4. 向后兼容,扩展性极佳;
5. 用户使用行为一致, 体感良好.

缺点

这是特性,不是缺点 - -!

1. 增加了Options结构和Option定义;
2. 针对每个参数都有对应的设置函数,每个选项函数的实现代码量好像多了一些;