手把手教你学Go语言:10 分钟学方法和接口

发布于:2023-06-30 12:28:34

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正文共4273字,预计阅读时长 10 分钟

对于一般的语言使用者来说 ,20% 的语言特性就能够满足 80% 的使用需求,剩下在使用中掌握。基于这一理论,Go 基础系列的文章不会刻意追求面面俱到,但该有知识点都会覆盖,目的是带你快跑赶上 Golang 这趟新车。

最近工作上和生活上的事情都很多,这篇文章计划是周末发的,但是周末太忙时间不够,同时为了保证文章质量,反复修改到现在才算完成。

有时候还是很想回到学校,一心只用读书睡觉打游戏的日子,成年人的**总是被各种中断。

不过,不用担心 lemon 能处理好,答应大家要写完的 Go 基础系列可能会迟到,但不会缺席。

今天我们来继续学习Go 中的面向对象编程思想,包括 方法 和 接口 两大部分学习内容。

通过学习本文,你将了解:

Go 的方法定义方法和函数的区别方法传值和传指针差异什么是接口类型如何判断接口底层值类型什么是空接口nil 接口 和nil 底层值

如果你使用 C++ 或 Java 这类面向对象的语言,肯定知道类 class 和方法 method 的概念,Golang 中没有class关键字,但有上节介绍的 struct 结构体提供类似功能,配合方法和接口的支持,完成面向对象的程序设计完全没有问题,下面我们就来学习下方法和接口。

方法

定义

方法就是一类带特殊的接收者参数的函数 ,这些特殊的参数可以是结构体也可以是结构体指针,但不能是内置类型。

为了便于说明,先来定义一个结构体 Person 包含name和 age 属性。

type Person struct {  name string  age  int }

下面给 Person 定义两个方法,分别用于获取name和age ,重点看下代码中方法的定义语法。

func (p Person) GetName() string {  return p.name + "s age is" } func (p Person) GetAge() int {  return p.age }

和函数定义的区别

看了上面的方法定义是不是觉得和函数定义有点类似,还记得函数的定义吗?为了唤起你的记忆,下面分别定义两个相同功能的函数,大家可以对比一下。

func GetNameF(p Person) string {  return p.name + "s age is" } func GetNameF(p Person) int {  return p.age }

除了定义上的区别,还有调用上的区别。下面示例代码演示了两种调用方式的不同,在fmt.Println 中前面 2 个是正常函数调用,后面 2 个是方法调用,就是用点号. 和括号() 的区别。

p := Person{"lemon"18} fmt.Println(GetNameF(p), GetNameF(p), p.GetName(), p.GetAge())  //输出 lemons age is 18 lemons age is 18

修改接收者的值

上面我演示的方法 GetName 和GetAge 的接收者是Person值,这种值传递方式是没办法修改接收者内部状态的,比如你没法通过方法调用修改 Person的name 或age。

假设有个需求要修改用户年龄,我们像下面这样定义方法 ageWriteable ,调用该方法之后 p 的 name 属性并不会变化。

func (p *Person) ageWriteable() int {  p.age += 10  return p.age }

那要怎么才能实现对 p 的修改呢? 没错用 *Person 指针类型即可实现修改。类比 C++ 中用指针或引用来理解。

func (p *Person) ageWriteable() int {  p.age += 10  return p.age }

隐式值与指针转换

Golang 非常的聪明,为了不让你麻烦,它能自动识别方法的实际接收者类型(指针或值),并默默的帮你做转换,以便「方法」能正确的工作。

还是用我们上面定义的方法举例,先来看以「值」作为接收者的方法调用。方便阅读,我把前面的定义再写一遍。

func (p Person) GetName() string {  return p.name + "s age is" }

对于这个定义的方法,按下面的调用方式 p和 pp 都能调用 GetName 方法。

怎么做到的呢?原来 pp 在调用方法时 Go 默默的做了隐式的转换,其实是按照 (*pp).GetName*() 去调用方法,怎么实现转换的这点我们不用关心,先用起来就可以。

 p := Person{"lemon"18}  pp := &Person{"lemon"18}  fmt.Println(p.GetName(), pp.GetName()) // p 和 pp都能调用 GetName 方法

同理,对接收者是指针的方法,也可以按给它传递值的方式来调用,这里不再赘述。

对方法的说明,就简单介绍到这里,更多细节不去深究,留给大家在使用中学习。

接口

接口我想不到准确的描述语句来说明他,通俗来讲接口类型就是一类预先约定好的方法声明集合。

接口定义就是把一系列可能实现的方法先声明出来,后面只要哪个类型完全实现了某个接口声明的方法,就可用这个「接口变量」来保存这些方法的值,其实是抽象设计的概念。

可以类比 C++ 中的纯虚函数。

定义

为了说明接口如何定义,我们要做一些准备工作。

先来定义两个类型,代表男人女人,他们都有属性 name 和 agetype man struct {  name string  age  int } type woman struct {  name string  age  int }再来分别定义两个类型的方法,getName 和 getAge 用于获取各自的姓名和年龄。func (m *man) getName() string {  return m.name } func (m *woman) getName() string {  return m.name } func (m *man) getAge() int {  return m.age } func (m *woman) getAge() int {  return m.age }

好了, 下面我们的主角「接口」登场, 我们来实现一个通用的 humanIf 接口类型,这个接口包含了 getName() 方法声明,注意接口包含的这个方法的声明样式,和前面我们定义的 man 与 women 的 getName 方法一致。同理 getAge()样式也一致。

type humanIf interface {     getName() string     getAge() int }

现在可以使用这个接口了!不管男人女人反正都是人,是人就可以用我的 humanIf 接口获取姓名。

var m humanIf = &man{"lemon"18} var w humanIf = &woman{"hanmeimei"19} fmt.Println(m.getName(), w.getName()) 

接口类型

当给定一个接口值,我们如何知道他代表的底层值的具体类型呢?还是上面的例子,我们拿到了 humanIf 类型的变量 m 和 w, 怎么才能知道它们到底是 man 还是 women类型呢?

有两种方法可以确定变量 m 和 w 的底层值类型。

类型断言

断言如果不是预期的类型,就会抛出 panic异常,程序终止。

如果断言是符合预期的类型,会把调用者实际的底层值返回。

v0 := w.(man) // w保存的不是 man 类型,程序终止 v1 := m.(man) // m保存的符合 man 类型,v1被赋值 m 的底层值  v, right := a.(man)  // 两个返回值,第一个是值,第二代表是否断言正确的布尔值 fmt.Println(v, right)类型选择

相比类型断言直接粗暴的让程序终止,「类型选择」语法更加的温和,即使类型不符合也不会让程序挂掉。

下面示例,v3 获得 w 的底层类型,在后面 case 通过类型比较打印出匹配的类型。注意:type 也是关键字。

   switch v3 := w.(type) {  case man:   fmt.Println("it is type:man", v3)  case women:   fmt.Println("it is type:women", v3)  default:   fmt.Printf("unknow type:%T value:%v", v3, v3)  }

空接口

空接口 interface{} 代表包含了 0 个方法的接口,试想一下每个类型都至少实现了零个方法,所以任何类型都可以给空接口类型赋值。

下面示例,用 man 值给空接口赋值。

  type nilIf interface{}   var ap nilIf = &man{"lemon"18}   //等价定义   var ap interface{} = &man{"lemon"18//等价于上面一句

空接口可以接收任何类型的值,包括指针、值甚至是nil 值。

  // 接收指针   var ap nilIf = &man{"lemon"18}   fmt.Println("interface", ap)   // 接收值   var a nilIf = man{"lemon"18}   fmt.Println("interface", a)   // 接收nil值   var b nilIf   fmt.Println("interface", b)

处理nil接口调用

nil底层值不会引发异常

对 C 或 C++ 程序员来说空指针是噩梦,如果对空指针做操作,结果是不可预知的,很大概率会导致程序崩溃,程序莫名其妙挂掉,想想就令人头秃。

Golang 中处理空指针这种情况要优雅的多,允许用空底层值调用接口,但是要修改方法定义,正确处理 nil 值避免程序崩溃。

func (m *man) getName() string {  if m == nil {   return "nil"  }  return m.name }

下面演示了使用处理了 nil 值的方法,虽然 nilMan 是空指针,但仍然可以调用 getName 方法。

 var nilMan *man // 定义了一个空指针 nilMan  var w humanIf = nilMan  fmt.Println(w.getName())nil接口引发程序异常

但是,如果接口本身是 nil 去调用方法,仍然会引发异常。

 manIf = nil  fmt.Println("interface", manIf.getName())

总结

本节学习的接口和方法是 Golang 对面向对象程序设计的支持,可以看到实现的非常简洁,并没常用的面向对象语言那么复杂的语法和关键字,简单不代表不够好,实际上也基本够用,一句话概括就是简洁并不简单。

感谢各位的阅读,文章的目的是分享对知识的理解,技术类文章我都会反复求证以求最大程度保证准确性,若文中出现明显纰漏也欢迎指出,我们一起在探讨中学习。

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