结构型模式解决什么问题

结构模式关注类和对象的组合，解决如何将类和对象组装成较大结构的同时，保持结构的灵活和可复用性。

1.装饰模式(俄罗斯套娃)

装饰模式是对基类进行包装(装饰)从而为对象增加新功能或改变原有功能，操作对象和装饰器对象由于实现了同一接口，
因而操作对象可以用装饰器进行多次(套娃式)封装，对象将获得所有装饰器作用叠加后的功能。

装饰模式图解

下面代码描述了如何通过层层装饰返回一个满足顾客要求的披萨，并计算价格：

package main

import "fmt"

type IPizza interface {
    getPrice() int
}

// 基类: 素食披萨
type Vegetable struct {
}

func (v Vegetable) getPrice() int {
    return 10
}

// 装饰器1: 奶酪装饰器
type Cheese struct {
    pizza IPizza
}

func (c Cheese) getPrice() int {
    return c.pizza.getPrice() + 3
}

// 装饰器2:
type Tomato struct {
    pizza IPizza
}

func (c Tomato) getPrice() int {
    return c.pizza.getPrice() + 4
}

func main() {

    vegetablePizza := Vegetable{}

    cheeseVegePizza := Cheese{vegetablePizza}

    tomatoCheeseVegePizza := Tomato{cheeseVegePizza}

    fmt.Printf("加了番茄和奶酪的披萨最终价格:%d\n", tomatoCheeseVegePizza.getPrice())

}


// output
// 加了番茄和奶酪的披萨最终价格:17

2.适配器模式

适配器模式可以通过一个中间层使不兼容的两个对象互相合作，适配器接收对象对其调用，并将此调用装换为对另一个对象的调用。适配就好比现实世界中的扩展坞将A和B
两个接口之间做了一层装换。

适配器模式图解

下面代码描述了如何通过适配器让只支持usb的windows电脑，也能使用雷电接口：

package main

import "fmt"

type Computer interface {
    InsertIntoLightningPort()
}

type Client struct {
}

// 给电脑插入雷电接口
func (t Client) InsertLightIntoComputer(c Computer) {
    c.InsertIntoLightningPort()
}

type Mac struct {
}

// mac电脑使用雷电接口
func (m Mac) InsertIntoLightningPort() {
    fmt.Println("给mac电脑插入雷电接口")
}

type Windows struct {
}

// windows电脑使用usb接口
func (m Windows) InsertIntoUsbPort() {
    fmt.Println("给windows电脑插入usb接口")
}

type WindowsAdapter struct {
    windows Windows
}

// 适配器 将雷电接口转为usb接口
func (w WindowsAdapter) InsertIntoLightningPort() {
    fmt.Println("转换雷电接口为usb接口")
    w.windows.InsertIntoUsbPort()
}

func main() {
    mac := Mac{}
    client := Client{}

    client.InsertLightIntoComputer(mac)

    windows := Windows{}

    adapter := WindowsAdapter{windows: windows}

    client.InsertLightIntoComputer(adapter)
}


// output
// 给mac电脑插入雷电接口
// 转换雷电接口为usb接口
// 给windows电脑插入usb接口

3.代理模式

代理模式可以替代原对象，处理对原对象的调用，通常会在对原对象的调用前后做一些同一的处理，例如nginx代理web应用处理请求，在流量真正到达
web应用程序前做请求的负载均衡，之后决定将请求转发给哪台服务器。

代理模式图解

下面代码实现了nginx代理web应用程序做接口限流：

package main

import "fmt"

// web服务应该具有处理请求的能力
type Server interface {
    handleRequest(url, method string) (int, string)
}

// web应用程序
type Application struct {
}

func (a Application) handleRequest(url, method string) (int, string) {
    if url == "/app/status" && method == "GET" {
        return 200, "Ok"
    }

    if url == "/create/user" && method == "POST" {
        return 200, "User Created Success!"
    }
    return 404, "404 Not Found"
}

// nginx 代理web应用处理请求，做api接口请求限流
type NginxServer struct {
    application  Application
    MaxReqNum    int            // 最大请求数
    LimitRateMap map[string]int // 缓存每个接口的请求数
}

func NewNginxServer(app Application, max int) *NginxServer {
    return &NginxServer{
        application:  app,
        MaxReqNum:    max,
        LimitRateMap: make(map[string]int),
    }
}

// 代理web应用请求
func (n NginxServer) handleRequest(url, method string) (int, string) {
    if !n.checkReqRate(url) {
        return 403, "Not Allowed"
    }

    // 接口限流后转发请求到真实web应用
    return n.application.handleRequest(url, method)
}

// 接口限流和缓存
func (n *NginxServer) checkReqRate(url string) bool {
    reqNum := n.LimitRateMap[url]

    if reqNum >= n.MaxReqNum {
        return false
    }
    n.LimitRateMap[url]++

    return true
}

func main() {

    nginx := NewNginxServer(Application{}, 2)
    respCode, respBody := nginx.handleRequest("/app/status", "GET")
    fmt.Printf("URL:%s \n返回状态码:%d,响应内容:%s \n\n", "/app/status", respCode, respBody)

    respCode, respBody = nginx.handleRequest("/app/status", "GET")
    fmt.Printf("URL:%s \n返回状态码:%d,响应内容:%s \n\n", "/app/status", respCode, respBody)

    // 超过了最大限流数 返回403
    respCode, respBody = nginx.handleRequest("/app/status", "GET")
    fmt.Printf("URL:%s \n返回状态码:%d,响应内容:%s \n\n", "/app/status", respCode, respBody)

    respCode, respBody = nginx.handleRequest("/create/user", "POST")
    fmt.Printf("URL:%s \n返回状态码:%d,响应内容:%s \n\n", "/create/user", respCode, respBody)

}

/* output
URL:/app/status
返回状态码:200,响应内容:Ok

URL:/app/status
返回状态码:200,响应内容:Ok

URL:/app/status
返回状态码:403,响应内容:Not Allowed

URL:/create/user
返回状态码:200,响应内容:User Created Success!

*/

4.总结

下面是分别是这3种设计模式的常见应用场景:

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