前言
虽然从技术上讲 Go 不是面向对象的编程语言,但类型和方法允许采用面向对象的编程风格。最大的不同是 Go 不支持类型继承,而是有接口的概念。
在本文中,我们将重点介绍 Go 对方法和接口的使用。
Note:一个常见的问题是“函数和方法之间的区别是什么”。方法是具有定义接收器的函数,在 OOP( Object Oriented Programming language) 术语中,方法是对象实例上的函数。
方法
在 Go 结构体的文章中,我们使用如下的方法来计算一个圆的面积:
但在调用的时候需要使用 &c
来调用它,如何通过方法这一特殊类型的函数来改善呢?
func (c *Circle) area() float64 { return math.Pi * c.r * c.r }
Go 没有类。但是,您可以在结构体类型上定义方法。方法定义与函数定义很像。事实上,它们只有一点不同:你需要增加一个额外的参数,一个接收器参数,它在函数名称之前的括号中。
在 func
关键字和函数名中间,可以添加一个方法接收器 “receiver”,接收器就像是一个参数(它有名字和类型)。
通过以这种方式创建的方法,它允许我们使用 点号 .
运算符,类似这样:
fmt.Println(c.area())
为了调用你定义的方法,键入你要在其上调用方法的值、一个点和要调用的方法的名称,跟着一对括号。这里你调用的方法的值被称为方法接收器。
方法调用和方法定义的相似性能帮助你记住语法:当你调用一个方法时,接收器要被列为第一个,并且当你定义一个方法的时候,接收器参数也被列为第一个。
这样读起来就容易多了,我们不再需要 &
运算符(Go 自动知道为这个方法传递一个指向圆的指针),而且因为这个函数只能用于 Circle
类型,我们可以将该函数的名称改为 area
。
方法定义中的接收器参数的名称并不重要,但它的类型很重要;你定义的方法与此类型的值都关联。Go 使用接收器参数来代替其他语言中的 “self” 或者 “this” 。
问:我见到其他语言使用的方法接收器在方法块中是一个特定的以 self 或者 this 命名的值。Go 也这么做吗?
答:Go 使用接收器参数来代替 self 和 this 。两者有着巨大的不同,self 和 this 是隐含的,而你是显式地声明一个接收器参数。除此以外,接收器的用处相同,Go 没有必要保留 self 和 this 关键字!(如果你想要,你可以将接收器参数命名为 this,但是不要这么做,约定是使用接收器参数类型名称的第一个字母。)
练习
定义一个长方体的结构体类型,利用方法来计算长方形的周长和面积:
package main import "fmt" type rectangle struct { width, height int } func (r *rectangle) area() int { return r.width * r.height } func (r *rectangle) perimeter() int { return 2 * r.width * r.height } func main() { r := rectangle{width: 10, height: 6} fmt.Println("area: ", r.area()) fmt.Println("perimeter: ", r.perimeter()) } // area: 60 // perimeter: 120
嵌入类型
继承是 OOPs 最重要的支柱,但是 Go 并没有继承(Is-A),也就是说,没有父类和子类的关系。但是可以通过嵌入来实现类似的功能(Has-A)
一个结构体字段通常表示一种从属关系( has-a relationship)。比如圆有半径,矩形有长和宽。
嵌入类型,或者嵌套类型,这是一种可以把已有的类型声明在新的类型里的一种方式,这种功能对代码复用非常重要。
在其他语言中,利用继承可以做同样的事情,但是在 Go 语言中,没有继承的概念,Go 提倡的代码复用的方式是组合,所以这也是嵌入类型的意义所在,组合而不是继承,所以 Go 才会更灵活。
假如有一个 Person 结构体:
type Person struct { Name string } func (p *Person) Talk() { fmt.Println("Hello, my name is ", p.Name) }
同时,我们想要创建一个 Student
结构体,可以创建如下:
type Student struct { Person Person School string }
Go 支持通过嵌入类型来支持这种复合关系,也被成为匿名字段:
type Student struct { Person Model string }
我们使用 Person
类型而不用给出一个名字。当以这样的方式定义的时候,可以访问类型名:
s := new(Student) s.Person.Talk()
同时可以在 Student
结构体中直接调用 Person
的方法:
s := new(Student) s.Talk()
这种关系有点像:人能说话,学生是人,因此学生能说话。来看一下整个例子:
package main import "fmt" type Person struct { Name string } type Student struct { Person School string } func (p *Person) Talk() { fmt.Println("Hello, my name is ", p.Name) } func main() { s := new(Student) s.Name = "Michael" s.Person.Talk() s1 := new(Student) s1.Name = "Kobe" s1.School = "Lauer Merion High School" s1.Talk() fmt.Println("I come from ", s1.School) } // Hello, my name is Michael // Hello, my name is Kobe // I come from Lauer Merion High School
方法解析过程
编译器使用方法解析过程来寻找方法。当一个方法在一个类型上被调用时,它首先尝试在同类型中找到。如果在同一类型中没有找到,它就会查看所有的嵌入类型;如果没有一个嵌入类型有这个方法,它就会尝试在嵌入类型的嵌入类型中寻找。
代码组织结构
既然我们现在学习了变量、常量、结构体、方法和函数,那么一个包中该怎么同时组织这些结构呢?
方法其实可以在包中的任何文件任意位置上定义,但我的建议是按如下所示组织代码:
package models // list of packages to import import ( "fmt" ) // list of constants const ( ConstExample = "const before vars" ) // list of variables var ( ExportedVar = 42 nonExportedVar = "so say we all" ) // Main type(s) for the file, // try to keep the lowest amount of structs per file when possible. type User struct { FirstName, LastName string Location *UserLocation } type UserLocation struct { City string Country string } // List of functions func NewUser(firstName, lastName string) *User { return &User{FirstName: firstName, LastName: lastName, Location: &UserLocation{ City: "Santa Monica", Country: "USA", }, } } // List of methods func (u *User) Greeting() string { return fmt.Sprintf("Dear %s %s", u.FirstName, u.LastName) }
总结
又到了总结的时候,方法学完了,来看看有哪些重点吧:
- 函数和方法的声明几乎相似。在它们的声明中只有一个区别,那就是方法的声明包含接收器,而函数则没有。
- 方法总是可以与任何类型相关联。我们可以通过接收器指定该类型的接收器。
- 我们不能声明一个没有主体类型的方法。但可以在任何地方声明一个方法的类型。
- 当我们想修改和获取一个类型的属性时,我们会向该类型声明一个方法。
- 有两种类型的接收器:
- 指针:当我们想修改类型的属性时,使用指针。
- 值:当我们想获得该类型的属性时,使用值。值接收器方法所做的修改并不反映在方法之外。
- 我们可以在基本数据类型、复合类型,甚至是函数上声明方法。
- 一个方法可以在一个类型的实例上使用点运算符被调用。
- 如果一个方法在嵌入式类型中是可用的,那么 Golang 会使用 方法解析过程来找到一个方法。如果一个方法被嵌入到两个类型中,可能会在同一级别出现模糊不清的情况。