GoLang设计模式16 - 模板方法模式

模板方法设计模式是一种行为型设计模式。这种模式通过常用于为某种特定的操作定义一个模板或者算法模型。

以一次性密码(OTP:One Time Password)为例。我们常见的一次性密码有两种:短信密码(SMS OTP)或者邮件密码(Email OTP)。不过不管是短信密码还是邮件密码,它们的处理步骤都是一样的,步骤如下:

  1. 生成一串随机字符串
  2. 将字符串保存进缓存用来执行后续的验证
  3. 准备通知内容
  4. 发送通知
  5. 记录统计信息

在以上的步骤中,除了第4项“发送通知”的具体方式不一样,其他步骤都是不变的。即使以后有了新的一次性密码发送方式,可以预见以上的步骤也是不变的。

在这类场景中,即一个操作的步骤是固定的,只是在具体的执行方式上存在差异,这时我们就可以用到模板方法模式了。在模板方法模式中,我们通常会为这个操作定义一个模板接口或算法模型接口,接口中包含固定方法,然后由具体的实现类来重写相关接口并实现这些操作。

下面是一次性密码这个例子的实现:

otp.go

type iOtp interface {
	genRandomOTP(int) string
	saveOTPCache(string)
	getMessage(string) string
	sendNotification(string) error
	publishMetric()
}

type otp struct {
	iOtp iOtp
}

func (o *otp) genAndSendOTP(otpLength int) error {
	otp := o.iOtp.genRandomOTP(otpLength)
	o.iOtp.saveOTPCache(otp)
	message := o.iOtp.getMessage(otp)
	err := o.iOtp.sendNotification(message)
	if err != nil {
		return err
	}
	o.iOtp.publishMetric()
	return nil
}

简单解读下这段代码:

  • 在上面的代码中定义了iOtp接口,这个接口中的方法即OTP所需的相关步骤
  • 下面的smsemailiOtp接口的实现
  • 在结构体otp中定义了模板方法genAndSendOTP()

此外注意下:在上面这段代码中将iOtp接口和结构体otp合在了一起,提供了类似于抽象类的实现,这种做法大家需要的时候可以借鉴下。

sms.go

import "fmt"

type sms struct {
	otp
}

func (s *sms) genRandomOTP(len int) string {
	randomOTP := "1234"
	fmt.Printf("SMS: generating random otp %s\n", randomOTP)
	return randomOTP
}

func (s *sms) saveOTPCache(otp string) {
	fmt.Printf("SMS: saving otp: %s to cache\n", otp)
}

func (s *sms) getMessage(otp string) string {
	return "SMS OTP for login is " + otp
}

func (s *sms) sendNotification(message string) error {
	fmt.Printf("SMS: sending sms: %s\n", message)
	return nil
}

func (s *sms) publishMetric() {
	fmt.Printf("SMS: publishing metrics\n")
}

email.go

import "fmt"

type email struct {
	otp
}

func (s *email) genRandomOTP(len int) string {
	randomOTP := "1234"
	fmt.Printf("EMAIL: generating random otp %s\n", randomOTP)
	return randomOTP
}

func (s *email) saveOTPCache(otp string) {
	fmt.Printf("EMAIL: saving otp: %s to cache\n", otp)
}

func (s *email) getMessage(otp string) string {
	return "EMAIL OTP for login is " + otp
}

func (s *email) sendNotification(message string) error {
	fmt.Printf("EMAIL: sending email: %s\n", message)
	return nil
}

func (s *email) publishMetric() {
	fmt.Printf("EMAIL: publishing metrics\n")
}

main.go

import "fmt"

func main() {
	smsOTP := &sms{}
	o := otp{
		iOtp: smsOTP,
	}
	o.genAndSendOTP(4)
	fmt.Println("")
	emailOTP := &email{}
	o = otp{
		iOtp: emailOTP,
	}
	o.genAndSendOTP(4)
}

输出内容为:

SMS: generating random otp 1234
SMS: saving otp: 1234 to cache
SMS: sending sms: SMS OTP for login is 1234
SMS: publishing metrics

EMAIL: generating random otp 1234
EMAIL: saving otp: 1234 to cache
EMAIL: sending email: EMAIL OTP for login is 1234
EMAIL: publishing metrics

代码已上传至GitHub: zhyea / go-patterns / template-method-pattern

END!!

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