Go語言的面向對象學習

現在假設有這麼一個場景，你定義了一個struct叫做長方形，你現在想要計算他的面積，那麼按照我們一般的思路應該會用下面的方式來實現

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))
}

這個代碼是可以計算出來長方形的面積，但是area不是作為Rectangle的一個方法(類似面向對象裡面的方法)實現的, 而是Rectangle的對象(r1,r2)作為函數的一個參數傳入，然後計算獲取的。
這樣實現有什麼問題，當然沒有問題咯，但是當你代碼裡面增加一個圓形、正方形、多邊形等的時候，然後你又想計算他們的面積的時候怎麼辦啊？那就增加新的函數咯，但是函數名你就必須要跟著換了，你就要把函數名變成area_rectangle, area_circle, area_triangle...
這樣的實現不是最優雅的，而且從概念上來說一個形狀的面積應該是屬於它的一個特性，應該是屬於這個形狀的，就像他的字段一樣。
基於上面的原因所以就有了method的概念，method是附屬在一個給定的類型上的，他的語法和函數的申明語法幾乎一樣，除了在func後面跟一個receiver(也就是給定的類型)
用Rob Pike的話來說就是：[indent]

“A method is a function with an implicit first argument, called a receiver.“

method的語法如下：

func (ReceiverType r) func_name (parameters) (results)

下面我們用最開始的例子用method來實現：

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的時候重要注意幾點

• 雖然method的名字一模一樣，但是如果接收者不一樣，那麼method就不一樣
  
• method裡面可以訪問接收者的字段
  
• 調用method通過.訪問，就像struct裡面訪問字段一樣

那是不是method只能作用在struct上面呢？當然不是咯，他可以定義在任何你自定義的類型、內置類型、struct等各種類型上 面。這裡你是不是有點迷糊了，什麼叫自定義類型，自定義類型不就是struct嘛，不是這樣的哦，struct只是自定義類型裡面一種比較特殊的類型而 已，還有其他自定義類型申明，可以通過如下這樣的申明來實現。

type type_name type_literal

請看下面這個申明自定義類型的代碼

type ages int

type money float32

type months map[string]int

m := months {
 "January":31,
 "February":28,
 ...
 "December":31,
} 

看到了嗎？簡單的很吧，這樣你就可以在自己的代碼裡面定義有意義的類型了，實際上只是一個定義了一個別名,有點類似於c中的typedef，例如上面ages替代了int
好了，讓我們回到method

你可以在任何的自定義類型中定義任意多的method，接下來讓我們看一個複雜一點的例子

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) BiggestsColor() Color {
 v := 0.00
 k := Color(WHITE)
 for _, b := range bl {
 if b.Volume() > v {
 v = b.Volume()
 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.BiggestsColor().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.BiggestsColor().String())
}

上面這個例子我們通過const定義了一些常量，然後定義了一些自定義類型

• Color作為byte的別名
  
• 定義了一個struct:Box，含有三個長寬高字段和一個顏色屬性
  
• 定義了一個slice:BoxList，含有Box

然後我們定義了一些method在這些類型上面

• Volume()定義了接收者為Box，返回Box的容量
  
  
• SetColor(c Color)，把Box的顏色改為c
  
• BiggestsColor()定在在BoxList上面，返回list裡面容量最大的顏色
  
• PaintItBlack()把BoxList裡面所有Box的顏色全部變成黑色
  
• String()定義在Color上面，返回真正的Color字符串

上面的代碼通過文字描述出來之後一看是不是很簡單？我們一般解決問題都是通過問題的描述，然後去用這樣的代碼實現。
指針作為receivers
現在讓我們回頭看看上面的SetColor的method，它的receiver是一個指向Box的指針，是的，你可以使用*Box。想想為啥要使用指針而不是Box本身呢？
我們先來看看我們上面SetColor的真正目的，我們是想改變這個Box的顏色，那麼如果我們是傳Box的指針，那麼我們接受的其實是Box的一個copy，如果改變了顏色值，其實是修改的copy，而不是真正的Box。所以我們需要傳入指針。
我們把receiver當作method的第一個參數來看，然後參考前面函數講解的傳值和傳引用
這個你也許會問了那SetColor函數里面應該這樣定義*b.Color=c,而不是b.Color=c,因為我們需要讀取到指針相應的值。

package main
import "fmt"

type Human struct {
 name string
 age int
 phone string
}

type Student struct {
 Human //匿名字段
 school string
}

type Employee struct {
 Human //匿名字段
 company string
}

//在human上面定義了一個method
func (h *Human) SayHi() {
 fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}

func main() {
 mark := Student{Human{"Mark", 25, "222-222-YYYY"}, "MIT"}
 sam := Employee{Human{"Sam", 45, "111-888-XXXX"}, "Golang Inc"}

 mark.SayHi()
 sam.SayHi()
} 

method重載
上面的例子中，如果Emplyee想要實現自己的SayHi,怎麼辦？簡單，和匿名字段衝突一樣的道理，我們可以在Emplyee上面定義一個method，重載了匿名字段的方法。請看下面的例子

package main
import "fmt"

type Human struct {
 name string
 age int
 phone string
}

type Student struct {
 Human //匿名字段
 school string
}

type Employee struct {
 Human //匿名字段
 company string
}

//Human定義method
func (h *Human) SayHi() {
 fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}

//Employee的method重載Human的method
func (e *Employee) SayHi() {
 fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name,
 e.company, e.phone) //Yes you can split into 2 lines here.
}

func main() {
 mark := Student{Human{"Mark", 25, "222-222-YYYY"}, "MIT"}
 sam := Employee{Human{"Sam", 45, "111-888-XXXX"}, "Golang Inc"}

 mark.SayHi()
 sam.SayHi()
}

關鍵字: type struct Human