Golang 面向对象全解

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-10-15 04:44 155阅读 0赞

## Golang 面向对象全解 ##

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golang的面向对象是不完备的面向对象，大部分人员都是从java转换而来，造成了很多的坑，这一篇文章记录我已知的golang面向对象性质和坑，希望后来者注意。

## 此文仅是个人在学习过程中摸索的自我总结，无法保证完全理解正确，如有错误，欢迎指正，共同学习！ ##

## 基础 ##

go中没有class的概念，只有与之类似的struct结构体（很像c语言），还有接口interface

接下来简单对比一下，他与普通面向对象语言的概念上的区别。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> </td> 
   <td>类/结构</td> 
   <td>接口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>go</td> 
   <td>struct<br>结构体<br>定义阶段只能描述成员变量<br>后面通过在函数前面增加标识符来完成方法的描述，可读性不如java</td> 
   <td>interface<br>接口<br>只能描述方法接口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>java</td> 
   <td>class<br>类<br>可以描述成员变量、方法</td> 
   <td>interface<br>接口<br>可以描述成员与方法接口</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

定义上go的interface只用作一种**类型定义**，可以认为是方法的集合，我们不需要显式的去声明struct继承了什么接口 然后去实现它，而是先去实现那个方法，所有实现了接口中所描述方法的结构体都认为其实现了这个接口。

这个特性非常有趣，但是貌似也容易出错，无法显式地告诉我们，我们哪些方法还未实现。

而还有一个特殊的接口interface\{\}被叫做空接口，里面有0个方法，**认为所有对象都实现了空接口**

在做代码对比之前，我们需要先引入接口类型判断的方法，才能说明问题。

#### 类型判断/转换 ####

1.  转换
    
        a:=3
        float32(a)
    
    所有类型转换（包括之后的类型转换，和函数参数调用中所声明的类型）严格遵守类型转换后的类型，比如someInterface(Object)，这个新对象无法调用原对象当中的首字母大写的成员变量，同时也无法调用没有在someInterface中记录的方法，也就是**只能调用**someInterface中所记录的方法。
2.  枚举判断（在已知类型中判断）
    
        switch interface{
              }(float32(3)).(type) {
              
        	case float32:
        		fmt.Prntln("this is float32")
        		
        	
        	}
        
        interface{
              }(3)//所有对象都实现了空接口
    
    注意 ，Object.(type)，Object需要是interface\{\}类型，interface\{\}指的是空接口，所有对象都实现了这个接口，从而可以使用上面的类型转换使对象变成interface\{\}类型。这个语法需要**与switch配合**。
3.  类型尝试转换（常用于判断是否实现接口）
    
    语法
    
        newObject,ok:=Object.(someType)
    
    其中Object对象要求是interface\{\}类型，ok是转换结果，true or false，newObject是转换之后的对象。

#### golang中的接口和结构体 ####

1.  struct结构体
    
    1.  结构体**定义时**只能描述成员变量
    2.  成员变量以首字母大小写区分公有与私有，首字母大写为公有变量，小写反之。
    3.  结构体类型声明后，其对象存储的是**对象实例**
        
            type Person struct {
                    
            	Name string
            }
            var p Person=Person{
                    "Jack"}
    4.  结构体定义完成后，可以通过对正常函数增加前缀的方式完成方法的定义与实现。
        
            //Person类定义同上
            //方式一
            func (p Person) say(){
                    
              fmt.Println(p.Name)
            }
            //这样就定义了一个对象方法，其中p是Person对象的实例
            //
            //方式二
            func (p *Person) say(){
                    
              fmt.Println(p.Name)
            }
            //此时p是Person对象的指针，此时p.Name也可以等价为(*p).Name,go自动做了转换，所以两个代码等价
            //看起来两者都可以完成类方法的定义与实现，但是在使用上会有不同，将会在坑点里面讲
2.  Interface 接口
    
    1.  接口只能留出方法描述，不做具体实现
    2.  接口不能描述成员变量

## Go的面向对象实现 ##

首先面向对象具有三大特性，封装、继承、多态，go均**不直接支持**这三种特性，但都可以通过别的方式来实现这三种特性。

#### 封装 ####

golang中没有class只有struct结构体，类比c语言。go中成员变量没有权限修饰符，public等，其通过成员变量的变量名开头大小写来控制访问。

type Person struct {
        
    	Name string//公有变量
      ago int//私有变量
    }

#### 继承 ####

go中继承是通过包含来实现的。

包含有两种情况，一种是和java一样，父亲有一个儿子对象，儿子和父亲各自拥有自己的名字，此时的儿子和父亲相当于两个不同的类，只是父亲有一个儿子对象而已。

package main
    
    import "fmt"
    
    type Person struct {
        
    	Name string
    }
    
    type Say interface {
        
    	say()
    }
    
    func (p *Person)say()  {
        
    	fmt.Println("My name is"+p.Name)
    }
    
    type Father struct {
        
    	son Person
    	Name string
    }
    
    func (f Father)teach()  {
        
    	fmt.Println("I am "+f.Name+", teaching my son"+f.son.Name)
    }
    
    func main() {
        
    	p:=Person{
        "Jack"}
    	f:=Father{
        p,"Tom"}
    	f.teach()
    }

上面是java意义下的包含，下面这一种是通过包含实现go的继承，通过传入匿名对象，使得父类的所有成员变量、方法都变为子类的。

package main
    
    import "fmt"
    
    type Person struct {
        
    	Name string
    }
    
    type Say interface {
        
    	say()
    }
    
    func (p *Person)say()  {
        
    	fmt.Println("My name is "+p.Name)
    }
    
    type Teacher struct {
        
    	Person
    }
    
    func (f Teacher)teach()  {
        
    	fmt.Println("I am a teacher! And  My name is "+f.Name)
    }
    
    
    func main() {
        
    	t:=Teacher{
        Person{
        "Tom"}}
    	t.say()
    	t.teach()
    
    }

#### 多态 ####

同一个接口不同实现，这个方法我认为在go中是比较鸡肋的。

package main
    
    import "fmt"
    
    type Person struct {
        
    	Name string
    }
    
    type Say interface {
        
    	say()
    }
    
    func (p Person)say()  {
        
    	fmt.Println("My name is "+p.Name)
    }
    
    type Teacher struct {
        
    	Name string
    }
    
    func (f Teacher)say()  {
        
    	fmt.Println("I am a teacher! And  My name is "+f.Name)
    }
    
    
    func main() {
        
    	var t,p Say =Teacher{
        "Tom"},Person{
        "Jack"}
    	
    	t.say()
    	p.say()
    
    
    }

## 坑点 ##

1.  接口实现无法被程序员直接知道，只能依赖于ide来告诉程序员这个接口中的方法没有被实现。
2.  go在**接口**类型对象赋值的时候，可以接受其引用或者实例。
    
        package main
        
        import (
        	"fmt"
        )
        
        type Person struct {
              
        	Name string
        }
        
        type Say interface {
              
        	say()
        }
        
        func (p Person)say()  {
              
        	fmt.Println("My name is "+p.Name)
        }
        
        func main(){
              
          //以下两种都可以，但是在大多数情况下，对于接口直接用指针赋值一定不会错
          //这两者的不同请看下一个坑点
        	//var p Say=&Person{"Tom"}
          var p Say=Person{
              "Tom"}
        	p.say()
        }
3.  ide判断**接口**实现与否，严格按照定义的前缀
    
    之前提到函数名前面的类型加不加星号，看起来没有区别。但是当我们将前缀加上星号时，
    
        //上面不变
        func (p *Person)say()  {
              
        	fmt.Println("My name is "+p.Name)
        }
        
        func main(){
              
          //这句话报错
        	//var p Say=Person{"Tom"}
          //这句话正常
          var p Say=&Person{
              "Tom"}//new(Person)返回的也是指针，也可以使用
        	p.say()
        }
    
    这是因为，ide在检测接口是否实现时，严格按照上面的定义类型，现在方法被定义在Person类的指针上，Person实例就无法调用，所以在使用时仅能通过指针调用，加上接口对象能接受指针或实例，所以需要加一个取地址符号。如果上面是没有星号的，说明方法定义在实例上，实例和指针都能对其进行调用。但是不管怎么说，对于接口实例对象加一个取地址符号&，是一定能运行的。**建议对于接口类型都直接加上&**
4.  子类调用父类方法上的异常
    
        package main
        
        import (
        	"fmt"
        )
        
        type Person struct {
              
        	Name string
        }
        
        //type Say interface {
              
        //	say()
        //}
        func (p *Person)call()  {
              
        	p.say()
        }
        
        func (p *Person)say()  {
              
        	fmt.Println("My name is "+p.Name)
        }
        
        type Teacher struct {
              
        	Person
        }
        
        func (t Teacher)say()  {
              
        	fmt.Println("I'm a teacher,"+t.Name)
        }
        
        
        
        func main(){
              
        	var t Teacher=Teacher{
              Person{
              "Tom"}}
        	t.call()
        }
    
    这段代码去调用了person的say，和java上的结果是不同的，这是反直觉的。
    
    猜测实质是因为go的函数调用严格遵守类型，call函数的形式参数是person 那么他就不知道存在teacher的say函数，所以直接去调用了person的say。
    
    那么如何解决？之前说接口是一类方法的集合，我们调用方法时，先想一想，我们到底需要多少方法，将这个函数剥离出结构体之外 ，单独成为一个函数，形式参数传递所需要的方法组成的接口对象，如下：
    
        package main
        
        import (
        	"fmt"
        )
        
        type Person struct {
              
        	Name string
        }
        
        type Say interface {
              
        	say()
        }
        func call(s Say)  {
              
        	s.say()
        }
        
        func (p *Person)say()  {
              
        	fmt.Println("My name is "+p.Name)
        }
        
        type Teacher struct {
              
        	Person
        }
        
        func (t Teacher)say()  {
              
        	fmt.Println("I'm a teacher,"+t.Name)
        }
        
        
        
        func main(){
              
        	var t Teacher=Teacher{
              Person{
              "Tom"}}
        	call(t)
        }
    
    但是每一次子类方法重载后都需要写一个外部函数去调用，有时候属实麻烦，我们希望通过继承能够完成像java一样的直接调用重载的接口，可以考虑在实现方法的时候，不去调用他原本所属类的实例，而是通过传入一个方法接口实例，从而达到写一次能继承的效果。
    
        package main
        
        import (
        	"fmt"
        )
        
        type Person struct {
              
        	Name string
        }
        
        type Say interface {
              
        	say()
        }
        
        //注意此处 前缀只用作限制其方法所属，真正实例由方法调用时传入
        func (Person)call(s Say)  {
              
        	s.say()
        }
        
        func (p Person)say()  {
              
        	fmt.Println("My name is "+p.Name)
        }
        
        type Teacher struct {
              
        	Person
        }
        
        func (t Teacher)say()  {
              
        	fmt.Println("I'm a teacher,"+t.Name)
        }
        
        
        
        func main(){
              
        	var t Teacher=Teacher{
              Person{
              "Tom"}}
        	t.call(t)
        }
    
    不管是哪种方法都对程序员的抽象能力做了更高的要求，程序员需要清晰的知道，方法内部需要调用哪些方法，从而抽象出其接口。如果怕出错，不如在有继承关系的结构体实现时，都通过参数来传递对象。

golang的坑点大多数都在interface上，这是我们学习常规面向对象语言之后所遗留下来的情况，听说go官方并不是很建议用go去面向对象，但是面向对象确实能提高效率。。。我们在go中不能以之前的面向对象思维去看待它。