学习碎笔-Golang中什么是工厂函数

在 Go 语言中，工厂函数（Factory Function） 是一种用于创建和初始化结构体实例的设计模式，它本质上是一个普通函数，通过封装对象的创建过程来实现类似传统面向对象语言中"构造函数"的功能。

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工厂函数的本质与作用

1. 核心特征：

   • 命名通常以 New 开头（如 NewPerson）
   • 返回结构体实例（可以是值或指针）
   • 集中处理对象的初始化逻辑

2. 与传统构造函数的区别：

   	构造函数	Go 的工厂函数
   语法机制	语言原生支持	手动编写的普通函数
   方法名	固定与类名相同	可自由命名（推荐 NewXxx）
   返回值控制	必须返回本类实例	可返回接口或特定子类
   多态性	不支持重载	可通过参数变化实现不同初始化

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为什么需要工厂函数？

1. 封装初始化细节

// 隐藏敏感字段的初始化
type Config struct {
    apiKey string // 小写字母开头，外部不可见
}

func NewConfig(key string) *Config {
    if key == "" {
        key = "default_key" // 提供默认值
    }
    return &Config{apiKey: key}
}

• 外部包无法直接修改 apiKey 字段（因为小写不可导出）
• 强制通过工厂函数进行初始化控制

2. 参数校验与错误处理

func NewPerson(name string, age int) (*Person, error) {
    if age < 0 {
        return nil, errors.New("age cannot be negative")
    }
    return &Person{Name: name, Age: age}, nil
}

• 在对象创建时进行有效性检查
• 通过多返回值实现错误处理（Go 没有异常机制）

3. 灵活返回类型

type Logger interface {
    Log(message string)
}

// 返回接口类型，隐藏具体实现
func NewLogger() Logger {
    return &fileLogger{path: "default.log"} // 具体实现可随时更换
}

• 对外暴露接口而非具体实现
• 后续可无缝切换日志实现方式

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工厂函数的进阶用法

1. 单例模式

var instance *Database

func GetDatabase() *Database {
    if instance == nil {
        instance = &Database{status: "connected"}
    }
    return instance
}

2. 对象池模式

func NewConnectionPool(size int) []*Connection {
    pool := make([]*Connection, size)
    for i := range pool {
        pool[i] = &Connection{ID: i+1}
    }
    return pool
}

3. 建造者模式

type PersonBuilder struct {
    name string
    age  int
}

func NewPersonBuilder() *PersonBuilder {
    return &PersonBuilder{age: 18} // 设置默认年龄
}

func (b *PersonBuilder) WithName(name string) *PersonBuilder {
    b.name = name
    return b
}

func (b *PersonBuilder) Build() *Person {
    return &Person{Name: b.name, Age: b.age}
}

// 使用
p := NewPersonBuilder().WithName("Bob").Build()

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典型应用场景

1. 需要复杂初始化逻辑（如读取配置、建立连接）
2. 需要隐藏实现细节（返回接口类型）
3. 需要对象复用（连接池、单例）
4. 需要统一创建入口（如根据参数创建不同子类）

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语言设计哲学解读

Go 刻意不提供构造函数语法，这种设计体现了：

1. 显式优于隐式：对象的创建过程清晰可见
2. 简单性：不需要记忆特殊的构造函数语法
3. 灵活性：开发者可以完全控制对象创建逻辑

通过工厂函数模式，Go 既实现了面向对象的核心需求，又保持了语言的简洁性。这种设计在标准库中广泛应用，例如：

• errors.New() 创建错误对象
• http.NewServeMux() 创建路由器
• bufio.NewReader() 创建带缓冲的读取器