Go语言基础08（面向对象（方法））

一、面向对象程序设计思想

\quad Go语言支持面向对象程序设计思想。面向对象（Object Oriented, OO）就是将要研究的事物抽象成对象，然后对对象的状态和行为进行定义。

1.1 对象

\quad 在Go语言里，对象（Object）可以是最简单的内置数据类型，或者是复杂的结构体。对象不仅能表示具体的事物，还能表示抽象的规则、计划或事件。

1.2 对象的状态

\quad 每一个对象都具有状态，对象通常用数值来描述它的状态。

1.3 对象的操作

\quad 对象还应有操作，用于改变对象的状态，操作就是对象的行为。在Go语言中，对对象的操作称为Method（方法），Method就是在函数前增加了一个接收者（Receiver）对象。这样，操作就和对象真正关联起来了。

1.4 面向对象编程的好处

• 封装
• 继承
• 多态

二、Method 方法

2.1 Method 的基本定义

• Go语言的Method类似于一个函数，只是函数名前多了个绑定类型参数——receiver。
• Method中的Receiver可以是内置类型、自定义类型、结构体或指针类型。
• Method的基本定义格式如下：

  func (recv receiver_type)funcName(param1 param1Type, ...)(return1 returnType1, ...){
  	......
  }
  

• Method的基本定义案例：

  type Rectangle struct { // 矩形对象
  	width  int
  	height int
  }
  
  func (rectangle Rectangle) area() int { // 函数area()是Rectangle对象的一个方法
  	return rectangle.width * rectangle.height // 计算矩形面积
  }
  
  func main() {
  	rect := Rectangle{3, 4}
  	fmt.Println(rect.area()) // 12
  }
  

2.2 多个 Method 可以同名

1. 在定义Method时，多个Method可以同名，但如果接收者不一样，那Method就不一样。
2. 如果普通类型作为Receiver，它只是一个值传递；而指针类型作为Receiver，它将是一个引用传递。两者的差别在于，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仅是以副本作为操作对象，并不对原实例对象发生操作。
3. Method的名字可能一样，但如果接收者不一样，那Method就不一样。
4. Method里面可以访问接收者的字段，使用点号“.”操作符访问。

• 案例：

  type Rectangle struct { // 矩形对象
  	width  int
  	height int
  }
  
  type Circle struct { // 圆形对象
  	radius float32
  }
  
  func (rectangle Rectangle) area() int { // 函数area()是rectangle对象的一个方法
  	return rectangle.width * rectangle.height // 计算矩形面积
  }
  
  func (circle Circle) area() float32 { // 函数area()是circle对象的一个方法
  	return circle.radius * circle.radius * math.Pi // 计算圆形面积
  }
  
  func main() {
  	rectangle := Rectangle{3, 4}
  	circle := Circle{5}
  	fmt.Println(rectangle.area()) // 12
  	fmt.Println(circle.area()) // 78.53982
  }
  

2.3 指针作为 Receiver

\quad 如果普通类型作为Receiver，它只是一个值传递；而指针类型作为Receiver，它将是一个引用传递。两者的差别在于，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仅是以副本作为操作对象，并不对原实例对象发生操作。

\quad 和其他面向对象语言相比，在Go语言中没有隐藏的this指针。而在C++、Java、C#这类语言中，它们的成员方法中都带有一个隐藏的this指针，而在Python语言中会隐藏一个self参数，它和其他语言的this作用一样。

• 案例：定义一个结构体对象coordinate，它用于记录平面坐标值x、y，方法swap()的作用是将坐标值x、y对换。首先使用普通类型作为Receiver，观察程序运行结果；再使用指针类型作为Receiver，观察程序运行结果。

  type Coordiante struct {
  	x int
  	y int
  }
  
  func (coordiante Coordiante) swap() {
  	coordiante.x, coordiante.y = coordiante.y, coordiante.x
  	// 值传递：普通类型作为Receiver，在方法swap()中对对象属性值的操作并不会改变原实例的值
  	fmt.Println(coordiante.x, coordiante.y) // 8 6
  }
  
  func (coordiante *Coordiante) swap2() {
  	coordiante.x, coordiante.y = coordiante.y, coordiante.x
  	// 引用传递：指针类型作为Receiver，在方法swap()中对对象属性值的操作会直接影响到原实例的值
  	fmt.Println(coordiante.x, coordiante.y) // 8 6
  }
  
  func main() {
  	coordiante := Coordiante{6, 8}
  	coordiante.swap()
  	fmt.Println("值传递:", coordiante.x, coordiante.y) // 值传递: 6 8
  	(&coordiante).swap2()
  	fmt.Println("引用传递:", coordiante.x, coordiante.y) // 引用传递: 8 6
  }
  

2.4 匿名 Receiver

• 如果方法代码中不适用Receiver参数，那么就可以省略Receiver的变量名，此时的接收者将是一个匿名Receiver。示例如下：

  type Object struct {
  	id   int
  	name string
  }
  
  func (Object) msgbox() {
  	fmt.Println("This is a object!")
  }
  
  func (*Object) msgBox() {
  	fmt.Println("This is a object!")
  }
  
  func main() {
  	obj := Object{}
  	ptr := &obj
  	obj.msgbox()
  	ptr.msgBox()
  }
  

2.5 Method 的继承

\quad 通过前面的学习，我们了解到通过匿名字段可以实现字段继承，在本节中还会发现Go语言的一个神奇之处，即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Struct对象也能调用该Method。

• 案例：结构体People作为结构体Teacher和Student的匿名字段，sayHi()是为People实现的一个方法。作为外层结构，Teacher和Student同时也继承了People所拥有的方法，所以在Teacher和Student的对象中可以直接调用方法sayHi()。

  type People struct {
  	name  string
  	phone string
  }
  
  type Teacher struct {
  	People
  	department string
  }
  
  type Student struct {
  	People
  	school string
  }
  
  func (people People) sayHi() {
  	fmt.Printf("Hi, I'm %s, you can call me on %s.\n", people.name, people.phone)
  }
  
  func main() {
  	teacher := Teacher{People{"张三", "010-11001"}, "Computer Science"}
  	teacher.sayHi()
  	student := Student{People{"李四", "010-22002"}, "Tsinghua University"}
  	student.sayHi()
  }
  

  输出：

  Hi, I'm 张三, you can call me on 010-11001.
  Hi, I'm 李四, you can call me on 010-22002.
  

2.6 Method 的重写

\quad 在上例中，如果Student想要实现自己的sayHi()方法，可以采用Method重写的方法来解决。这和匿名字段重名是一样的道理，即外部方法会隐藏匿名字段同名方法。所以可以在Student上再定义一个Method，重写了匿名字段的方法。示例如下：

type People struct {
	name  string
	phone string
}

type Teacher struct {
	People
	department string
}

type Student struct {
	People
	school string
}

func (people People) sayHi() {
	fmt.Printf("Hi, I'm %s, you can call me on %s.\n", people.name, people.phone)
}

func (student Student) sayHi() {
	fmt.Printf("Hi, I'm %s, I study in %s, call me on %s.\n", student.name, student.school, student.phone)
}

func main() {
	teacher := Teacher{People{"张三", "010-11001"}, "Computer Science"}
	teacher.sayHi()
	student := Student{People{"李四", "010-22002"}, "Tsinghua University"}
	student.sayHi()
}

输出：

Hi, I'm 张三, you can call me on 010-11001.
Hi, I'm 李四, I study in Tsinghua University, call me on 010-22002.