之前介紹過 Prototype-based programming，Golang 利用委派 delegate 也能做到。
委派的範例
type Widget struct {
X, Y int
}
type Label struct {
Widget
Text string
X int
}
func (label Label) Paint() {
fmt.Printf("[%p] - Label.Paint(%q)\n", &label, label.Text)
}上面這段程式碼有幾個重點：
- 定義了 struct，Widget
- 跟 C 語言一樣，把 struct 放到另一個 struct 中，定義了 Label，把 Widget 委派進去
- Label 實作了 Paint() 方法
接著可以這樣使用：
label := Label{Widget{10, 10}, "State", 100}
fmt.Printf("X=%d, Y=%d, Text=%s, Widget.X=%d\n", // X=100, Y=10, Text=State, Widget.X=10
label.X, label.Y, label.Text,
label.Widget.X)
fmt.Printf("%+v\n%v\n", label, label) // {Widget:{X:10 Y:10} Text:State X:100}
// {{10 10} State 100}
label.Paint() // [0xc0000a81e0] - Label.Paint("State")可以發現衝突的屬性名稱 X，需要手動處理。
再來繼續擴充程式，新增一個 Button：
type Button struct {
Label
}
func NewButton(x, y int, text string) Button {
return Button{Label{Widget{x, y}, text, x}}
}
// override
func (button Button) Paint() {
fmt.Printf("[%p] - Button.Paint(%q)\n",
&button, button.Text)
}
func (button Button) Click() {
fmt.Printf("[%p] - Button.Click()\n", &button)
}再新增一個 ListBox：
type ListBox struct {
Widget
Texts []string
Index int
}
func (listBox ListBox) Paint() {
fmt.Printf("[%p] - ListBox.Paint(%q)\n",
&listBox, listBox.Texts)
}
func (listBox ListBox) Click() {
fmt.Printf("[%p] - ListBox.Click()\n", &listBox)
}然後定義二個介面，用來多型：
type Painter interface {
Paint()
}
type Clicker interface {
Click()
}接著就能泛型的使用：
label := Label{Widget{10, 10}, "State", 100}
button1 := Button{Label{Widget{10, 20}, "OK", 10}}
button2 := NewButton(20, 40, "Exit")
listBox := ListBox{Widget{10, 20},
[]string{"AA", "BB", "CC", "DD"}, 0}
// [0xc000012270] - Label.Paint("State")
// [0xc0000122a0] - Button.Paint("OK")
// [0xc0000122d0] - Button.Paint("Exit")
// [0xc000012300] - ListBox.Paint(["AA" "BB" "CC" "DD"])
for _, painter := range []Painter{label, button1, button2, listBox} {
painter.Paint()
}
// [0xc0000123f0] - Button.Click()
// [0xc000012420] - Button.Click()
// [0xc000012450] - ListBox.Click()
for _, widget := range []Painter{label, button1, button2, listBox} {
if clicker, ok := widget.(Clicker); ok {
clicker.Click()
}
}以上就是 Go 中的委派與介面多型的寫法，並融合了原型設計。
重構委派的範例
先來看一個資料容器的範例，其中有 Add()、Delete()、Contains()、轉字串的方法：
type IntSet struct {
data map[int]bool
}
func NewIntSet() IntSet {
return IntSet{make(map[int]bool)}
}
func (set *IntSet) Add(x int) {
set.data[x] = true
}
func (set *IntSet) Delete(x int) {
delete(set.data, x)
}
func (set *IntSet) Contains(x int) bool {
return set.data[x]
}
func (set *IntSet) String() string {
if len(set.data) == 0 {
return "{}"
}
ints := make([]int, 0, len(set.data))
for i := range set.data {
ints = append(ints, i)
}
sort.Ints(ints)
parts := make([]string, 0, len(ints))
for _, i := range ints {
parts = append(parts, fmt.Sprint(i))
}
return "{" + strings.Join(parts, ",") + "}"
}使用方法如下：
ints := NewIntSet()
for _, i := range []int{1, 3, 5, 7} {
ints.Add(i)
fmt.Println(ints)
}
for _, i := range []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} {
fmt.Print(i, ints.Contains(i), " ")
ints.Delete(i)
fmt.Println(ints)
}重點來了，我們需要擴充一個 Undo 的還原功能，方法如下：
type UndoableIntSet struct {
IntSet
functions []func()
}
func NewUndoableIntSet() UndoableIntSet {
return UndoableIntSet{NewIntSet(), nil}
}
// override
func (set *UndoableIntSet) Add(x int) {
if !set.Contains(x) {
set.data[x] = true
set.functions = append(set.functions, func() { set.Delete(x) })
} else {
set.functions = append(set.functions, nil)
}
}
// override
func (set *UndoableIntSet) Delete(x int) {
if set.Contains(x) {
delete(set.data, x)
set.functions = append(set.functions, func() { set.Add(x) })
} else {
set.functions = append(set.functions, nil)
}
}
func (set *UndoableIntSet) Undo() error {
if len(set.functions) == 0 {
return errors.New("No functions to undo")
}
index := len(set.functions) - 1
if function := set.functions[index]; function != nil {
function()
set.functions[index] = nil // free closure for garbage collection
}
set.functions = set.functions[:index]
return nil
}可以如下使用 Undo() 功能：
ints := NewUndoableIntSet()
for _, i := range []int{1, 3, 5, 7} {
ints.Add(i)
fmt.Println(ints)
}
for _, i := range []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} {
fmt.Print(i, ints.Contains(i), " ")
ints.Delete(i)
fmt.Println(ints)
}
for {
if err := ints.Undo(); err != nil {
break
}
fmt.Println(ints)
}為了 Undo 功能，NewUndoableIntSet 幾乎重寫了 IntSet 和「寫」有關的所有方法，但是，別的類別可能也需要 Undo，難道每個類別都必須重寫嗎?
嘗試使用之前幾篇文章提到的泛型、函式語言程式設計、IoC 控制反轉來解決這個問題。
首先我們需要做幾件事情：
- 定義一個 Undo[] 的函式陣列（當成 stack 用）
- 實做通用的 Add() 方法；用函式指標，並把指標存到 Undo[] 陣列中
- Undo() 函式中，循環 Undo[] 陣列，並執行，執行完做 stack pop
type Undo []func()
func (undo *Undo) Add(function func()) {
*undo = append(*undo, function)
}
func (undo *Undo) Undo() error {
functions := *undo
if len(functions) == 0 {
return errors.New("No functions to undo")
}
index := len(functions) - 1
if function := functions[index]; function != nil {
function()
functions[index] = nil
}
*undo = functions[:index]
return nil
}接著 IntSet 可以改成：
type IntSet struct {
data map[int]bool
undo Undo
}
func NewIntSet() IntSet {
return IntSet{data: make(map[int]bool)}
}
func (set *IntSet) Add(x int) {
if !set.Contains(x) {
set.data[x] = true
set.undo.Add(func() { set.Delete(x) })
} else {
set.undo.Add(nil)
}
}
func (set *IntSet) Delete(x int) {
if set.Contains(x) {
delete(set.data, x)
set.undo.Add(func() { set.Add(x) })
} else {
set.undo.Add(nil)
}
}
func (set *IntSet) Contains(x int) bool {
return set.data[x]
}
func (set *IntSet) Undo() error {
return set.undo.Undo()
}其中 Add()、Delete()、Undo() 函式中都使用 Undo 介面。
從原本的流程中抽象出 Undo (Control、how to do)，至於實際的業務邏輯 (Logic、what to undo)，則交給 struct 自己負責；IntSet.Add() 的 undo 是 set.Delete()；而 set.Delete(x) 的 undo 是 set.Add(x)。
這和 C++ 的泛型有點像，也和 map、reduce、filter 把控制邏輯、業務邏輯分開的概念類似。
另外從一開始的 UndoableIntSet 包裝 IntSet 類別，到反過來 IntSet 依賴 Undo 類別，正是 IoC 控制反轉。
