背景

最近在搭一個(gè)新項(xiàng)目的架子，在生產(chǎn)環(huán)境中，為了能實(shí)時(shí)的監(jiān)控程序的運(yùn)行狀態(tài)，少不了邏輯執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)度的統(tǒng)計(jì)。時(shí)間統(tǒng)計(jì)這個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的期望有下面幾點(diǎn)：

1. 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)要?jiǎng)冸x：時(shí)間統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)不期望在顯式的寫(xiě)在主邏輯中。因?yàn)橹鬟壿嬛械钠渌壿嫼蜁r(shí)間統(tǒng)計(jì)的抽象層次不在同一個(gè)層級(jí)
2. 用于時(shí)間統(tǒng)計(jì)的代碼可復(fù)用
3. 統(tǒng)計(jì)出來(lái)的時(shí)間結(jié)果是可被處理的。
4. 對(duì)并發(fā)編程友好

實(shí)現(xiàn)思路

統(tǒng)計(jì)細(xì)節(jié)的剝離

最樸素的時(shí)間統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，可能是下面這個(gè)樣子：

func f() {
 startTime := time.Now()
 logicStepOne()
 logicStepTwo()
 endTime := time.Now()
 timeDiff := timeDiff(startTime, endTime)
 log.Info("time diff: %s", timeDiff)
}

《代碼整潔之道》告訴我們：一個(gè)函數(shù)里面的所有函數(shù)調(diào)用都應(yīng)該處于同一個(gè)抽象層級(jí)。

在這里時(shí)間開(kāi)始、結(jié)束的獲取，使用時(shí)間的求差，屬于時(shí)間統(tǒng)計(jì)的細(xì)節(jié)，首先他不屬于主流程必要的一步，其次他們使用的函數(shù) time.Now() 和 logicStepOne, logicStepTwo 并不在同一個(gè)抽象層級(jí)。

因此比較好的做法應(yīng)該是把時(shí)間統(tǒng)計(jì)放在函數(shù) f 的上層，比如：

func doFWithTimeRecord() {
 startTime: = time.Now()
 f()
 endTime := Time.Now()
 timeDiff := timeDIff(startTime, endTime)
 log.Info("time diff: %s", timeDiff)
}

時(shí)間統(tǒng)計(jì)代碼可復(fù)用&統(tǒng)計(jì)結(jié)果可被處理&不影響原函數(shù)的使用方式

我們雖然達(dá)成了函數(shù)內(nèi)抽象層級(jí)相同的目標(biāo)，但是大家肯定也能感受到：這個(gè)函數(shù)并不好用。

原因在于，我們把要調(diào)用的函數(shù) f 寫(xiě)死在了 doFWithTimeRecord 函數(shù)中。這意味著，每一個(gè)要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的函數(shù)，我都需要實(shí)現(xiàn)一個(gè) doXXWithTimeRecord, 而這些函數(shù)里面的邏輯是相同的，這就違反了我們 DRY（Don't Repeat Yourself）原則。因此為了實(shí)現(xiàn)邏輯的復(fù)用，我認(rèn)為裝飾器是比較好的實(shí)現(xiàn)方式：將要執(zhí)行的函數(shù)作為參數(shù)傳入到時(shí)間統(tǒng)計(jì)函數(shù)中。

舉個(gè)網(wǎng)上看到的例子

實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，第一反應(yīng)肯定是查找同行有沒(méi)有現(xiàn)成的輪子。不過(guò)看了下，沒(méi)有達(dá)到自己的期望，舉個(gè)例子：

type SumFunc func(int64, int64) int64

func timedSumFunc(f SumFunc) SumFunc {
 return func(start, end int64) int64 {
  defer func(t time.Time) {
   fmt.Printf("--- Time Elapsed: %v ---\n", time.Since(t))
  }(time.Now())
  
  return f(start, end)
 }
}

說(shuō)說(shuō)這段代碼不好的地方：

這個(gè)裝飾器入?yún)?xiě)死了函數(shù)的類(lèi)型：

type SumFunc func(int64, int64) int64

也就是說(shuō)，只要換一個(gè)函數(shù)，這個(gè)裝飾器就不能用了，這不符合我們的第2點(diǎn)要求

這里時(shí)間統(tǒng)計(jì)結(jié)果直接打印到了標(biāo)準(zhǔn)輸出，也就是說(shuō)這個(gè)結(jié)果是不能被原函數(shù)的調(diào)用方去使用的：因?yàn)橹挥械粲梅?，才知道這個(gè)結(jié)果符不符合預(yù)期，是花太多時(shí)間了，還是正?，F(xiàn)象。這不符合我們的第3點(diǎn)要求。

怎么解決這兩個(gè)問(wèn)題呢？

這個(gè)時(shí)候，《重構(gòu)，改善既有代碼的設(shè)計(jì)》告訴我們：Replace Method with Method Obejct——以函數(shù)對(duì)象取代函數(shù)。他的意思是當(dāng)一個(gè)函數(shù)有比較復(fù)雜的臨時(shí)變量時(shí)，我們可以考慮將函數(shù)封裝成一個(gè)類(lèi)。這樣我們的函數(shù)就統(tǒng)一成了 0 個(gè)參數(shù)。（當(dāng)然，原本就是作為一個(gè) struct 里面的方法的話(huà)就適當(dāng)做調(diào)整就好了）

現(xiàn)在，我們的代碼變成了這樣：

type TimeRecorder interface {
 SetCost(time.Duration)
 TimeCost() time.Duration
}

func TimeCostDecorator(rec TimeRecorder, f func()) func() {
 return func() {
  startTime := time.Now()
  f()
  endTime := time.Now()
  timeCost := endTime.Sub(startTime)
  rec.SetCost(timeCost)
 }
}

這里入?yún)?xiě)成是一個(gè) interface ，目的是允許各種函數(shù)對(duì)象入?yún)?，只需要?shí)現(xiàn)了 SetCost 和 TimeCost 方法即可

對(duì)并發(fā)編程友好

最后需要考慮的一個(gè)問(wèn)題，很多時(shí)候，一個(gè)類(lèi)在整個(gè)程序的生命周期是一個(gè)單例，這樣在 SetCost 的時(shí)候，就需要考慮并發(fā)寫(xiě)的問(wèn)題。這里考慮一下幾種解決方案：

使用裝飾器配套的時(shí)間統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)如下：

func NewTimeRecorder() TimeRecorder {
 return &timeRecorder{}
}

type timeRecorder struct {
 cost time.Duration
}

func (tr *timeRecorder) SetCost(cost time.Duration) {
 tr.cost = cost
}

func (tr *timeRecorder) Cost() time.Duration {
 return tr.cost
}

抽離出存粹的執(zhí)行完就可以銷(xiāo)毀的函數(shù)對(duì)象，每次要操作的時(shí)候都 new 一下

函數(shù)對(duì)象內(nèi)部對(duì) SetCost 函數(shù)實(shí)現(xiàn)鎖機(jī)制

這三個(gè)方案是按推薦指數(shù)從高到低排序的，因?yàn)槲覀€(gè)人認(rèn)為：資源允許的情況下，盡量保持對(duì)象不可變；同時(shí)怎么統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)使用時(shí)長(zhǎng)其實(shí)是統(tǒng)計(jì)時(shí)間模塊自己的事情。

單元測(cè)試

最后補(bǔ)上單元測(cè)試：

func TestTimeCostDecorator(t *testing.T) {
 testFunc := func() {
  time.Sleep(time.Duration(1) * time.Second)
 }
 
 type args struct {
  rec TimeRecorder
  f func()
 }
 
 tests := []struct {
  name string
  args args
 }{
  {
   "test time cost decorator",
   args{
    NewTimeRecorder(),
    testFunc,
   },
  },
 }
 for _, tt := range tests {
  t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {
   got := TimeCostDecorator(tt.args.rec, tt.args.f)
   got()
   if tt.args.rec.Cost().Round(time.Second) != time.Duration(1) * time.Second.Round(time.Second) {
    "Record time cost abnormal, recorded cost: %s, real cost: %s",
    tt.args.rec.Cost().String(),
    tt.Duration(1) * time.Second,
   }
  }) 
 }
}

測(cè)試通過(guò)，驗(yàn)證了時(shí)間統(tǒng)計(jì)是沒(méi)問(wèn)題的。至此，這個(gè)時(shí)間統(tǒng)計(jì)裝飾器就介紹完了。如果這個(gè)實(shí)現(xiàn)有什么問(wèn)題，或者大家有更好的實(shí)現(xiàn)方式，歡迎大家批評(píng)指正與提出～

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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