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  • GO学习笔记:面向对象--method

    栏目: GO语言 发布于: 2014-08-25 17:21:34

    GO学习笔记:面向对象--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))
    }
    这段代码可以计算出来长方形的面积,但是area()不是作为Rectangle的方法实现的(类似面向对象里面的方法),而是将Rectangle的对象(如r1,r2)作为参数传入函数计算面积的。

    这样实现当然没有问题咯,但是当需要增加圆形、正方形、五边形甚至其它多边形的时候,你想计算他们的面积的时候怎么办???那就只能增加新的函数咯,但是函数名你就必须要跟着换了,变成area_rectangle, area_circle, area_triangle...

    像下图所表示的那样, 椭圆代表函数, 而这些函数并不从属于struct(或者以面向对象的术语来说,并不属于class),他们是单独存在于struct外围,而非在概念上属于某个struct的。

    方法和struct的关系图

    很显然,这样的实现并不优雅,并且从概念上来说"面积"是"形状"的一个属性,它是属于这个特定的形状的,就像长方形的长和宽一样。

    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,他的语法和函数的声明语法几乎一样,只是在func后面增加了一个receiver(也就是method所依从的主体)。

    用上面提到的形状的例子来说,method area() 是依赖于某个形状(比如说Rectangle)来发生作用的。Rectangle.area()的发出者是Rectangle, area()是属于Rectangle的方法,而非一个外围函数。

    更具体地说,Rectangle存在字段length 和 width, 同时存在方法area(), 这些字段和方法都属于Rectangle。

    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:

        1、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

        2、method里面可以访问接收者的字段

        3、调用method通过.访问,就像struct里面访问字段一样

    不同struct的method不同

    在上例,method area() 分别属于Rectangle和Circle, 于是他们的 Receiver 就变成了Rectangle 和 Circle, 或者说,这个area()方法 是由 Rectangle/Circle 发出的。

    值得说明的一点是,图示中method用虚线标出,意思是此处方法的Receiver是以值传递,而非引用传递,是的,Receiver还可以是指针, 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仅仅是以副本作为操作对象,并不对原实例对象发生操作。后文对此会有详细论述。

    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) BiggestColor() Color {
        v := 0.00
        k := Color(WHITE)
        for _, b := range bl {
            if bv := b.Volume(); bv > v {
                v = bv
                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.BiggestColor().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.BiggestColor().String())
    }
    上面的代码通过const定义了一些常量,然后定义了一些自定义类型:

        1、Color作为byte的别名

        2、定义了一个struct:Box,含有三个长宽高字段和一个颜色属性

        3、定义了一个slice:BoxList,含有Box

    然后以上面的自定义类型为接收者定义了一些method:

        1、Volume()定义了接收者为Box,返回Box的容量

        2、SetColor(c Color),把Box的颜色改为c

        3、BiggestColor()定在在BoxList上面,返回list里面容量最大的颜色

        4、PaintItBlack()把BoxList里面所有Box的颜色全部变成黑色

        5、String()定义在Color上面,返回Color的具体颜色(字符串格式)

    上面的代码通过文字描述出来之后是不是很简单?我们一般解决问题都是通过问题的描述,去写相应的代码实现。

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