Go入门:四、面向对象

这是我的Go学习笔记的第四篇,面向对象!现代语言几乎都会面向对象进行了支持!当然,Go也具备面向对象的特性!

我的语言学习过程一般分为下面几个:

1. 变量和数据类型
2. 流程控制方法
3. 函数声明和调用
4. 面向对象
5. 语言特性
6. 标准库

Go语言中的面向对象有点特殊。在Go语言里面,没有显式的class、extends等面向对象语言经常使用的关键词,但是却有面向对象的特性。看看Go怎么实现的把!

创建一个类

按照我的理解,类实际上就是某种模板,这个模板里面含有有限多个属性和方法。在Go里面,定义这个模板的语法使用type来实现!

比如单个int类型可以构成一个类(没错,你甚至可以在int数据类型上定义一些操作)

type num int

比如某几种复合类型构成的类

type human struct {
    name string
    age int
    weight int
    stature int
    ...
}

上面的type姑且称之为类,方法之后会通过某种方式绑定在这个类上!

创建一个方法

函数声明的时,在其前方增加一个特定类型的变量,即创建了一个属于这个变量类型的方法。

这个特定类型的变量称为方法接收器(Receiver),可以类比为一些面向对象语言里面的this,self!通常的做法是用类型的首字母作为方法接收器的名字。

比如下面的一个例子,在函数toAbs前面增加一个命名为n的num类型变量,即在num类型上增加了一个toAbs方法。

package main

import "fmt"

type num int

// 在toAbs函数前增加一个变量n,就定一个num类型上的方法了!
func (n num) toAbs() num {
	if n > 0 {
		return n
	} else {
		n = -n
		return n
	}
}

func main() {
	// 调用上面的toAbs方法
	var i num = -1
	fmt.Printf("调用toAbs返回 %d\n", i.toAbs())
	fmt.Printf("原来的i为 %d\n", i)
}

//上面将会输出
// 调用toAbs返回 1
// 原来的i为 -1

上面使用的是变量作为接收器,另一种做法是使用变量的指针作为方法接收器。这两者的区别很明显:使用变量作为接收器,方法内会对变量做拷贝,对变量的修改不影响外部变量,使用变量指针作为接收器,方法内不会对变量做拷贝,对变量的修改会影响外部变量。

package main

import "fmt"

type num int

// 在toAbs函数前增加一个变量n,就定一个num类型上的方法了!
func (n *num) toAbs() num {
	if *n < 0 {
		*n = -*n
	}
	return *n
}

func main() {
	// 调用上面的toAbs方法
	var i num = -1
	fmt.Printf("调用toAbs返回 %d\n", i.toAbs())
	fmt.Printf("原来的i为 %d\n", i)
}

// 上面输出
// 调用toAbs返回 1
// 原来的i为 1

使用指针作为接收器,将会改变原先的值!

继承

Go语言实际上是没有继承这种写法的,为了让类能够复用,Go使用了组合!

在设计模式中,“多用组合,少用继承”是一种非常常见的思想。Go语言干脆走向了一个极端,没有继承,只有组合。

无论是继承还是组合,本质上都是让代码能够更好地复用,让结构更加清晰。Go这种设计总体来讲还是利大于弊。

组合

接上面,接下来学习Go语言中类的组合。

来一个简单的例子,通过制作三明治的过程来看看组合是怎么用的

package main

import "fmt"

// 面包
type Bread struct {
}

// 培根
type Bacon struct {
}

//生菜
type Lettuct struct {
}

// 鸡蛋
type Egg struct {
}

// 通过组合的方法来做一个简单的三明治
type Sandwich struct {
	bread   Bread
	bacon   Bacon
	lettuct Lettuct
	egg     Egg
}

func (b Bread) make() {
	fmt.Println("将面包切片, 得到一些面包片")
}

func (b Bacon) make() {
	fmt.Println("把培根放入面包片夹层中")
}

func (l Lettuct) make() {
	fmt.Println("将生菜洗干净放入面包夹层")
}

func (e Egg) make() {
	fmt.Println("将鸡蛋煎熟, 放入面包夹层")
}

func (s Sandwich) make() {
	s.bread.make()
	s.bacon.make()
	s.lettuct.make()
	s.egg.make()
	fmt.Println("对着弄好的材料斜着切一下")
	fmt.Println("得到两个三明治!")
}

func main() {
	var sandwich Sandwich
	sandwich.make()
}

上面的运行结果是

将面包切片, 得到一些面包片
把培根放入面包片夹层中
将生菜洗干净放入面包夹层
将鸡蛋煎熟, 放入面包夹层
对着弄好的材料斜着切一下
得到两个三明治!

封装

如果一个类里面的属性或者方法对外是不可见的,那么我们把这种做法叫做封装。Go语言只有一种封装的方法,那就是大写首字母字母开头标识符会被导出(公有),小写字母的则不会(私有),这个规则对struct也适用。

type Page struct {
    title string
    content string
}
// 这个结构体里面的title和content是不能被导出的
// 引用这个包直接对title和content赋值将会编译不通过
// 比如这个包叫page,那么可以直接给page.Page.title赋值将会编译失败

type Page struct {
    Title string
    Content string
}
//这个结构体里面的Title和Content是可以被导出的
// 在包外可以直接对Title和Content直接赋值
// 比如这个包叫page,那么可以直接给page.Page.Title赋值

接口

正如很多面向对象的语言一样,Go也拥有接口。接口实际上是一种契约,里面包含了一些必须要实现的方法,如果某个类实现了这个接口里面所有的方法,那么就称为这个类实现了这个接口。

我喜欢用实际生活中存在的事物去类比,比如锅盖。要怎么实现一个锅盖的接口,这个接口文字描述可以是:只要能够盖住一定大小范围内的锅,都是锅盖。至于用玻璃材质去实现还是用木头材质去实现还是其他材质,这个接口并不去关注。

接口的好处就是实现了这个接口的类可以互相替换,正如上面的锅盖,只要实现了锅盖接口,无论是铁的,玻璃的,木头的都可以互相替换。

Go语言的接口声明

package main

import "fmt"

// 声明一个锅盖接口
// 内有一个cover方法
// 只要实现了cover方法的类,都称可以称为锅盖
type PotCover interface {
	cover()
}

type GlassCover struct {
}

func (g GlassCover) cover() {
	fmt.Println("玻璃锅盖")
}

// 定义一个男人类型
type Man struct {
	name string
}

func main() {
	// 声明c是一个锅盖
	var c PotCover
	// 把玻璃锅盖赋值给c
	// 玻璃锅盖实现了cover方法
	// 因此是个锅盖
	c = new(GlassCover)
	c.cover()
        // 男人没有cover方法,没有实现锅盖接口
        // 这里将会编译出错
	c = new(Man)
}

空接口

interface{} 称为空接口,空接口是一个很有用的接口,因为它没有实现任何方法。所以任意变量都可以赋值给空接口。

比如我们定义一个map[string]int,这个map的值只能是int类型,不管怎么定义,map的值看起来都只能是一个单一的类型。这里空接口就能让map的值支持任意类型。

i := make(map[string]interface{})
i["0"] = 1
i["1"] = "hello"
fmt.Println(i)
// map[0:1 1:hello]

同样,函数的参数也可以使用空接口,这允许我们传入任意类型的参数。比如fmt.Println的参数就是个空接口,可以传入任意类型的参数。

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