Go中原型模式本质是手动或用encoding/gob/reflect实现深拷贝;gob方式通用稳妥但忽略未导出字段,reflect方式灵活可控但易出错需谨慎处理指针、slice等。

Go 没有内置原型模式,但可以用 encoding/gob 或 reflect 实现深拷贝
Go 语言本身不支持像 Java 那样的 Cloneable 接口或 Python 的 copy.deepcopy,也没有对象继承链上的 clone() 方法。所谓“原型模式”在 Go 中本质是**手动或借助标准库完成深拷贝**,核心目标是:避免修改副本时影响原对象,尤其当结构体含指针、切片、map 或嵌套结构时。
用 encoding/gob 实现通用深拷贝(推荐用于简单场景)
这是最稳妥的跨类型深拷贝方式,不依赖字段导出性判断,也不怕循环引用(会 panic),适合配置结构体、DTO 类型等无复杂状态的对象。
- 必须确保所有字段所属类型都支持 gob 编码(即能被
gob.Register或默认支持) - 不支持未导出字段的拷贝(gob 只序列化导出字段)
- 性能比
reflect拷贝略低,但语义清晰、行为可预测
func DeepCopyByGob(src interface{}) (interface{}, error) {
var buf bytes.Buffer
enc := gob.NewEncoder(&buf)
dec := gob.NewDecoder(&buf)
if err := enc.Encode(src); err != nil {
return nil, err
}
dst := reflect.New(reflect.TypeOf(src).Elem()).Interface()
if err := dec.Decode(dst); err != nil {
return nil, err
}
return dst, nil
}
用 reflect 手动递归拷贝(可控但易出错)
适合需要精细控制拷贝逻辑的场景,比如跳过某些字段、定制 map/slice 处理方式,但极易陷入无限递归或忽略未导出字段。
- 必须检查
reflect.Value.CanInterface()和CanAddr(),否则对不可寻址值调用Interface()会 panic - 对
nilslice/map/pointer 要显式处理,否则reflect.MakeSlice等会 panic - 无法自动处理自定义
UnmarshalJSON或其他反序列逻辑,纯内存级复制
func DeepCopyByReflect(src interface{}) interface{} {
srcVal := reflect.ValueOf(src)
if srcVal.Kind() == reflect.Ptr {
srcVal = srcVal.Elem()
}
dstVal := reflect.New(srcVal.Type()).Elem()
deepCopyValue(srcVal, dstVal)
return dstVal.Interface()
}
func deepCopyValue(src, dst reflect.Value) {
switch src.Kind() {
case reflect.Struct:
for i := 0; i < src.NumField(); i++ {
if src.Field(i).CanInterface() {
deepCopyValue(src.Field(i), dst.Field(i))
}
}
case reflect.Slice, reflect.Array:
if src.IsNil() {
return
}
dst.Set(reflect.MakeSlice(src.Type(), src.Len(), src.Cap()))
for i := 0; i < src.Len(); i++ {
deepCopyValue(src.Index(i), dst.Index(i))
}
case reflect.Map:
if src.IsNil() {
return
}
dst.SetMapIndex(src.Type(), reflect.MakeMap(src.Type()))
for _, key := range src.MapKeys() {
v := src.MapIndex(key)
dstKey := reflect.New(key.Type()).Elem()
deepCopyValue(key, dstKey)
dstVal := reflect.New(v.Type()).Elem()
deepCopyValue(v, dstVal)
dst.SetMapIndex(dstKey, dstVal)
}
default:
dst.Set(src)
}
}
为什么不要直接用 json.Marshal/Unmarshal 做原型拷贝
看似简单,但隐患明显:
立即学习“go语言免费学习笔记(深入)”;
- 会丢弃未导出字段(json 默认只处理导出字段)
- 时间类型如
time.Time被转成字符串再解析,精度和时区可能出问题 - 自定义
json.Marshaler实现可能导致非预期行为(例如把 struct 转成单个 string) - float64 在 JSON 中可能因精度丢失导致
!=判断失败
除非你明确接受这些限制,并且对象完全由基础类型+导出字段构成,否则别把它当“原型拷贝”的默认方案。
真正容易被忽略的是:Go 的“原型模式”从来不是靠语言特性驱动的,而是靠开发者对数据所有权的清醒认知。每次赋值前想清楚——这个 []byte 是要共享底层数组,还是必须隔离?这个 map[string]*User 的 value 指针要不要也复制一份?没有银弹,只有根据字段语义做取舍。










