Go设计模式原型模式考查点及使用详解

什么是原型模式？

原型模式是一种创建型设计模式，其目的是通过克隆已有的对象来创建新的对象，而不是通过常规的new操作符通过调用构造函数来创建新的对象。原型模式的核心思想是通过使用原型实例来指定新对象的类型，然后通过复制这个原型来创建新的对象。

原型模式在Go语言中很常用，例如当我们需要创建一些相同属性和方法的对象，但是这些对象的具体实现细节可能是不同的。此时，我们可以使用原型模式，并基于原型实例进行复制和修改。

原型模式的考查点

在实际使用原型模式时，我们要考虑以下几个关键点：

• 原型类需要实现Clone()方法，用于复制自身；
• 克隆操作可以通过浅拷贝或深拷贝来实现；
• 原型模式适用于创建相同类型的多个对象，且这些对象的实现细节可能会有所不同；
• 当需要克隆复杂对象时，我们需要考虑如何正确地处理对象之间的关联关系。

使用原型模式的案例分析

浅拷贝

package main

import (
    "fmt"
)

type Person struct {
    Age int
    Name string
    Addresses []string
}

func (p *Person) Clone() *Person {
    clone := *p
    return &clone
}

func main() {
    p1 := &Person{Age: 20, Name: "Tom", Addresses: []string{"Beijing", "Shanghai"}}
    p2 := p1.Clone()
    p2.Age = 21
    p2.Addresses[0] = "Guangzhou"
    fmt.Printf("p1 = %+v\np2 = %+v\n", p1, p2)
}

输出：

p1 = &{Age:20 Name:Tom Addresses:[Beijing Guangzhou]}
p2 = &{Age:21 Name:Tom Addresses:[Guangzhou Shanghai]}

上面的例子实现了一个Person结构体，并实现了Clone()方法来返回一个Person的克隆对象。在main()函数中，我们先创建一个Person对象p1，然后通过Clone()方法复制p1得到p2。最后，我们对p2的年龄和地址进行修改，并打印出两个对象的值。

其中，从输出结果可以看出，修改之后只有p2的年龄被修改，而地址则是共享的，即修改一个对象的属性会影响到所有克隆出来的对象。

深拷贝

package main

import (
    "fmt"
)

type Address struct {
    Province string
    City string
}

type Person struct {
    Age int
    Name string
    Addresses []*Address
}

func (p *Person) Clone() *Person {
    clone := *p
    clone.Addresses = make([]*Address, len(p.Addresses))
    for i, addr := range p.Addresses {
        clone.Addresses[i] = &Address{Province: addr.Province, City: addr.City}
    }
    return &clone
}

func main() {
    p1 := &Person{
        Age: 20,
        Name: "Tom",
        Addresses: []*Address{
            &Address{Province: "Beijing", City: "Dongcheng"},
            &Address{Province: "Shanghai", City: "Xuhui"},
        },
    }

    p2 := p1.Clone()
    p2.Name = "Jerry"
    p2.Addresses[0].City = "Chaoyang"
    fmt.Printf("p1 = %+v\np2 = %+v\n", p1, p2)
}

输出：

p1 = &{Age:20 Name:Tom Addresses:[0xc000052300 0xc000052320]}
p2 = &{Age:20 Name:Jerry Addresses:[0xc000052340 0xc000052360]}

上面的例子实现了一个包含Address地址列表的Person结构体，使用了深拷贝来复制对象并处理关联关系。

在main()函数中，我们先创建一个Person对象p1，其中包含两个Address对象。接着，我们通过Clone()方法创建p2，然后修改p2的Name和Addresses中第一个元素的City属性，并打印出两个对象的值。

从输出结果可以看出，修改后只有p2的Name和第一个Address的City被修改，而p1的值不变。

总结

原型模式是一种创建型设计模式，其核心思想是通过克隆已有的对象来创建新的对象，而不是通过常规的new操作符调用构造函数来创建新的对象。在实际使用原型模式时，我们需要考虑克隆操作的方式（浅拷贝/深拷贝）、如何处理对象之间的关联关系以及使用场景等因素。