Go语言基础(三)—— 面向对象编程

前言:
本专题用于记录自己(647)在Go语言方向的学习和积累。
系列内容比较偏基础,推荐给想要入门Go语言开发者们阅读。

目录如下:
Go语言基础(一)—— 简介、环境配置、HelloWorld
Go语言基础(二)—— 基本常用语法
Go语言基础(三)—— 面向对象编程
Go语言基础(四)—— 优质的容错处理
Go语言基础(五)—— 并发编程
Go语言基础(六)—— 测试、反射、Unsafe
Go语言基础(七)—— 架构 & 常见任务
Go语言基础(八)—— 性能调优


本篇将介绍如下内容:
1.Go是面向对象的语言么?
2.结构体与行为(方法)的定义
3.接口(协议)

我们先来看个引子:“Is Go an object-oriented language?”

在Go的官方论坛里有世界各地的开发者讨论,
问:“Go是一种面向对象的语言吗?”

答案是:是也不是。

因为我们都知道,面向对象的三大特性是:

  1. 封装
    隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式,将变化隔离,便于使用,提高复用性和安全性。
  2. 继承
    提高代码复用性;继承是多态的前提。
  3. 多态
    父类或接口定义的引用变量可以指向子类或具体实现类的实例对象。提高了程序的拓展性。

然而,Go语言并不支持继承。提倡使用组合(has-a)而不是继承(is-a)。
具体内容可查看第一篇:《Go语言基础(一)—— 简介、环境配置、Hello World》因此,我们说Go不是标准的“面向对象”语言。

那为什么又说也是“面向对象”语言呢?

虽然Go语言中无法继承,但它依然允许面向对象的编码风格。
Go中提供了接口(协议)的概念,提供了一种面向的新思路,且在某些方面更通用,更高效。 因此,对比C++/Java等语言,Go变的更加轻量级。


一、结构体 / 行为(方法)的定义

1.结构体的定义

type Employee struct {
	Id   int
	Name string
	Age  int
}

2.结构体的三种初始化方式:

func TestCreateEmployeeObj(t *testing.T) {
	/* 第一种构造方式,返回对象 */
	e1 := Employee{1, "647", 23}
	/* 第二种构造方式,返回对象 */
	e2 := Employee{Id: 2, Name: "647", Age: 23}
	/* 第三种构造方式,返回指针 */
	e3 := new(Employee) // 返回指针
	e3.Id = 3
	e3.Age = 23
	e3.Name = "647"
	t.Log("e1 = ", e1)
	t.Log("e2 = ", e2)
	t.Log("e3 = ", *e3)
	t.Logf("e1 is %T", e1) // %T打印类型
	t.Logf("e2 is %T", e2)
	t.Logf("e3 is %T", *e3)
}

3.行为(方法)的定义:

  • 拷贝对象的方法定义:
func (e Employee) String1() string {
	fmt.Printf("String1's e address is %x\n", unsafe.Pointer(&e.Name))
	return fmt.Sprintf("Id:%d, Name:%s, Age:%d", e.Id, e.Name, e.Age)
}
  • 非拷贝行为(方法)的定义:
func (e *Employee) String2() string {
	fmt.Printf("String2's e address is %x\n", unsafe.Pointer(&e.Name))
	return fmt.Sprintf("Id:%d, Name:%s, Age:%d", e.Id, e.Name, e.Age)
}

这两种有什么区别呢?

其实从返回的结果来看是一致的,但“非拷贝行为(方法)的定义”会复用原来的对象,而拷贝行为(方法)的定义会复制出一个对象出来。(通过打印对象的内存地址可以发现。)

demo:

func TestStructOperations(t *testing.T) {
	e := Employee{1, "647", 23}
	fmt.Printf("Origin's e address is %x\n", unsafe.Pointer(&e.Name))
	t.Log("拷贝对象:", e.String1())
	t.Log("非拷贝对象:", e.String2())
}

打印结果:


二、接口(协议)

与其他编程语言的区别:

非侵入性:实现不依赖与接口的定义。
因此,接口的定义可以包含在接口的使用者package内。

举个例子:

实例代码:

// 接口(协议)的定义
type Programmer interface {
	WriteHelloWorld() string
}
// 接口(协议)的类型
type GoProgrammer struct {
}
// 接口(协议)的实现
func (_ *GoProgrammer) WriteHelloWorld() string {
	return "fmt.Println(\"Hello World\")"
}
// 测试demo:
func TestClient(t *testing.T) {
	var coder = new(GoProgrammer)
	t.Log(coder.WriteHelloWorld())
}

自定义类型:

我们可以把常用的一些类型做一些简化自定义,抽出来,便于代码的简洁和可读。

例如,我们想监测方法的耗时,用自定义类型简化就变成了这样:

type IntConv func(op int) int // 自定义类型
func timeSpent(inner IntConv) IntConv {
	return func(n int) int {
		start := time.Now()
		ret := inner(n)
		fmt.Println("time spent:", time.Since(start).Seconds())
		return ret
	}
}
func slowFunc(op int) int {
	time.Sleep(time.Second * 1)
	return op
}
func TestFunc(t *testing.T) {
	t.Log(timeSpent(slowFunc)(1))
}

其中:type IntConv func(op int) int就是自定义类型。


三、扩展(复用)

在本篇的开始,已经提到过 —— Go本身是不支持继承的

因此,我们只能通过组合(has-a)的方式,来达到类似的效果。

我们举一个Pet与Dog的例子,直接上代码:

// Pet结构体
type Pet struct {
	id      int
	name    string
	variety string
}
func (p *Pet) Speak() {
	fmt.Print("Pet")
}
func (p *Pet) SpeakTo(host string) {
	p.Speak()
	fmt.Println(" speak to", host)
}
// Dog结构体
type Dog struct {
	Pet // 组合的方式(相当于拥有了所有Pet的方法与属性)
}
func (d *Dog) Speak() {
	fmt.Println("wang wang wang.") // 但并不支持重载
}
// 测试结果发现,依然是Pet,说明不支持重载(因为不是继承)
func TestDog(t *testing.T) {
	dog := new(Dog)
	dog.SpeakTo("647")
}

但是我们打印一下结果:

发现并不是 Dog speak to 647?

为什么呢?因为Go本身不支持继承,所以也不支持方法重载。
因此,我们在调用dog.SpeakTo的时候依然调用的是Pet的方法。
由此可见,Go确实不支持多继承。


四、空接口 & 断言

空接口:表示各种类型。
断言:将空接口转换成指定类型。

  • 空接口:
func DoSomething(p interface{}) {...}
  • 断言:
v, ok := p.(int) // ok = true时,代表转换成功。

举个例子,根据数据类型,打印不同的数据:

func DoSomething(p interface{}) {
	switch v := p.(type) {
	case int:
		fmt.Println("Integer:", v)
	case string:
		fmt.Println("String:", v)
	default:
		fmt.Println("Unknown Type.")
	}
}
func TestEmptyInterfaceAssertion(t *testing.T) {
	DoSomething(10)
	DoSomething("10")
}

那么问题来了,如何设计一个好的Go接口?

主要有以下几点:

  1. 使用小接口定义,甚至有的接口可以只定义一个方法。(这样,业务方在接入的时候,可以根据自己的需求,只实现个别接口)

  2. 可以采用接口套接口的形式,大接口由多个小接口组成。

  3. 业务方在实现功能时,只依赖于最小的接口。

举个例子:

type Reader interface {
	Read(p []byte) (n int, err error)
}
type Writer interface {
	Write(p []byte) (n int, err error)
}
type ReadWriter interface {
	Reader
	Writer
}
func DoSomething(reader Reader) error {
	// ...
}

最后,本系列我是在蔡超老师的技术分享下总结、实战完成的,
感谢蔡超老师的技术分享

PS:另附上,分享链接:《Go语言从入门到实战》
祝大家学有所成,工作顺利。谢谢!

https://juejin.im/post/5e36eca4f265da3e3d511dc6

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