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读代码之golang装饰器模式

读代码之golang装饰器模式

作者: hellodyp | 来源:发表于2019-11-17 17:26 被阅读0次

    v站看到一篇文章,说到了golang实现python装饰器的方法,有两个实现方式
    其中一种是用类方式实现的,当时泛览了下代码,觉得 emmm...实现方式挺花哨的,貌似看懂了就没怎么在意,当时特意把代码复制到goland中作为参考了
    某天上班摸鱼,仔细看了下这段代码,梳理细节后忽然发现没get到其中逻辑
    郁闷很久未参透
    有空就特意调试打印下这段代码
    好几天才整明白,这大概就是菜比の理解能力了吧

    代码如下:

    // with interface. which we need create a `point` first. and use it later
    
    package main
    
    import "fmt"
    
    type FibI interface {
        Fib(n int) int
        Wrap(fib FibI) FibI
    }
    
    type Fib struct {
        Wrapper FibI
    }
    
    func (this *Fib) Fib(n int) int {
        //wrapper := this.Wrapper
        if this.Wrapper == nil {
            this.Wrapper = this
        }
        fmt.Printf("我执行了...%T...%v\n", this.Wrapper, n)
        if n == 0 {
            return 0
        }
        if n == 1 {
            return 1
        }
        // call son
        fmt.Printf("leixing9...%T...\n", this.Wrapper)
        return this.Wrapper.Fib(n-1) + this.Wrapper.Fib(n-2)
    }
    
    func (this *Fib) Wrap(fib FibI) FibI {
        fmt.Printf("leixing1...%T...\n", this.Wrapper)
        this.Wrapper = fib
        fmt.Printf("leixing2...%T...\n", this.Wrapper)
        fmt.Println("fib 调用", this)
        return this
    }
    
    type CacheFib struct {
        Wrapper FibI
        cache   map[int]int
    }
    
    func (this *CacheFib) Wrap(fib FibI) FibI {
        this.Wrapper = fib
        fmt.Printf("leixing6...%T...\n", this.Wrapper)
        return this
    }
    
    func (this *CacheFib) Fib(n int) int {
        if this.cache == nil {
            this.cache = make(map[int]int)
        }
        if ans, ok := this.cache[n]; ok {
            return ans
        }
        ans := this.Wrapper.Fib(n)
        this.cache[n] = ans
        return ans
    }
    
    type CounterFib struct {
        Wrapper FibI
        Counter int
    }
    
    func (this *CounterFib) Wrap(fib FibI) FibI {
        this.Wrapper = fib
        fmt.Printf("leixing...%T...\n", this.Wrapper)
        return this
    }
    
    func (this *CounterFib) Fib(n int) int {
        this.Counter++
        return this.Wrapper.Fib(n)
    }
    
    func main() {
        fib := new(Fib)
        //fmt.Println("result fib", fib.Fib(10))
    
        cacheFib := new(CacheFib)
        //f := cacheFib.Wrap(fib.Wrap(cacheFib))
        //fmt.Println(f.Fib(10), "heihei")
        counterFib := new(CounterFib)
        counterCacheFib := cacheFib.Wrap(counterFib.Wrap(fib.Wrap(cacheFib)))
        fmt.Println("result cache:counter:fib", counterCacheFib.Fib(10))
        fmt.Printf("count: %d, cache: %v", counterFib.Counter, cacheFib.cache)
    }
    
    

    本文的目的没有那么高大上,就是简单的理解一下,这种装饰器实现及其后的核心原理
    讲真,这个代码实现的挺花哨的>_<
    所以,我把自己的那些调试打印信息也一并给出了

    首先第一步:
    背景:用装饰器的原理实现斐波那契数列的计算
    如果有golang语法基础,相信这些main函数之前的代码应该理解起来不难

    其中Fib结构是一个实现了FibI接口的对象
    乍看之下好像仅此而已
    CacheFib结构也同样实现了此接口,不过提供了一个map数据结构,会把之前计算过的数值缓存起来,后面调用直接取缓存
    CounterFib结构就简单啦,它计算了CounterFib实例调用Fib方法的次数
    三个Fib类的Wrap方法实现方式都一样:就是把自身的Wrapper属性赋值为参数中的(实现了)FibI值

    一直到main函数之前,这些代码还都不难理解
    最后注意下主函数内的调用方法

    cacheFib.Wrap(counterFib.Wrap(fib.Wrap(cacheFib)))
    

    瞬间懵逼有木有
    乍看之下,为什么cacheFib会出现两次,看起来好像是自己引用了自己(递归也是自己调用自己,好好参悟一下)
    嗯,那些能明白这行代码的童鞋可以先行告退了,没懂得同学咱门继续

    不明白的话就运行一遍代码:
    斐波那契数列计算完美,有计算次数,也优化了计算逻辑(缓存了)
    但这并不妨碍咱们的懵逼状态ing~
    整个方法的调用链是怎样的呢

    我在各个位置加了打印信息,其核心就是Fib方法
    通过打印可以发现,每次计算n数值的时候都会调用Fib 对象的Fib 方法(有点绕)
    打印Fib 对象的Wrapper类型, 显示为main.CacheFib类型

    所以,我们重新回顾下Fib对象,其实它没那么简单,首先对象的Wrapper 属性本身类型就是实现了FibI 接口的类型,其次对象本身也实现FibI 接口
    Fib 对象的Fib 方法中调用了 Fib 对象的Wrapper属性的Fib方法(还是很绕,注意区分下Fib对象和Fib方法,这是两个概念)

    那么回头来看main函数中的实现,cacheFib 是CacheFib类的实例,cacheFib使用Wrap方法用counterFib对象来装饰自身,但是counterFib对象的Wrapper被fib对象装饰了,同时fib对象又被cacheFib自身装饰了,那么当我们执行counterCacheFib.Fib(10)是时候,经过层层装饰,其实调用的方法是fib对象的Fib方法,fib对象的Fib方法在每次执行的时候又会调用自身Wrapper的Fib方法(不过这是一个类似递归的操作,只有当参数n大于1的时候才会调用自身的Wrapper的Fib方法),不过Fib.Wrapper又被cacheFib装饰了,所以绕了一圈又回来了,只要入参n大于1,就会一直递归往复(这是一个有退出条件的闭环), 所以小伙伴们都绕明白了吗

    如果用python实现起来其实就相对简单多了,这里就不再给出代码了。换个思路,为了加强理解,如果用python实现一个上面golang风格的代码呢?感兴趣可以实现一下,会更好的帮助你理解golang以及python的风格用法特点,这里给出参考:

    class CacheFib(object):
    
        def __init__(self):
            self.cache = dict()
            self.f = None
    
        def wrap(self, obj):
            self.f = obj.fib
            # return self
    
        def fib(self, n):
            if not self.cache.get(n):
                self.cache[n] = self.f(n)
    
            return self.cache[n]
    
    
    class CountFib(object):
    
        def __init__(self):
            self.count = 0
            self.f = None
    
        def wrap(self, obj):
            self.f = obj.fib
            # return self
    
        def fib(self, n):
            self.count += 1
            return  self.f(n)
    
    
    class Fib(object):
    
        def __init__(self):
            self.f = self.fib
    
        def wrap(self, obj):
            self.f = obj.fib
            # return self
    
        def fib(self, n)->int:
            if n == 0:
                return 0
            elif n == 1:
                return 1
            else:
                return self.f(n-1) + self.f(n-2)
    
    
    if __name__ == '__main__':
        f = Fib()
        cache = CacheFib()
        count = CountFib()
    
        f.wrap(cache)
        count.wrap(f)
        cache.wrap(count)
    
        # cache = cache.wrap(count.wrap(f.wrap(cache))
        cache.fib(20)
        print("count: {}, cache: {}".format(count.count, cache.cache) )
    

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