关于golang:编程模式之Go语言如何实现装饰器

原文链接：编程模式之 Go 如何实现装璜器

哈喽，大家好，我是 asong。明天想与大家聊一聊如何用Go 实现装璜器代码。为什么会有这个想法呢？最近因为我的项目须要始终在看 python 的代码，在这个我的项目中利用了大量的装璜器代码，一个装璜器代码能够在全文共用，缩小了冗余代码。python的语法糖让实现装璜器变得很简略，然而 Go 语言的 糖不多，而且又是强类型的动态无虚拟机的语言，所以，没有方法做到像 Java 和 Python 那样写出优雅的装璜器的代码，但也是能够实现的，明天咱们就看看如何Go 语言写出装璜器代码！

介绍装璜器基本概念之前，咱们先举个例子，跟装璜器很贴切：

现在咱们的生存程度进步了，根本人手一台手机，大家也晓得手机屏幕摔到地板上是很容易碎屏的，手机屏幕一坏，又要多花一笔费用进行培修，很是心痛；那么有什么什么方法来防止这个问题呢，在不毁坏手机屏幕构造的状况下，让咱们的手机更耐坏呢？其实咱们只须要花几元钱买一个钢化膜，钢化膜在不扭转原有手机屏幕的构造下，让手机变得更耐摔了。

依据下面这个例子，就能够引出本文的外围 -> 装璜器。装璜器实质就是：

函数装璜器用于在源码中“标记”函数，以某种形式加强函数的行为。

装璜器是一个弱小的性能，然而若想把握，必须要了解闭包！闭包的概念咱们在上面一大节阐明，咱们先来看一看 python 是如何应用装璜器的：

def metric(fn):
    @functools.wraps(fn)
    def timer(*arag, **kw):
        start = time.time()
        num = fn(*arag, **kw)
        end = time.time()
        times = (end - start) * 1000
        print('%s executed in %s ms' % (fn.__name__, times))
        return num
    return timer

@metric
def Sum(x, y):
    time.sleep(0.0012)
    return x + y;


Sum(10, 20)

这里要实现性能很简略，metric就是一个装璜器函数，他能够作用于任何函数之上，并打印该函数的执行工夫，有个这个装璜器，咱们想要晓得任何一个函数的执行工夫，就简便很多了。

简略总结一下装璜器应用场景：

插入日志：使面向切面编程变的更简略了。
缓存：读写缓存应用装璜器来实现，缩小了冗余代码。
事务处理：使代码看起来更简洁了。
权限校验：权限校验器是都是一套代码，缩小了冗余代码。

装璜器的应用场景还用很多，就不一一列举了，上面咱们就来看看如何应用 Go 也来实现装璜器代码吧！

装璜器的实现和闭包是分不开的，所以咱们先来学习一下什么是闭包！

咱们通常会把闭包和匿名函数弄混，这是因为：在函数外部定义函数不常见，直到开始应用匿名函数才会这样做。而且，只有波及嵌套函数时才有闭包问题。因而，很多人是同时晓得这两个概念的。

其实，闭包指延长了作用域的函数，其中蕴含函数定义体中援用、然而不在定义体中定义的非全局变量。函数是不是匿名的没有关系，要害是它能拜访定义体之外定义的非全局变量。

光看概念其实挺难了解闭包，咱们通过例子来进行了解。

func makeAverager() func(val float32) float32{series := make([]float32,0)
    return func(val float32) float32 {series = append(series, val)
        total := float32(0)
        for _,v:=range series{total +=v}
        return total/ float32(len(series))
    }
}

func main() {avg := makeAverager()
    fmt.Println(avg(10))
    fmt.Println(avg(30))
}

这个例子，你猜运行后果是什么？10,30还是10,20？

运行一下，答案进去了：10,20。为什么会这样呢？咱们来剖析一下！

下面的代码中 makeAverager 的写法在 C 语言中是不容许的，因为在 C 语言中，函数内的内存调配是在栈上的，在 makeAverager 返回后，这部分栈就被回收了，然而在 Go 语言中是没有问题的，因为 Go 语言会进行 escape analyze 剖析出变量的作用范畴，将变量在堆上进行内存调配，咱们应用 go build --gcflags=-m ./test/test1.go 来看一下剖析后果：

# command-line-arguments
test/test1.go:21:13: inlining call to fmt.Println
test/test1.go:22:13: inlining call to fmt.Println
test/test1.go:8:2: moved to heap: series
test/test1.go:8:16: make([]float32, 0) escapes to heap
test/test1.go:9:9: func literal escapes to heap
test/test1.go:21:17: avg(10) escapes to heap
test/test1.go:21:13: []interface {} literal does not escape
test/test1.go:22:17: avg(30) escapes to heap
test/test1.go:22:13: []interface {} literal does not escape
<autogenerated>:1: .this does not escape

从运行后果咱们能够看出，series、func、avg都逃逸到了堆上。所以咱们能够得出结论，series变量和 func(val float32) float32{} 被援用后，他所在的函数完结，也不会马上销毁，这也是变相缩短了函数的生命周期！

小结：综上所诉，闭包是一种函数，它会保留定义函数时存在的自在变量的绑定，这样调用函数时，尽管定义作用域不可用了，然而仍能应用那些绑定。

留神，只有嵌套在其余函数中的函数才可能须要解决不在全局作用域中的内部变量。

大家应该都应用过 Gin 这个 Web 框架，其在注册路由时提供了中间件的应用，能够拦挡 http 申请 - 响应 生命周期的非凡函数，在申请 - 响应生命周期中能够注册多个中间件，每个中间件执行不同的性能，一个两头执行完再轮到下一个中间件执行。这个中间件其实就是应用的装璜器，咱们来看一件简略的例子：

func VerifyHeader() gin.HandlerFunc {return func(c *gin.Context) {header := c.Request.Header.Get("token")
        if header == "" {
            c.JSON(200, gin.H{
                "code":   1000,
                "msg":    "Not logged in",
            })
            return
        }
    }
}
func main()  {r := gin.Default()
    group := r.Group("/api/asong",VerifyHeader())
    {group.GET("/ping", func(context *gin.Context) {
            context.JSON(200,gin.H{"message": "pong",})
        })
    }
    r.Run()}

这段代码很简略，咱们只须要写一个 VerifyHeader 函数，在注册路由的时候增加进去就能够了，当有申请进来时，会先执行 gin.HanderFunc 函数，在 Gin 框架中应用一个切片来存储的，所以在增加中间件时，要留神增加程序哦！

// HandlerFunc defines the handler used by gin middleware as return value.
type HandlerFunc func(*Context)

// HandlersChain defines a HandlerFunc array.
type HandlersChain []HandlerFunc

func (group *RouterGroup) combineHandlers(handlers HandlersChain) HandlersChain {finalSize := len(group.Handlers) + len(handlers)
    if finalSize >= int(abortIndex) {panic("too many handlers")
    }
    mergedHandlers := make(HandlersChain, finalSize)
    copy(mergedHandlers, group.Handlers)
    copy(mergedHandlers[len(group.Handlers):], handlers)
    return mergedHandlers
}

下面咱们看到了装璜器在 Gin 框架中的利用，这种设计大大减少了冗余代码的呈现，也使代码的可扩展性进步了。那么接下来咱们就在规范库 http 包上本人实现一个装璜器，练习一下。

咱们晓得 Go 语言的 http 规范库是不能应用中间件的，所以咱们的机会来了，咱们来给他实现一个！看代码：

type DecoratorHandler func(http.HandlerFunc) http.HandlerFunc

func MiddlewareHandlerFunc(hp http.HandlerFunc, decors ...DecoratorHandler) http.HandlerFunc {
    for d := range decors {dp := decors[len(decors)-1-d]
        hp = dp(hp)
    }
    return hp
}

func VerifyHeader(h http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {token := r.Header.Get("token")
        if token == "" {fmt.Fprintf(w,r.URL.Path +"response: Not Logged in")
            return
        }
        h(w,r)
    }
}

func Pong(w http.ResponseWriter, r *http.Request)  {fmt.Fprintf(w,r.URL.Path +"response: pong")
    return
}


func main()  {http.HandleFunc("/api/asong/ping",MiddlewareHandlerFunc(Pong,VerifyHeader))
    err := http.ListenAndServe(":8080", nil)
    if err != nil {log.Fatal("ListenAndServe:", err)
    }
}

实现起来还是比较简单，这里从新申明了 DecoratorHandler 类型，实质就是func(http.HandlerFunc) http.HandlerFunc，这样更加不便咱们增加中间件函数，中间件依照增加的程序执行。

好啦，本文到这里就完结了，这一文咱们学习了闭包的概念，通过闭包咱们学习了如何在 Go 语言中应用装璜器，因为 Go 语言中不反对注解这个语法糖，所以应用装璜器还是有点俊俏的，不过这个思维还是挺重要的，咱们日常开发中能够参考这种思维，写出更优质的代码来！

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前言

什么是装璜器

闭包

Gin 中装璜器的利用

net/http 应用装璜器

总结