模板方法模式通过接口与组合在go中实现算法骨架复用,定义DataProcessor接口规范LoadData与Validate步骤,Exporter结构体封装Export模板方法统一执行流程:加载→验证→格式化→输出,DBProcessor和FileProcessor分别实现不同数据源的处理逻辑,通过依赖注入灵活切换具体行为,实现流程复用与扩展解耦。

模板方法模式是一种行为设计模式,它在父类中定义算法的骨架,同时允许子类在不改变算法结构的情况下重写某些步骤。golang虽然没有继承机制,但可以通过接口和组合的方式实现类似的效果。这种方式非常适合需要复用流程逻辑、仅修改部分步骤的场景。
定义算法骨架:使用接口与结构体
在Go中,我们通过接口定义算法中的可变步骤,再由具体结构体实现这些步骤。模板结构体持有该接口,并在“模板方法”中调用这些步骤,从而形成固定的执行流程。
以数据处理为例,假设我们要实现一个通用的数据导出流程:加载数据 → 验证数据 → 格式化 → 输出。其中加载和验证是变化的,其他步骤相对固定。
示例代码:
定义步骤接口:
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<pre class="brush:php;toolbar:false;">type DataProcessor interface { LoadData() []string Validate(data []string) bool }
定义模板结构体和模板方法:
<pre class="brush:php;toolbar:false;">type Exporter struct { processor DataProcessor } func (e *Exporter) Export() { fmt.Println("开始导出...") data := e.processor.LoadData() if !e.processor.Validate(data) { fmt.Println("数据验证失败,导出终止") return } formatted := e.formatData(data) e.output(formatted) fmt.Println("导出完成") } func (e *Exporter) formatData(data []string) string { return strings.Join(data, ",") } func (e *Exporter) output(content string) { fmt.Printf("输出内容: %sn", content) }
实现具体步骤:自定义处理器
现在我们可以为不同数据源创建具体的处理器,只需实现DataProcessor接口即可。
例如:从数据库加载数据的处理器
<pre class="brush:php;toolbar:false;">type DBProcessor struct{} func (dp *DBProcessor) LoadData() []string { // 模拟从数据库读取 return []string{"user1", "user2", "admin"} } func (dp *DBProcessor) Validate(data []string) bool { return len(data) > 0 }
另一个例子:从文件加载的处理器
<pre class="brush:php;toolbar:false;">type FileProcessor struct{} func (fp *FileProcessor) LoadData() []string { // 模拟读取文件 return []string{} } func (fp *FileProcessor) Validate(data []string) bool { for _, item := range data { if item == "" { return false } } return len(data) > 0 }
运行模板方法:灵活切换实现
使用时,只需将不同的处理器注入到Exporter中,调用相同的Export()方法即可。
<pre class="brush:php;toolbar:false;">func main() { dbProc := &DBProcessor{} fileProc := &FileProcessor{} exporter := &Exporter{processor: dbProc} exporter.Export() exporter.processor = fileProc exporter.Export() }
输出结果:
<pre class="brush:php;toolbar:false;">开始导出... 输出内容: user1,user2,admin 导出完成 开始导出... 数据验证失败,导出终止
关键优势与适用场景
这种实现方式让算法流程集中控制,避免重复代码,同时保持扩展性。
- 算法流程统一维护,不易出错
- 新增数据源只需实现接口,无需改动模板
- 便于测试每个处理器的独立行为
- 适合报告生成、数据导入导出、构建流程等固定步骤场景
基本上就这些。Go通过组合+接口替代继承,依然能优雅实现模板方法模式的核心思想:封装不变,扩展可变。关键是把“变”与“不变”清晰分离,再通过依赖注入组装行为。不复杂但容易忽略的是,要合理划分步骤粒度,避免接口过于臃肿或过于零碎。


