Golang 面向对象编程
*目录
00 Golang语言面向对象编程说明
01 字段、属性
02 方法
03 面向对象编程
04 工厂模式
05 面向对象编程思想*
00 Golang语言面向对象编程说明
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Golang 也支持面向对象编程(OOP),但是和传统的面向对象编程有区别,并不是纯粹的面向对象语言。所以我们说Golang支持面向对象编程特性是比较准确的。
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Golang没有类(class),Go语言的结构体(struct)和其它编程语言的类(class)有同等的地位,你可以理解Golang是基于struct来实现OOP特性的。
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Golang面向对象编程非常简洁,去掉了传统OOP语言的继承、方法重载、构造函数和析构函数、隐藏的this指针等等
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Golang仍然有面向对象编程的继承,封装和多态的特性,只是实现的方式和其它OOP语言不一样,比如继承 :Golang没有extends关键字,继承是通过匿名字段来实现。
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Golang面向对象(OOP)很优雅,OOP本身就是语言类型系统(type system)的一部分,通过接口(interface)关联,耦合性低,也非常灵活。也就是说在Golang 中面向接口编程是非常重要的特性。
结构体和结构体变量(实例)的区别和联系
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结构体是自定义的数据类型,代表一类事物
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结构体变量(实例)是具体的,实际的,代表一个具体变量
如何声明结构体
type 结构体名称 struct { field1 type field2 type ... }
定义Dog结构体
type Dog struct{ Name string Age int64 Color string}
01 字段、属性
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从概念或叫法上看:结构体字段=属性= field
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字段是结构体的一个组成部分,一般是基本数据类型、数组,也可是引用类型
注意事项和细节说明
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字段声明语法同变量,示例:字段名字段类型
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字段的类型可以为:基本类型、数组或引用类型
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在创建一个结构体变量后,如果没有给字段赋值,都对应一个零值(默认值),规则同前面讲的一样:
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使用slice一定make :p1.slice1=make([]int,10)
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使用map一定make :p1.map1=make(map[string]string)
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布尔类型是 false ,数值是0 ,字符串是""
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数组类型的默认值和它的元素类型相关,比如score [3]int 则为[0,0, 0]
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指针,slice,和map 的零值都是nil ,即还没有分配空间
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不同结构体变量的字段是独立,互不影响,结构体是值类型。
创建结构体变量和访问结构体字段
var dd Dogvar dd Dog = Person{"小花",4,"red"}var dd *Dog = new(Dog) (*dd).Name = "小花" dd.Name = "小花" var dd *Dog = &Dog{"小花",4,"red"}var dd *Dog = &Dog{} (*dd).Name = "小花" dd.Name = "小花"
说明:
1) 第3种和第4种方式返回的是结构体指针。2) 结构体指针访问字段的标准方式应该是:(*结构体指针).字段名, 比如(*person).Name = "tom"3)但go做了一个简化, 也支持结构体指针.字段名, 比如 person.Name = "tom"。3) go编译器底层对person.Name做了转(*person).Name.
结构体使用注意事项和细节
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结构体的所有字段在内存中是连续的
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结构体是用户单独定义的类型,和其它类型进行转换时需要有完全相同的字段(名字、个数和类型)
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结构体进行type重新定义(相当于取别名),Golang认为是新的数据类型,但是相互间可以强转
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struct 的每个字段上,可以写上一个tag,该tag 可以通过反射机制获取,常见的使用场景就是序列化和反序列化。
02 方法
Golang中的方法是作用在指定的数据类型上的(即:和指定的数据类型绑定),因此自定义类型,都可以有方法,而不仅仅是struct。
方法的声明和调用
type A struct { Num int}func (a A) test(){ fmt.Println(a.Num) }
说明
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func(a A) test(书表示A结构体有一方法,方法名为test
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(aA)体现 test方法是和A类型绑定的
package mainimport( "fmt")type Person struct { Name string}func (P Person) test({ fmt.Println("test((name=",p.Name)func main(){ var p Personp.Name = "tom” p.test()//调用方法 } //1) test方法和Person类型绑定 //2) test方法只能通过 Person类型的变量来调用,而不能直接调用,也不能使用其它类型变量来调用 //3) func (p Person) test()....p表示哪个Person变量调用,这个p就是它的副本,这点和函数传参常相似。 //4) p这个名字,有程序员指定,不是固定,比如修改成person也是可以
方法的调用和传参机制原理
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在通过一个变量去调用方法时,其调用机制和函数一样
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不一样的地方是,变量调用方法时,该变量本身也会作为一个参数传递到方法(如果变量是值类型,则进行值拷贝,如果变量是引用类型,则进行地址拷贝)
方法的注意事项和细节
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结构体类型是值类型,在方法调用中,遵守值类型的传递机制,是值拷贝传递方式
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如程序员希望在方法中,修改结构体变量的值,可以通过结构体指针的方式来处理
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Golang中的方法作用在指定的数据类型上的(即:和指定的数据类型绑定),因此自定义类型,都可以有方法,而不仅仅是struct,比如int , float32等都可以有方法
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方法的访问范围控制的规则,和函数一样。方法名首字母小写,只能在本包访问,方法首字母大写,可以在本包和其它包访问。
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如果一个类型实现了String()这个方法,那么fimt.PrintIn默认会调用这个变量的String()进行输出
类型绑定中值拷贝与地址拷贝
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不管调用形式如何,真正决定是值拷贝还是地址拷贝,看这个方法是和哪个类型绑定.
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如果是和值类型,比如(p Person),则是值拷贝,如果和指针类型,比如是(p*Person)则是地址拷贝。
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地址拷贝可以对绑定类型中的属性进行修改
03 面向对象编程
步骤
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声明(定义)结构体,确定结构体名
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编写结构体的字段
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编写结构体的方法
创建结构体变量时指定字段值
var stu1 =Stu{”小明”,19}var stu3 = Stu{ Name : "jack", Age : 20, }var stu5 *stu = &stu{"小王",29}var stu7 =&stu{ Name :“小李”, Age :49, }
04 工厂模式
Golang 的结构体没有构造函数,通常可以使用工厂模式来解决这个问题。
结构体的Student 的首字母S是大写的,如果我们想在其它包创建Student的实例(比如main包)引入model包后,就可以直接创建Student结构体的变量(实例)。但是问题来了,如果首字母是小写的,比如是type student struct ,就不不行了。怎么办?工厂模式来解决。
使用工厂模式实现跨包创建结构体实例(变量)
type student struct{ Name stringscore float64) fune Newstudent(n string, s float64) *student {return &student{ Name : n, Score : s, }
05 面向对象编程思想
抽象
我们在前面去定义一个结构体时候,实际上就是把一类事物的共有的属性(字段)和行为(方法)提取出来,形成一个物理模型(结构体)。这种研究问题的方法称为抽象。
封装
Golang仍然有面向对象编程的继承,封装和多态的特性,只是实现的方式和其它OOP语言不一样。
封装(encapsulation)就是把抽象出的字段和对字段的操作封装在一起,数据被保护在内部,程序的其它包只有通过被授权的操作(方法),才能对字段进行操作。
封装的理解和好处
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隐藏实现细节
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提可以对数据进行验证,保证安全合理(Age)
如何体现封装
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对结构体中的属性进行封装
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通过方法,包实现封装
封装的实现步骤
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将结构体、字段(属性)的首字母小写(不能导出了,其它包不能使用,类似private)
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给结构体所在包提供一个工厂模式的函数,首字母大写。类似一个构造函数
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提供一个首字母大写的Set方法(类似其它语言的public),用于对属性判断并赋值
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提供一个首字母大写的Get方法(类似其它语言的public),用于获取属性的
特别说明:
在Golang开发中并没有特别强调封装,这点并不像Java, Golang本身对面向对象的特性做了简化的
type person struct { Name string age int }func NewPerson(name string) *person { return &person{ Name : name, } }func (p*person) setAge(age int) { if age >0 && age <150 { p.age = age }else{ fmt.Print1n("年龄范围不正确..") } }func (p*person) GetAge() int { return p.age }
继承
继承可以解决代码复用,让我们的编程更加靠近人类思维。
当多个结构体存在相同的属性(字段)和方法时,可以从这些结构体中抽象出结构体,在该结构体中定义这些相同的属性和方法。
嵌套匿名结构体的基本语法
type Goods struct { Name stringPrice int}type Book struct { Goods Writer string}
继承的深入讨论
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结构体可以使用嵌套匿名结构体所有的字段和方法,即:首字母大写或者小写的字段、方法,都可以使用。
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匿名结构体字段访问可以简化。
b.A.Name = "tom"b.A.age= 19b.A.Sayok() b.A.hello() b.Name = "smith"b.age = 20b.sayok() b.hello()
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当结构体和匿名结构体有相同的字段或者方法时,编译器采用就近访问原则访问,如希望访问匿名结构体的字段和方法,可以通过匿名结构体名来区分
b.A.age= 19
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结构体嵌入两个(或多个)匿名结构体,如两个匿名结构体有相同的字段和方法(同时结构体本身没有同名的字段和方法),在访问时,就必须明确指定匿名结构体名字,否则编译报错。
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如果一个struct 嵌套了一个有名结构体,这种模式就是组合,如果是组合关系,那么在访问组合的结构体的字段或方法时,必须带上结构体的名字。
type D struct i aA }
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嵌套匿名结构体后,也可以在创建结构体变量(实例)时,直接指定各个匿名结构体字段的值
type Goods struct { Name string Price float64}type Brand struct { Name string Address string}type TV struct { Goods Brand }type TV2 struct { *Goods *Brand } tv := TV{Goods{"电视机001",900.99}, Brand{"海尔","山东"},} tv2 := TV{ Goods{ Price : 88.99, Name :"电视机ee2" }, Brand{ Name :"夏普", Address :"北京", }, } tv3 := TV2{ &Goodsf{"电视机03",7000.99},&Brand{"创维","河南"}} tv4 := TV2{ &Goods{ Name :"电视机4", Price : 9eee.99, } &Brand{ Name :"长虹", Address :"四川", }, }
多重继承
如一个struct嵌套了多个匿名结构体,那么该结构体可以直接访问嵌套的匿名结构体的字段和方法,从而实现了多重继承。
为了保证代码的简洁性,建议尽量不使用多重继承
接口
在Golang中多态特性主要是通过接口来体现的
interface类型可以定义一组方法,但是这些不需要实现。并且 interface不能包含任何变量。到某个自定义类型要使用的时候,在根据具体情况把这些方法写出来(实现)。
type Usb interface { Start() Stop() }
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接口里的所有方法都没有方法体,即接口的方法都是没有实现的方法。接口体现了程序设计的多态和高内聚低偶合的思想。
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Golang 中的接口,不需要显式的实现。只要一个变量,含有接口类型中的所有方法,那么这个变量就实现这个接口。因此,Golang 中没有implement这样的关键字
注意事项和细节
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接口本身不能创建实例,但是可以指向一个实现了该接口的自定义类型的变量(实例)
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接口中所有的方法都没有方法体,即都是没有实现的方法。
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在Golang 中,一个自定义类型需要将某个接口的所有方法都实现,我们说这个自定义类型实现了该接口。
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一个自定义类型只有实现了某个接口,才能将该自定义类型的实例(变量)赋给接口类型
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只要是自定义数据类型,就可以实现接口,不仅仅是结构体类型。
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一个自定义类型可以实现多个接口
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Golang 接口中不能有任何变量
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一个接口(比如A接口)可以继承多个别的接口(比如B,C接口),这时如果要实现A接口,也必须将B,C接口的方法也全部实现。
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interface类型默认是一个指针(引用类型),如果没有对interface初始化就使用,那么会输出nil
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空接口 interface}没有任何方法,所以所有类型都实现了空接口,即我们可以把任何一个变量赋给空接口。
继承和接口的区别
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当A结构体继承了B结构体,那么A结构就自动的继承了B结构体的字段和方法,并且可以直接使用
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当A结构体需要扩展功能,同时不希望去破坏继承关系,则可以去实现某个接口即可,因此我们可以认为:实现接口是对继承机制的补充.
实现接口可以看作是对继承的一种补充
接口和继承解决的解决的问题不同
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继承的价值主要在于:解决代码的复用性和可维护性。
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接口的价值主要在于:设计,设计好各种规范(方法),让其它自定义类型去实现这些方法。
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接口比继承更加灵活
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接口比继承更加灵活,
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继承是满足is - a 的关系
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接口只需满足like - a的关系
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接口在一定程度上实现代码解耦
多态
变量(实例)具有多种形态。面向对象的第三大特征,在Go语言,多态特征是通过接口实现的。可以按照统一的接口来调用不同的实现。这时接口变量就呈现不同的形态。
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多态参数
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多态数组
类型断言
类型断言,由于接口是一般类型,不知道具体类型,如果要转成具体类型,就需要使用类型断言
var x interface{}var b2 float32 =1.1x=b2 y := x.(float32) fmt.Printf("y的类型是灯值是=%v", y, y)
在进行类型断言时,如果类型不匹配,就会报 panic,因此进行类型断言时,要确保原来的空接口指向的就是断言的类型.
var x interface{}var b2 float32 =2.1 x = b2if y, ok := x.(float32);ok { fmt.Println(" convert success") fmt.Printf("y的类型是%T值是=%v",y, y) }else { fmt.Print1n(" convert fai1") } fmt.Print1n("继续执行...")