建造者模式适用于复杂对象创建，通过分离构建与表示提升可读性和可维护性；在Golang中可通过函数式选项、泛型优化，并在并发环境下为每个goroutine创建独立实例以避免竞态。
建造者模式在 Golang 中可以优雅地处理复杂对象的创建，尤其当对象的构造过程涉及多个步骤或者存在多种配置选项时。它将对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
package main
import "fmt"
// Computer 计算机结构体
type Computer struct {
CPU string
RAM string
Storage string
GPU string
USBPorts int
HasBluetooth bool
}
// ComputerBuilder 计算机建造者接口
type ComputerBuilder interface {
SetCPU(cpu string) ComputerBuilder
SetRAM(ram string) ComputerBuilder
SetStorage(storage string) ComputerBuilder
SetGPU(gpu string) ComputerBuilder
SetUSBPorts(ports int) ComputerBuilder
SetHasBluetooth(hasBluetooth bool) ComputerBuilder
Build() Computer
}
// ConcreteComputerBuilder 具体计算机建造者
type ConcreteComputerBuilder struct {
computer Computer
}
// NewConcreteComputerBuilder 创建具体计算机建造者
func NewConcreteComputerBuilder() *ConcreteComputerBuilder {
return &ConcreteComputerBuilder{}
}
// SetCPU 设置CPU
func (b *ConcreteComputerBuilder) SetCPU(cpu string) ComputerBuilder {
b.computer.CPU = cpu
return b
}
// SetRAM 设置RAM
func (b *ConcreteComputerBuilder) SetRAM(ram string) ComputerBuilder {
b.computer.RAM = ram
return b
}
// SetStorage 设置存储
func (b *ConcreteComputerBuilder) SetStorage(storage string) ComputerBuilder {
b.computer.Storage = storage
return b
}
// SetGPU 设置GPU
func (b *ConcreteComputerBuilder) SetGPU(gpu string) ComputerBuilder {
b.computer.GPU = gpu
return b
}
// SetUSBPorts 设置USB端口
func (b *ConcreteComputerBuilder) SetUSBPorts(ports int) ComputerBuilder {
b.computer.USBPorts = ports
return b
}
// SetHasBluetooth 设置是否有蓝牙
func (b *ConcreteComputerBuilder) SetHasBluetooth(hasBluetooth bool) ComputerBuilder {
b.computer.HasBluetooth = hasBluetooth
return b
}
// Build 构建计算机
func (b *ConcreteComputerBuilder) Build() Computer {
return b.computer
}
// Director 指挥者
type Director struct {
builder ComputerBuilder
}
// NewDirector 创建指挥者
func NewDirector(builder ComputerBuilder) *Director {
return &Director{builder: builder}
}
// Construct 构建计算机
func (d *Director) Construct() Computer {
d.builder.SetCPU("Intel i9").
SetRAM("32GB").
SetStorage("1TB SSD").
SetGPU("NVIDIA RTX 3080").
SetUSBPorts(4).
SetHasBluetooth(true)
return d.builder.Build()
}
func main() {
builder := NewConcreteComputerBuilder()
director := NewDirector(builder)
computer := director.Construct()
fmt.Printf("CPU: %s\n", computer.CPU)
fmt.Printf("RAM: %s\n", computer.RAM)
fmt.Printf("Storage: %s\n", computer.Storage)
fmt.Printf("GPU: %s\n", computer.GPU)
fmt.Printf("USB Ports: %d\n", computer.USBPorts)
fmt.Printf("Has Bluetooth: %t\n", computer.HasBluetooth)
// 也可以直接使用 Builder
customComputer := NewConcreteComputerBuilder().
SetCPU("AMD Ryzen 5").
SetRAM("16GB").
SetStorage("500GB SSD").
Build()
fmt.Printf("\nCustom CPU: %s\n", customComputer.CPU)
fmt.Printf("Custom RAM: %s\n", customComputer.RAM)
}为什么选择建造者模式而不是直接构造函数？
直接构造函数对于简单的对象创建很有效，但当对象有许多可选参数或构建过程复杂时，构造函数会变得臃肿且难以维护。 建造者模式通过将构建逻辑分解为多个步骤，提高了代码的可读性和可维护性。 另外，它还允许你创建不同的对象配置，而无需修改构建代码本身。 想象一下，如果每次要改变计算机配置都要修改构造函数，那将是一场噩梦。
Golang 建造者模式有哪些常见的变体和优化？
可以考虑使用函数式选项模式来进一步简化建造者模式，尤其是在配置项非常多的时候。 另外，可以考虑使用泛型来创建更通用的建造者，使其可以用于构建不同类型的对象。 还有一点，如果构建步骤之间存在依赖关系，可以使用状态模式来管理构建过程的状态。
如何在并发环境中使用建造者模式？
在并发环境中使用建造者模式需要特别小心，因为建造者通常会维护内部状态。 最简单的方法是为每个 goroutine 创建一个新的建造者实例，以避免竞态条件。 另外，可以使用互斥锁来保护建造者的内部状态，但这可能会降低性能。 还可以考虑使用原子操作来更新建造者的内部状态，但这只适用于简单的状态更新。 选择哪种方法取决于具体的应用场景和性能要求。
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