Golang 语言面向对象编程说明

1、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。

2、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,可以理解 Golang 是基于 struct 来实现 OOP 特性的。

3、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

4、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。

5、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。在 Golang 中面向接口编程是非常重要的特性。

结构体与结构体变量(实例/对象)的关系示意图

对上图的说明:

1、将一类事物的特性提取出来(比如猫类), 形成一个新的数据类型, 就是一个结构体。

2、通过这个结构体,我们可以创建多个变量(实例/对象)

3、事物可以猫类,也可以是 Person , Fish 或是某个工具类。。。

快速入门-面向对象的方式(struct)解决养猫问题

代码如下:

package main

import "fmt"

// 定义一个Cat结构体,将Cat的各个字段/属性信息,放入到Cat结构体中进行管理
type Cat struct {
    Name  string
    Age   int
    Color string
    Hobby string
}

func main() {
    // 创建一个Cat的变量
    var cat1 Cat
    cat1.Name = "binglecat"
    cat1.Age = 18
    cat1.Color = "yellow"
    cat1.Hobby = "eat and sleep"
    fmt.Println("cat1 = ", cat1)

    fmt.Println("小猫信息如下:")
    fmt.Println("name is ", cat1.Name)
    fmt.Println("age is ", cat1.Age)
    fmt.Println("color is ", cat1.Color)
    fmt.Println("hobby is ", cat1.Hobby)
}

结构体和结构体变量(实例)的区别和联系

通过上面的案例我们可以看出:
1、结构体是自定义的数据类型,代表一类事物.
2、结构体变量(实例)是具体的,实际的,代表一个具体变量
结构体变量(实例)在内存的布局

如何声明结构体

基本语法:

type 结构体名称 struct { 
    field1 type 
    field2 type 
}

举例:

type Cat struct {
    Name  string
    Age   int
    Color string
    Hobby string
}
字段/属性

基本介绍

1、从概念或叫法上看: 结构体字段 = 属性 = field

2、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。比如我们前面定义猫结构体 的 Name string 就是属性

注意事项和细节说明
1、字段声明语法同变量,示例:字段名 字段类型
2、字段的类型可以为:基本类型、数组或引用类型
3、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):
  布尔类型是 false ,数值是 0 ,字符串是 ""。
  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]
  指针,slice,和 map 的零值都是 nil,即还没有分配空间。
  案例演示:
package main

import "fmt"

// 如果结构体的字段类型是: 指针,slice,和map的零值都是 nil ,即还没有分配空间
// 如果需要使用这样的字段,需要先make,才能使用.
type Person struct {
    Name   string
    Age    int
    Scores [5]float64
    ptr    *int              //指针
    slice  []int             //切片
    map1   map[string]string //map
}

func main() {
    // 定义结构体变量
    var p1 Person
    fmt.Println(p1)

    if p1.ptr == nil {
        fmt.Println("ok1")
    }

    if p1.slice == nil {
        fmt.Println("ok2")
    }

    if p1.map1 == nil {
        fmt.Println("ok3")
    }

    //使用slice, 再次说明,一定要make
    p1.slice = make([]int, 10)
    p1.slice[0] = 100 //ok

    //使用map, 一定要先make
    p1.map1 = make(map[string]string)
    p1.map1["key1"] = "bingle~"
    fmt.Println(p1)
}
代码演示:
package main

import "fmt"

type Monster struct {
    Name string
    Age  int
}

func main() {
    //不同结构体变量的字段是独立,互不影响,一个结构体变量字段的更改,
    //不影响另外一个, 结构体是值类型
    var monster1 Monster
    monster1.Name = "牛魔王"
    monster1.Age = 500

    monster2 := monster1 //结构体是值类型,默认为值拷贝
    monster2.Name = "青牛精"
    monster2.Age = 888

    fmt.Println("monster1=", monster1) //monster1= {牛魔王 500}
    fmt.Println("monster2=", monster2) //monster2= {青牛精 888}
}
上述代码的内存示意图:
创建结构体变量和访问结构体字段
方式—1:直接声明
var person Person
func main() {
    var person Person
    person.Name = "bingle"
    person.Age = 18
    fmt.Println("name is ",person.Name)
    fmt.Println("age is ",person.Age)
}
var person Person = Person{}
func main() {
    person := Person{
        Name: "bingle",
        Age:  18,
    }
    fmt.Println("name is ", person.Name)
    fmt.Println("age is ", person.Age)
}
var person *Person = new (Person)
func main() {
    var person *Person= new(Person)
    //因为person是一个指针,因此标准的给字段赋值方式
    //(*person).Name = "bingle" 也可以这样写 person.Name = "bingle"

    //原因: go的设计者 为了程序员使用方便,底层会对 person.Name = "bingle" 进行处理
    //会给 person 加上 取值运算 (*person).Name = "bingle"
    (*person).Name = "bingle"
    person.Name = "bingle" //

    (*person).Age = 30
    person.Age = 100
    fmt.Println(*person)
    fmt.Println("name is ", person.Name)
    fmt.Println("age is ", person.Age)
}
var person *Person = &Person{}
func main() {
    //下面的语句,也可以直接给字符赋值
    //var person *Person = &Person{"bingle", 60}
    var person *Person = &Person{}

    //因为person 是一个指针,因此标准的访问字段的方法
    // (*person).Name = "bingle"
    // go的设计者为了程序员使用方便,也可以 person.Name = "bingle"
    // 原因和上面一样,底层会对 person.Name = "bingle" 进行处理, 会加上 (*person)
    (*person).Name = "bingle"
    person.Name = "bingle~~"

    (*person).Age = 88
    person.Age = 10
    fmt.Println("name is ", person.Name)
    fmt.Println("age is ", person.Age)
}
package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func main() {
    var person1 Person
    person1.Age = 18
    person1.Name = "bingle1111"

    var person2 Person = person1
    fmt.Println(person2.Age)
    person2.Name = "bingle2222"
    fmt.Printf("person2.Name is %v,person1.Name is %v", person2.Name, person1.Name)
}
看下面代码:
package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func main() {
    var person1 Person
    person1.Age = 18
    person1.Name = "bingle1111"

    var person2 *Person = &person1
    fmt.Println(person2.Age)
    person2.Name = "bingle2222"
    fmt.Printf("person2.Name is %v,person1.Name is %v\n", person2.Name, person1.Name)

    fmt.Printf("person1 的地址 = %p\n",&person1)
    fmt.Printf("person2 的地址 = %p\n",&person2)
}
上面代码对应的内存图:
func main() {
    var person1 Person
    person1.Age = 18
    person1.Name = "bingle1111"

    var person2 *Person = &person1
    fmt.Println(*person2.Age)
}
package main

import "fmt"

// 结构体
type Point struct {
    x int
    y int
}

// 结构体
type Rect struct {
    leftUp, rightDown Point
}

func main() {
    r1 := Rect{
        Point{1, 2},
        Point{3, 4},
    }
    // r1有四个int, 在内存中是连续分布
    // 打印地址
    fmt.Printf("r1.leftUp.x 地址=%p r1.leftUp.y 地址=%p r1.rightDown.x 地址=%p r1.rightDown.y 地址=%p \n",
        &r1.leftUp.x, &r1.leftUp.y, &r1.rightDown.x, &r1.rightDown.y)
}
package main

import "fmt"

// 结构体
type Point struct {
    x int
    y int
}

// 结构体
type Rect struct {
    leftUp, rightDown Point
}

//结构体
type Rect2 struct {
    leftUp, rightDown *Point
}

func main() {
    r1 := Rect{
        Point{1, 2},
        Point{3, 4},
    }
    // r1有四个int, 在内存中是连续分布
    // 打印地址
    fmt.Printf("r1.leftUp.x 地址=%p r1.leftUp.y 地址=%p r1.rightDown.x 地址=%p r1.rightDown.y 地址=%p \n",
        &r1.leftUp.x, &r1.leftUp.y, &r1.rightDown.x, &r1.rightDown.y)

    //r2有两个 *Point类型,这个两个*Point类型的本身地址也是连续的,
    //但是他们指向的地址不一定是连续

    r2 := Rect2{&Point{10,20}, &Point{30,40}}

    //打印地址
    fmt.Printf("r2.leftUp 本身地址=%p r2.rightDown 本身地址=%p \n",
        &r2.leftUp, &r2.rightDown)

    //他们指向的地址不一定是连续..., 这个要看系统在运行时是如何分配
    fmt.Printf("r2.leftUp 指向地址=%p r2.rightDown 指向地址=%p \n",
        r2.leftUp, r2.rightDown)
}
package main

import "fmt"

type A struct {
    Num int
}
type B struct {
    Num int
}

func main() {
    var a A
    var b B
    a = A(b) // ? 可以转换,但是有要求,就是结构体的的字段要完全一样(包括:名字、个数和类型!)
    fmt.Println(a, b)
}
package main

import "fmt"

type Student struct {
    Name string
    Age  int
}

type Stu Student

func main() {
    var stu1 Student
    var stu2 Stu
    // stu2 = stu1// 这样写是错误的,可以修改为 stu2 =Stu(stu1)
    stu2 =Stu(stu1)
    fmt.Println(stu1,stu2)
}
package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
)

type Person struct {
    Name string `json:"name"` // `json:"name"`  就是 struct tag
    Age  int    `json:"age"`
}

func main() {
    // 创建一个Person变量
    person := Person{
        Name: "bingle",
        Age:  18,
    }
    // 将person变量序列化为 json格式字串
    // json.Marshal 函数中使用反射
    jsonStr, err := json.Marshal(person)
    if err != nil {
        fmt.Println("json处理错误,", err)
    }
    fmt.Println("jsonStr is ", string(jsonStr))
}
基本介绍:
  在某些情况下,我们要需要声明(定义)方法。比如 Person 结构体:除了有一些字段外(年龄,姓名..),Person 结构体还有一些行为比如:可以说话、跑步..,通过学习,还可以做算术题。这时就要用方法才能完成。
  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)
}
package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
}

func (this Person) test() {
    fmt.Println("person.Name is ", this.Name)
}

func main() {
    var person Person
    person.Name = "bingle"
    person.test()
}
func (this Person) speak() {
    fmt.Println(this.Name, "是一个好人")
}

func main() {
    var person Person
    person.Name = "bingle"
    person.speak()
}
func (this Person) jisuan() {
    res := 0
    for i := 1; i <= 1000; i++ {
        res += i
    }
    fmt.Println(this.Name, "计算的结果是=", res)
}
func (this Person) jisuan2(n int) {
    res := 0
    for i := 1; i <= n; i++ {
        res += i
    }
    fmt.Println(this.Name, "计算的结果是=", res)
}
func main() {
    var person Person
    person.Name = "bingle"
    person.test()
    person.speak()
    person.jisuan()
    person.jisuan2(10)
}
func (this Person) getSum(n1, n2 int) int {
    return n1 + n2
}

func main() {
    var person Person
    person.Name = "bingle"
    n1 := 10
    n2 := 20
    res := person.getSum(n1, n2)
    fmt.Println("res = ", res)
}

说明:

1、在通过一个变量去调用方法时,其调用机制和函数一样

2、不一样的地方时,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,则进行地质拷贝)

方法的声明(定义)
func (recevier type) methodName(参数列表) (返回值列表) {
    方法体
    return 返回值
}
7、return 语句不是必须的。
 
方法的注意事项和细节
1、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
2、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
func (this Person) showName() {
    this.Name = "bingle2222"
    fmt.Println("name in showName is ", this.Name)
}

func main() {
    var person Person
    person.Name = "bingle"
    person.showName()
    fmt.Println("name in main is ", person.Name)
}
// 为了提高效率,通常我们方法和结构体的指针类型绑定
func (this *Person) showName() {
    //因为 this 是指针,因此我们标准的访问其字段的方式是 (*this).Name
    // (*this).Name 等价  this.Name
    this.Name = "bingle2222"
    fmt.Println("name in showName is ", this.Name)
}

func main() {
    var person Person
    person.Name = "bingle"
     (&person).showName()
    // 编译器底层做了优化  (&person).showName() 等价 person.showName()
    // 因为编译器会自动的给加上 &c
    //person.showName()
    fmt.Println("name in main is ", person.Name)
}
package main

import "fmt"

type integer int

func (i integer) print() {
    fmt.Println("i=", i)
}

//编写一个方法,可以改变i的值
func (i *integer) change() {
    *i = *i + 1
}

func main() {
    var i integer = 10
    i.print()
    i.change()
    fmt.Println("i=", i)
}
4、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。
5、如果一个类型实现了 String()这个方法,那么 fmt.Println 默认会调用这个变量的 String()进行输出:
package main

import "fmt"

type Student struct {
    Name string
    Age  int
}

//给*Student实现方法String()
func (stu *Student) String() string {
    str := fmt.Sprintf("Name==[%v] Age==[%v]", stu.Name, stu.Age)
    return str
}

func main() {
    //定义一个Student变量
    stu := Student{
        Name: "tom",
        Age:  20,
    }
    //如果你实现了 *Student 类型的 String方法,就会自动调用
    fmt.Println(&stu)
}
package main

import (
    "fmt"
)

type Person struct {
    Name string
}

//函数
//对于普通函数,接收者为值类型时,不能将指针类型的数据直接传递,反之亦然

func test01(p Person) {
    fmt.Println(p.Name)
}

func test02(p *Person) {
    fmt.Println(p.Name)
}

//对于方法(如struct的方法),
//接收者为值类型时,可以直接用指针类型的变量调用方法,反过来同样也可以

func (p Person) test03() {
    p.Name = "bingle03"
    fmt.Println("test03() =", p.Name) // bingle03
}

func (p *Person) test04() {
    p.Name = "bingle04"
    fmt.Println("test04() =", p.Name) // bingle04
}

func main() {

    p := Person{"bingle"}
    test01(p)
    test02(&p)

    p.test03()
    fmt.Println("main() p.name=", p.Name) // bingle03

    (&p).test03() // 从形式上是传入地址,但是本质仍然是值拷贝

    fmt.Println("main() p.name=", p.Name) // bingle03


    (&p).test04()
    fmt.Println("main() p.name=", p.Name) // bingle04
    p.test04() // 等价 (&p).test04 , 从形式上是传入值类型,但是本质仍然是地址拷贝

}
  Golang 在创建结构体实例(变量)时,可以直接指定字段的值
type Stu struct {
    Name string
    Age int
}
方式 1 :
func main() {

    //方式1
    //在创建结构体变量时,就直接指定字段的值
    var stu1 = Stu{"bingle1111", 18} // stu1---> 结构体数据空间
    stu2 := Stu{"bingle2222~", 18}

    //在创建结构体变量时,把字段名和字段值写在一起, 这种写法,就不依赖字段的定义顺序.
    var stu3 = Stu{
        Name :"bingle3333",
        Age : 18,
    }
    stu4 := Stu{
        Age : 18,
        Name : "bingle4444",
    }

    fmt.Println(stu1, stu2, stu3, stu4)
}
func main() {
    //方式2, 返回结构体的指针类型(!!!)
    var stu5 *Stu = &Stu{"bingle5555", 18}  // stu5--> 地址 ---》 结构体数据[xxxx,xxx]
    stu6 := &Stu{"bingle6666~", 18}

    //在创建结构体指针变量时,把字段名和字段值写在一起, 这种写法,就不依赖字段的定义顺序.
    var stu7 = &Stu{
        Name : "bingle7777",
        Age :18,
    }
    stu8 := &Stu{
        Age :18,
        Name : "bingle8888~",
    }
    fmt.Println(*stu5, *stu6, *stu7, *stu8) //

}
工厂模式
package model

type Student struct {
    Name string
    ...
}
工厂模式来解决问题
package model

// 定义一个结构体
type Student struct {
    Name string
}
package main

import (
    "fmt"
    model "go_code/test/models"
)

func main() {
    stu :=model.Student{
        Name: "bingle",
    }
    fmt.Println(stu)
}
package model

type person struct {
    Name string
}

// 因为student结构体首字母是小写,因此是只能在model使用
// 我们通过工厂模式来解决
func NewPerson(n string) *person {
    return &person{
        Name : n,
    }
}
package main

import (
    "fmt"
    model "go_code/test/models"
)

func main() {
    person := model.NewPerson("bingle")
    fmt.Println(person)
    fmt.Println(*person)
}