GoLang之方法与接口

GoLang之方法与接口

Go语言没有沿袭传统面向对象编程中的诸多概念，比如继承、虚函数、构造函数和析构函数、隐藏的this指针等。

方法

Go 语言中同时有函数和方法。方法就是一个包含了接受者（receiver）的函数，receiver可以是内置类型或者结构体类型的一个值或者是一个指针。所有给定类型的方法属于该类型的方法集。

如下面的这个例子，定义了一个新类型Integer，它和int一样，只是为它内置的int类型增加了个新方法Less()

type Integer int 

func (a Integer) Less(b Integer) bool {
    return a < b
}

func main() {
    var a Integer = 1 

    if a.Less(2) {
        fmt.Println("less then 2")
    }
}

可以看出，Go语言在自定义类型的对象中没有C++/Java那种隐藏的this指针，而是在定义成员方法时显式声明了其所属的对象。

method的语法如下：

func (r ReceiverType) funcName(parameters) (results)

当调用method时，会将receiver作为函数的第一个参数：

funcName(r, parameters);

所以，receiver是值类型还是指针类型要看method的作用。如果要修改对象的值，就需要传递对象的指针。

指针作为Receiver会对实例对象的内容发生操作,而普通类型作为Receiver仅仅是以副本作为操作对象,并不对原实例对象发生操作。

func (a *Ingeger) Add(b Integer) {
    *a += b
}

func main() {
    var a Integer = 1
    a.Add(3)
    fmt.Println("a =", a)     //  a = 4
}

如果Add方法不使用指针，则a返回的结果不变，这是因为Go语言函数的参数也是基于值传递。

注意：当方法的接受者是指针时，即使用值类型调用那么方法内部也是对指针的操作。

之前说过，Go语言没有构造函数的概念，通常使用一个全局函数来完成。例如：

func NewRect(x, y, width, height float64) *Rect {
    return &Rect{x, y, width, height}
}   

func main() {
    rect1 := NewRect(1,2,10,20)
    fmt.Println(rect1.width)
}

---

匿名组合

Go语言提供了继承，但是采用了组合的语法，我们将其称为匿名组合，例如：

type Base struct {
    name string
}

func (base *Base) Set(myname string) {
    base.name = myname
}

func (base *Base) Get() string {
    return base.name
}

type Derived struct {
    Base
    age int
}

func (derived *Derived) Get() (nm string, ag int) {
    return derived.name, derived.age
}

func main() {
    b := &Derived{}

    b.Set("sina")
    fmt.Println(b.Get())
}

例子中，在Base类型定义了get()和set()两个方法，而Derived类型继承了Base类，并改写了Get()方法，在Derived对象调用Set()方法，会加载基类对应的方法；而调用Get()方法时，加载派生类改写的方法。

组合的类型和被组合的类型包含同名成员时， 会不会有问题呢？可以参考下面的例子：

type Base struct {
    name string
    age int
}

func (base *Base) Set(myname string, myage int) {
    base.name = myname
    base.age = myage
}

type Derived struct {
    Base
    name string
}

func main() {
    b := &Derived{}

    b.Set("sina", 30)
    fmt.Println("b.name =",b.name, "\tb.Base.name =", b.Base.name)
    fmt.Println("b.age =",b.age, "\tb.Base.age =", b.Base.age)
}

---

值语义和引用语义

值语义和引用语义的差别在于赋值，比如

b = a
b.Modify()

如果b的修改不会影响a的值，那么此类型属于值类型；如果会影响a的值，那么此类型是引用类型。

Go语言中的大多数类型都基于值语义，包括：

• 基本类型，如byte、int、bool、float32、string等；
• 复合类型，如arry、struct、pointer等；

C语言中的数组比较特别，通过函数传递一个数组的时候基于引用语义，但是在结构体定义数组变量的时候基于值语义。而在Go语言中，数组和基本类型没有区别，是很纯粹的值类型，例如：

var a = [3] int{1,2,3}
var b = a
b[1]++
fmt.Println(a, b)   // [1 2 3] [1 3 3]

从结果看，b=a赋值语句是数组内容的完整复制，要想表达引用，需要用指针：

var a = [3] int{1,2,3}
var b = &a　　　　// 引用语义
b[1]++
fmt.Println(a, b)   // [1 3 3] [1 3 3]

---

接口

Interface 是一组抽象方法（未具体实现的方法/仅包含方法名参数返回值的方法）的集合，如果实现了 interface 中的所有方法，即该类/对象就实现了该接口。

Interface 的声明格式：

type interfaceName interface {
    //方法列表
}  

Interface 可以被任意对象实现，一个类型/对象也可以实现多个 interface；
interface的变量可以持有任意实现该interface类型的对象。

如下面的例子：

package main

    import "fmt"

    type Human struct {
        name string
        age int
        phone string
    }

    type Student struct {
        Human //匿名字段
        school string
        loan float32
    }

    type Employee struct {
        Human //匿名字段
        company string
        money float32
    }

    //Human实现SayHi方法
    func (h Human) SayHi() {
        fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
    }

    //Human实现Sing方法
    func (h Human) Sing(lyrics string) {
        fmt.Println("La la la la...", lyrics)
    }

    //Employee重载Human的SayHi方法
    func (e Employee) SayHi() {
        fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name,
            e.company, e.phone)
        }

    // Interface Men被Human,Student和Employee实现
    // 因为这三个类型都实现了这两个方法
    type Men interface {
        SayHi()
        Sing(lyrics string)
    }

    func main() {
        mike := Student{Human{"Mike", , "222-222-XXX"}, "MIT", 0.00}
        paul := Student{Human{"Paul", , "111-222-XXX"}, "Harvard", }
        sam := Employee{Human{"Sam", , "444-222-XXX"}, "Golang Inc.", }
        tom := Employee{Human{"Tom", , "222-444-XXX"}, "Things Ltd.", }

        //定义Men类型的变量i
        var i Men

        //i能存储Student
        i = mike　　　　
        fmt.Println("This is Mike, a Student:")
        i.SayHi()
        i.Sing("November rain")

        //i也能存储Employee
        i = tom
        fmt.Println("This is tom, an Employee:")
        i.SayHi()
        i.Sing("Born to be wild")

        //定义了slice Men
        fmt.Println("Let's use a slice of Men and see what happens")
        x := make([]Men, )
        //这三个都是不同类型的元素，但是他们实现了interface同一个接口
        x[], x[], x[] = paul, sam, mike

        for _, value := range x{
            value.SayHi()
        }
    }

空接口

空interface(interface{})不包含任何的method，正因为如此，所有的类型都实现了空interface。空interface对于描述起不到任何的作用(因为它不包含任何的method），但是空interface在我们需要存储任意类型的数值的时候相当有用，因为它可以存储任意类型的数值。它有点类似于C语言的void*类型。

// 定义a为空接口
    var a interface{}
    var i int =
    s := "Hello world"
    // a可以存储任意类型的数值
    a = i
    a = s

interface的变量里面可以存储任意类型的数值（该类型实现了interface），那么我们怎么反向知道这个interface变量里面实际保存了的是哪个类型的对象呢？目前常用的有两种方法：switch测试、Comma-ok断言。

switch测试如下：

type Element interface{}
type List [] Element

type Person struct {
    name string
    age int
}

//打印
func (p Person) String() string {
    return "(name: " + p.name + " - age: "+strconv.Itoa(p.age)+ " years)"
}

func main() {
    list := make(List, )
    list[] =  //an int
    list[] = "Hello" //a string
    list[] = Person{"Dennis", } 

    for index, element := range list{
        switch value := element.(type) {
            case int:
                fmt.Printf("list[%d] is an int and its value is %d\n", index, value)
            case string:
                fmt.Printf("list[%d] is a string and its value is %s\n", index, value)
            case Person:
                fmt.Printf("list[%d] is a Person and its value is %s\n", index, value)
            default:
                fmt.Println("list[%d] is of a different type", index)
        }
    }
}

如果使用Comma-ok断言的话：

func main() {
    list := make(List, )
    list[] =  // an int
    list[] = "Hello" // a string
    list[] = Person{"Dennis", }

    for index, element := range list {
        if value, ok := element.(int); ok {
            fmt.Printf("list[%d] is an int and its value is %d\n", index, value)
        } else if value, ok := element.(string); ok {
            fmt.Printf("list[%d] is a string and its value is %s\n", index, value)
        } else if value, ok := element.(Person); ok {
            fmt.Printf("list[%d] is a Person and its value is %s\n", index, value)
        } else {
            fmt.Printf("list[%d] is of a different type\n", index)
        }
    }
}

嵌入接口

正如struct类型可以包含一个匿名字段，interface也可以嵌套另外一个接口。

如果一个interface1作为interface2的一个嵌入字段，那么interface2隐式的包含了interface1里面的method。

参考文档：

http://se77en.cc/2014/05/05/methods-interfaces-and-embedded-types-in-golang/

http://se77en.cc/2014/05/04/choose-whether-to-use-a-value-or-pointer-receiver-on-methods/