Skip to content
Find file
Fetching contributors…
Cannot retrieve contributors at this time
307 lines (223 sloc) 9.92 KB

2.5面向对象

前面两章我们介绍了函数和struct,那你是否想过函数当作struct的字段一样来处理呢?今天我们就讲解一下函数的另一种形态,带有接收者的函数,我们称为method

method

现在假设有这么一个场景,你定义了一个struct叫做长方形,你现在想要计算他的面积,那么按照我们一般的思路应该会用下面的方式来实现

package main
import "fmt"

type Rectangle struct {
    width, height float64
}

func area(r Rectangle) float64 {
    return r.width*r.height
}

func main() {
    r1 := Rectangle{12, 2}
    r2 := Rectangle{9, 4}
    fmt.Println("Area of r1 is: ", area(r1))
    fmt.Println("Area of r2 is: ", area(r2))
}

这个代码是可以计算出来长方形的面积,但是area不是作为Rectangle的一个方法(类似面向对象里面的方法)实现的,而是Rectangle的对象(r1,r2)作为函数的一个参数传入,然后计算获取的。

这样实现有什么问题,当然没有问题咯,但是当你代码里面增加一个圆形、正方形、多边形等的时候,然后你又想计算他们的面积的时候怎么办啊?那就增加新的函数咯,但是函数名你就必须要跟着换了,你就要把函数名变成area_rectangle, area_circle, area_triangle...

这样的实现不是最优雅的,而且从概念上来说一个形状的面积应该是属于它的一个特性,应该是属于这个形状的,就像他的字段一样。

基于上面的原因所以就有了method的概念,method是附属在一个给定的类型上的,他的语法和函数的申明语法几乎一样,除了在func后面跟一个receiver(也就是给定的类型)

用Rob Pike的话来说就是:

“A method is a function with an implicit first argument, called a receiver.“

method的语法如下:

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

下面我们用最开始的例子用method来实现:

package main
import (
    "fmt"
    "math"
)

type Rectangle struct {
    width, height float64
}

type Circle struct {
    radius float64
}

func (r Rectangle) area() float64 {
    return r.width*r.height
}

func (c Circle) area() float64 {
    return c.radius * c.radius * math.Pi
}


func main() {
    r1 := Rectangle{12, 2}
    r2 := Rectangle{9, 4}
    c1 := Circle{10}
    c2 := Circle{25}

    fmt.Println("Area of r1 is: ", r1.area())
    fmt.Println("Area of r2 is: ", r2.area())
    fmt.Println("Area of c1 is: ", c1.area())
    fmt.Println("Area of c2 is: ", c2.area())
}

在使用method的时候重要注意几点

  • 虽然method的名字一模一样,但是如果接收者不一样,那么method就不一样
  • method里面可以访问接收者的字段
  • 调用method通过.访问,就像struct里面访问字段一样

那是不是method只能作用在struct上面呢?当然不是咯,他可以定义在任何你自定义的类型、内置类型、struct等各种类型上面。这里你是不是有点迷糊了,什么叫自定义类型,自定义类型不就是struct嘛,不是这样的哦,struct只是自定义类型里面一种比较特殊的类型而已,还有其他自定义类型申明,可以通过如下这样的申明来实现。

type typeName typeLiteral

请看下面这个申明自定义类型的代码

type ages int

type money float32

type months map[string]int

m := months {
    "January":31,
    "February":28,
    ...
    "December":31,
}

看到了吗?简单的很吧,这样你就可以在自己的代码里面定义有意义的类型了,实际上只是一个定义了一个别名,有点类似于c中的typedef,例如上面ages替代了int

好了,让我们回到method

你可以在任何的自定义类型中定义任意多的method,接下来让我们看一个复杂一点的例子

package main
import "fmt"

const(
    WHITE = iota
    BLACK
    BLUE
    RED
    YELLOW
)

type Color byte

type Box struct {
    width, height, depth float64
    color Color
}

type BoxList []Box //a slice of boxes

func (b Box) Volume() float64 {
    return b.width * b.height * b.depth
}

func (b *Box) SetColor(c Color) {
    b.color = c
}

func (bl BoxList) BiggestsColor() Color {
    v := 0.00
    k := Color(WHITE)
    for _, b := range bl {
        if b.Volume() > v {
            v = b.Volume()
            k = b.color
        }
    }
    return k
}

func (bl BoxList) PaintItBlack() {
    for i, _ := range bl {
        bl[i].SetColor(BLACK)
    }
}

func (c Color) String() string {
    strings := []string {"WHITE", "BLACK", "BLUE", "RED", "YELLOW"}
    return strings[c]
}

func main() {
    boxes := BoxList {
        Box{4, 4, 4, RED},
        Box{10, 10, 1, YELLOW},
        Box{1, 1, 20, BLACK},
        Box{10, 10, 1, BLUE},
        Box{10, 30, 1, WHITE},
        Box{20, 20, 20, YELLOW},
    }

    fmt.Printf("We have %d boxes in our set\n", len(boxes))
    fmt.Println("The volume of the first one is", boxes[0].Volume(), "cm³")
    fmt.Println("The color of the last one is",boxes[len(boxes)-1].color.String())
    fmt.Println("The biggest one is", boxes.BiggestsColor().String())

    fmt.Println("Let's paint them all black")
    boxes.PaintItBlack()
    fmt.Println("The color of the second one is", boxes[1].color.String())

    fmt.Println("Obviously, now, the biggest one is", boxes.BiggestsColor().String())
}

上面这个例子我们通过const定义了一些常量,然后定义了一些自定义类型

  • Color作为byte的别名
  • 定义了一个struct:Box,含有三个长宽高字段和一个颜色属性
  • 定义了一个slice:BoxList,含有Box

然后我们定义了一些method在这些类型上面

  • Volume()定义了接收者为Box,返回Box的容量
  • SetColor(c Color),把Box的颜色改为c
  • BiggestsColor()定在在BoxList上面,返回list里面容量最大的颜色
  • PaintItBlack()把BoxList里面所有Box的颜色全部变成黑色
  • String()定义在Color上面,返回真正的Color字符串

上面的代码通过文字描述出来之后一看是不是很简单?我们一般解决问题都是通过问题的描述,然后去用这样的代码实现。

指针作为receivers

现在让我们回头看看上面的SetColor的method,它的receiver是一个指向Box的指针,是的,你可以使用*Box。想想为啥要使用指针而不是Box本身呢?

我们先来看看我们上面SetColor的真正目的,我们是想改变这个Box的颜色,那么如果我们不传Box的指针,那么我们接受的其实是Box的一个copy,如果改变了颜色值,其实是修改的copy,而不是真正的Box。所以我们需要传入指针。

我们把receiver当作method的第一个参数来看,然后参考前面函数讲解的传值和传引用

这个你也许会问了那SetColor函数里面应该这样定义*b.Color=c,而不是b.Color=c,因为我们需要读取到指针相应的值。

你是对的,其实Go里面这两种方式都是正确的,当你用指针去访问相应的字段时(虽然指针没有任何的字段),Go知道你要通过指针去获取这个值,看到了吧,Go的设计是不是越来越吸引你了。

也许细心的读者会问这样的问题,PaintItBlack里面调用SetColor的时候是不是应该写成(&bl[i]).SetColor(BLACK),因为SetColor的receiver是*Box,而不是Box。

你又说对的,这两种方式都可以,因为Go知道receiver是指针,他自动帮你转了。

也就是说:

如果一个method的receiver是*T,你可以在一个T类型的变量V上面调用这个method,而不需要&V去调用这个method

类似的

如果一个method的receiver是T,你可以在一个*T类型的变量P上面调用这个method,而不需要 *P去调用这个method

所以,你不用担心你是调用的指针的method还是不是指针的method,Go知道你要做的一切,这对于有多年C/C++编程经验的同学来说,真是解决了一个很大的痛苦。

method继承

前面一章我们学习了字段的继承,那么你也会发现Go的一个神奇之处,method也是可以继承的。如果匿名字段实现了一个method,那么包含这个匿名字段的strcut也能调用该method。让我们来看下面这个例子

package main
import "fmt"

type Human struct {
    name string
    age int
    phone string
}

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

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

//在human上面定义了一个method
func (h *Human) SayHi() {
    fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}

func main() {
    mark := Student{Human{"Mark", 25, "222-222-YYYY"}, "MIT"}
    sam := Employee{Human{"Sam", 45, "111-888-XXXX"}, "Golang Inc"}

    mark.SayHi()
    sam.SayHi()
}

method重载

上面的例子中,如果Emplyee想要实现自己的SayHi,怎么办?简单,和匿名字段冲突一样的道理,我们可以在Emplyee上面定义一个method,重载了匿名字段的方法。请看下面的例子

package main
import "fmt"

type Human struct {
    name string
    age int
    phone string
}

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

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

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

//Employee的method重载Human的method
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) //Yes you can split into 2 lines here.
}

func main() {
    mark := Student{Human{"Mark", 25, "222-222-YYYY"}, "MIT"}
    sam := Employee{Human{"Sam", 45, "111-888-XXXX"}, "Golang Inc"}

    mark.SayHi()
    sam.SayHi()
}

上面的代码设计的是如此的美妙,让人不自觉的为Go的设计惊叹!

通过这些内容,我们可以设计出基本的面向对象的程序了,但是Go里面的面向对象是如此的简单,没有任何的私有、共有关键字,通过大小写来实现(大写开头的为共有,小写开头的为私有),方法也同样适用这个原则。

links

LastModified

  • $Id$
Something went wrong with that request. Please try again.