【Golang】创建有配置参数的结构体时，可选参数应该怎么传？

写在前面的话

　Golang中构建结构体的时候，需要通过可选参数方式创建，我们怎么样设计一个灵活的API来初始化结构体呢。

让我们通过如下的代码片段，一步一步说明基于可选参数模式的灵活 API 怎么设计。

灵活 API 创建结构体说明

v1版本

如下 Client 是一个 客户端的sdk结构体，有 host和 port 两个参数，我们一般的用法如下：

package client

type Client struct {
	host string
	port int
}

// NewClient 通过传递参数
func NewClient(host string, port int) *Client {
	return &Client{
		host: host,
		port: port,
	}
}

func (c *Client) Call() error {
	// todo ...
        return nil
}

我们可以看到通过host和 port 两个参数可以创建一个 client 的 sdk。

调用的代码一般如下所示：

package main

import (
	"client"
	"log"
)

func main() {
	cli := client.NewClient("localhost", 1122)
	if err := cli.Call(); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

　　

突然有一天，sdk 做了升级，增加了新的几个参数，如timeout超时时间，maxConn最大连接数， retry重试次数...

v2版本

sdk中的Client定义和创建结构体的 API变成如下：

package client

import "time"

type Client struct {
	host    string
	port    int
	timeout time.Duration
	maxConn int
	retry   int
}

// NewClient 通过传递参数
func NewClient(host string, port int) *Client {
	return &Client{
		host:    host,
		port:    port,
		timeout: time.Second,
		maxConn: 1,
		retry:   0,
	}
}

// NewClient 通过3个参数创建
func NewClientWithTimeout(host string, port int, timeout time.Duration) *Client {
	return &Client{
		host:    host,
		port:    port,
		timeout: timeout,
		maxConn: 1,
		retry:   0,
	}
}

// NewClient 通过4个参数创建
func NewClientWithTimeoutAndMaxConn(host string, port int, timeout time.Duration, maxConn int) *Client {
	return &Client{
		host:    host,
		port:    port,
		timeout: timeout,
		maxConn: maxConn,
		retry:   0,
	}
}

// NewClient 通过5个参数创建
func NewClientWithTimeoutAndMaxConnAndRetry(host string, port int, timeout time.Duration, maxConn int, retry int) *Client {
	return &Client{
		host:    host,
		port:    port,
		timeout: timeout,
		maxConn: maxConn,
		retry:   retry,
	}
}

func (c *Client) Call() error {
	// todo ...
        return nil
}

通过如上的创建 API 我们发现创建 Client 一下子多了 NewClientWithTimeout/NewClientWithTimeoutAndMaxConn/NewClientWithTimeoutAndMaxConnAndRetry...

我们可以看到通过host和 port 等其他参数可以创建一个 client 的 sdk。

调用的代码一般如下所示：

package main

import (
	"client"
	"log"
	"time"
)

func main() {
	cli := client.NewClientWithTimeoutAndMaxConnAndRetry("localhost", 1122, time.Second, 1, 0)
	if err := cli.Call(); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

这个时候，我们发现 v2版本的 API 定义很不友好，参数组合的数量也特别多.

v3版本

我们需要把参数重构一下，是否可以把配置参数合并到一个结构体呢？

好，我们就把参数统一放到 Config 中，Client 中定义一个 cfg 成员

package client

import "time"

type Client struct {
	cfg Config
}

type Config struct {
	Host    string
	Port    int
	Timeout time.Duration
	MaxConn int
	Retry   int
}

func NewClient(cfg Config) *Client {
	return &Client{
		cfg: cfg,
	}
}

func (c *Client) Call() error {
	// todo ...
	return nil
}

我们可以看到通过定义好的 Config参数可以创建一个 client 的 sdk。

调用的代码一般如下所示：

package main

import (
	"client"
	"log"
	"time"
)

func main() {
	cli := client.NewClient(client.Config{
		Host:    "localhost",
		Port:    1122,
		Timeout: time.Second,
		MaxConn: 1,
		Retry:   0})
	if err := cli.Call(); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

　　

这里我们发现新的问题出现了，Config 配置的成员都需要以大写开头，对外公开才可以使用，但做为一个 sdk，我们一般不建议对外导出这些成员。

我们该怎么办？

v4版本

我们回归到最初的定义，Client还是那个 Client，有很多配置成员变量，我们通过可选参数模式对 sdk 进行重构。

重构后的代码如下

package client

import "time"

type Client struct {
	host    string
	port    int
	timeout time.Duration
	maxConn int
	retry   int
}

// 通过可选参数创建
func NewClient(opts ...func(client *Client)) *Client {
	// 创建一个空的Client
	cli := &Client{}
	// 逐个调用入参的可选参数函数，把每一个函数配置的参数复制到cli中
	for _, opt := range opts {
		opt(cli)
	}
	return cli
}

// 把 host参数，传给函数参数 c *Client
func WithHost(host string) func(*Client) {
	return func(c *Client) {
		c.host = host
	}
}

func WithPort(port int) func(*Client) {
	return func(c *Client) {
		c.port = port
	}
}

func WithTimeout(timeout time.Duration) func(*Client) {
	return func(c *Client) {
		c.timeout = timeout
	}
}

func WithMaxConn(maxConn int) func(*Client) {
	return func(c *Client) {
		c.maxConn = maxConn
	}
}

func WithRetry(retry int) func(*Client) {
	return func(c *Client) {
		c.retry = retry
	}
}

func (c *Client) Call() error {
	// todo ...
	return nil
}

　　

我们可以通过自由选择参数，创建一个 client 的 sdk。

调用的代码一般如下所示：

package main

import (
	"client"
	"log"
	"time"
)

func main() {
	cli := client.NewClient(
		client.WithHost("localhost"),
		client.WithPort(1122),
		client.WithMaxConn(1),
		client.WithTimeout(time.Second))
	if err := cli.Call(); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

通过调用的代码可以看到，我们的 sdk 定义变的灵活和优美了。

开源最佳实践

最后我们看看按照这种方式的最佳实践项目。

gRpc

grpc.Dial(endpoint, opts...)


// Dial creates a client connection to the given target.
func Dial(target string, opts ...DialOption) (*ClientConn, error) {
	return DialContext(context.Background(), target, opts...)
}

func DialContext(ctx context.Context, target string, opts ...DialOption) (conn *ClientConn, err error) {
	cc := &ClientConn{
		target:            target,
		csMgr:             &connectivityStateManager{},
		conns:             make(map[*addrConn]struct{}),
		dopts:             defaultDialOptions(),
		blockingpicker:    newPickerWrapper(),
		czData:            new(channelzData),
		firstResolveEvent: grpcsync.NewEvent(),
	}

	for _, opt := range opts {
		opt.apply(&cc.dopts)
	}
        // ...
}

完。

祝玩的开心~

参考：

functional-options的作者Dave Cheney

https://dave.cheney.net/2014/10/17/functional-options-for-friendly-apis