关于后端:从链式调用谈构造器模式与柯里化

前段时间，应用结构器模式重构了http 工具类库，顺带优化一下AuditLog 模块的代码，而后很意外地被领导发现，他跟我说：这就是链式调用。这句话勾起我多年前的回顾

type LogLevel = string 
const (
    Debug LogLevel = "Debug" 
    Info LogLevel = "Info" 
    Warn LogLevel = "Warn" 
    Error LogLevel = "Error"
)

struct AuditLog {
    User string
    Operation string
    Level LogLevel
    Result string
    Timestamp time.Date
}

// 重构前 
sendAuditLog({
    User: "admin",
    Operation: "delete user",
    Result: "failed",
    Level: "Error",
    Timestamp: "2022-10-13"
})

// 重构后 
Builder().User("admin").Operation("delete user").Error("Failed")

早在十多年前，也就是 2012 年左右的光景，那时候前端还是 jQuery 的天下，大家十分相熟的 React、Angular 和 Vue 三剑客还没衰亡。我作为一个刚退学的大学生接触前端的第一个框架就是 jQuery，那时候 IE 浏览器的份额还很高，jQuery 抹平 IE、Chrome 和 FireFox 之间的差别，而且它特有的 链式调用 更是操作 DOM 的一把利器。

$("selector").html("abcd")

但随着技术的演进，尤其是 V8 引擎的弱小性能改良，使得 Javascript 从一个玩具语言逐步成为最受欢迎的编程语言，像 React、Angular 和 Vue 这样的 MVVM 类库框架逐步衰亡，jQuery 逐步退出舞台。

const eventNumbers = \[1,2,3,4,5,6\].filter(num => num % 2 == 0)
    .map(item => \`${item} is event number\`)

尽管像 Array、Map 这样的数据结构还反对 map、filter 等链式操作，但很少人再提起 链式调用，反而是隔壁 Java 用一个全新的词汇 Stream API，但 Java 的实现是通过 Stream 的形象接口，局限于实现 Collection 接口的数据结构。

直到起初专门去学习函数式编程，接触 柯里化 等概念。惋惜 Go 对函数式编程的反对十分个别，连最根本的箭头函数都不反对，所以不打算像 Rust 那样应用宏实现主动柯里化，退而求其次，抉择中规中矩的OOP 常见的 结构器模式，笨是笨点，但至多容易了解和保护。

type LogLevel = string
const (
    Debug LogLevel = "Debug"
    Info LogLevel = "Info"
    Warn LogLevel = "Warn"
    Error LogLevel = "Error"
)

struct AuditLog {
    User string
    Operation string
    Result string
    Level LogLevel
    Timestamp Date
}

func (log *AuditLog) User(user string) OperationInterface {
    log.User = user
    return log
}

func (log *AuditLog) Operation(op string) LevelInterface {
    log.Operation = op
    return log
}

func (log *AuditLog) Debug(result string) *AuditLog {
    log.Level = Debug
    log.Result = result
    return log
}

func (log *AuditLog) Info(result string) *AuditLog {
    log.Level = Info
    log.Result = result
    return log
}

func (log *AuditLog) Warn(result string) *AuditLog {
    log.Level = Warn
    log.Result = result
    return log
}

func (log *AuditLog) Error(result string) *AuditLog {
    log.Level = Error
    log.Result = result
    return log
}

// 构造函数
func NewAuditLog() *AuditLog {
    return &AuditLog{
        User: "",
        Operation: "",
        Result: "",
        Level: Error,
        Timestamp: time.Now()}
}

// 结构器模式 
func Builder() UserInterface {return NewAuditLog()
}

// 针对 User 字段封装的 setter 函数 
interface UserInterface {User(string) OperationInterface
}

// 针对 Operation 字段封装的 setter 函数
interface OperationInterface {Operation(string)
}

// 针对 Level 字段封装的 setter 函数，对枚举进行非凡解决 
interface LevelInterface {Debug(string) *AuditLog
    Info(string) *AuditLog
    Warn(string) *AuditLog
    Error(string) *AuditLog
}

重构后的代码看起来更简洁且条理清晰，最重要的是看起来像合乎自然语言的浏览习惯，这被称之为代码的 语义化

// 重构后 
Builder().User("admin").Operation("delete user").Error("Failed")

以上的重构过程须要恪守哪些规定或者窍门，我列出来以下 5 点供大家参考：

1. 每个字段都抽取出一个 interface，interface 包裹着 setter 办法
2. 通过管制 interface 外部的 setter 办法返回值类型来管制办法的调用程序，比方 UserInterface 的返回值是 OperationInterface
3. 对于类型是 枚举 的字段，比如说 Level 字段的类型就是只有 Debug、Info等无限个数的，能够别离创立别名办法，比方 Debug()、Info()
4. 每个枚举类型的 setter 办法都能够额定设置一个非枚举的字段，比如说 Debug(string) 可能同时设置 Level 和 Result 两个字段的值。
5. 最初一个字段的 setter 办法要返回残缺的构造体，或者被特定 interface 包裹起来的构造体，目标是暗藏实现细节。

以上过程十分公式化，齐全能够通过代码主动生成，而后再前期人为调整一下程序，使得办法调用程序更适宜浏览习惯。

我认为比拟值得探讨的点，就是应用 interface 代替原来的 枚举，让代码看起来更简洁易懂且语义化。

围绕着 应用 interface 代替 枚举 的话题，我想进一步探讨 Go 语言中如何实现简单类型枚举

因为 Go 语言的限度，Go 语言中的枚举都是通过数字、字符串等根本类型来模仿的，不存在真正意义上的枚举。

要实现简单构造的枚举，往往须要借助全局变量，然而全局变量并不是只读，在运行过程中容易被篡改，存在数据竞争的危险。

struct ResponseEnum {
    Code int
    MsgEn string
    MsgCn string
    Extra Extra
}

struct Extra {
    StatusCode string
    Message string
}

var Succeed = ResponseEnum {
    Code: 200,
    MsgEn: "request succeed",
    MsgCn: "申请胜利"
}
var BadRequest = ResponseEnum {
    Code: 400,
    MsgEn: "invalid request",
    MsgCn: "申请参数有误"
}
var Unauthorized = ResponseEnum {
    Code: 401,
    MsgEn: "needs login",
    MsgCn: "须要登陆"
}
var NotFound = ResponseEnum {
    Code: 401,
    MsgEn: "the requested resource is not existed",
    MsgCn: "资源不存在"
}

应用 interface 替换 枚举 重构：

interface Response {Code() int
    MsgEn() string
    MsgCn() string
    Extra() *Extra}

struct httpResponse {
    Code int `json: "code"`
    MsgEn string `json: "msgEn"`
    MsgCn string `json: "msgCn"`
    Extra Extra `json: "extra"`
}

func (resp *httpResponse) Code() int {return resp.Code}

func (resp *httpResponse) MsgEn() string {return resp.MsgEn}

func (resp *httpResponse) MsgCn() string {return resp.MsgCn}

func (resp *httpResponse) Extra() Extra {return resp.Extra}

func Succeed(extra Extra) Response {
    return &httpResponse {
        Code: 200,
        MsgEn: "request succeed",
        MsgCn: "申请胜利", 
        Extra: extra
    }
}

func BadRequest(extra Extra) Response {
    return &httpResponse {
        Code: 400,
        MsgEn: "invalid request",
        MsgCn: "申请参数有误" 
        Extra: extra
    }
}

func Unauthorized(extra Extra) Response {
    return &httpResponse {
        Code: 401,
        MsgEn: "needs login",
        MsgCn: "须要登陆" 
        Extra: extra
    }
}

func NotFound(extra Extra) Response {
    return &httpResponse {
        Code: 401,
        MsgEn: "the requested resource is not existed",
        MsgCn: "资源不存在" 
        Extra: extra
    }
}

重构完后，本来的全局变量都变成公开函数，每次调用函数都会返回一个全新构造体示例，天然就不会存在数据竞争的场景。

而且返回的后果类型都是 interface，只提供读取操作屏蔽批改操作，打消运行中篡改数据的可能，进步代码的健壮性。

并且能够通过创立 函数别名 的形式自定义枚举：

// DuplicatedName 所有场景都通用的自定义重名资源谬误枚举
func DuplicatedName() Response {return BadRequest(Extra{StatusCode: "CustomizedCode001", Message: "资源名称已存在"})
}

// ImageError 跟镜像相干的谬误枚举
func ImageError(code string, msg string) Response {
    // 状态码对立加上 IMG 前缀
    return BadRequest(Extra{StatusCode: "IMG" + code, Message: msg})
}

总结

链式调用 Chain Call 更像是一种俗称，它常见的实现形式有两种：CPS(Continuation Passing Style) 和 State Machine 两种，
前者是函数式的柯里化 Currying，个别都是提早求值 lazy evaluation，具体做法是把中间状态保留到函数栈帧中，默认是线程平安的；
后者是面向对象的状态机 State Machine，也能够做到提早求值，具体做法是把中间状态保留到构造体中，但因为函数栈帧的大小无限，最终都会逃逸到堆上，因而性能不是最佳，默认也不是线程平安的，长处是易于了解。