Go后端开发 -- 面向对象特征：结构体 继承 多态 interface

news2024/11/20 4:49:05

Go后端开发 – 面向对象特征：结构体 && 继承 && 多态 && interface

文章目录

  • Go后端开发 -- 面向对象特征：结构体 && 继承 && 多态 && interface
  • 一、Go的结构体
    • 1.结构体的声明和定义
    • 2.结构体传参
  • 二、将结构体变成类
    • 1.向结构体中添加成员函数
    • 2.结构体定义的访问权限问题
  • 三、Golang面向对象的继承
  • 四、interface接口与多态
    • 1.由interface实现多态
    • 2.通用万能类型
    • 3.类型断言

一、Go的结构体

1.结构体的声明和定义

  • type用来声明数据类型
//声明一种新的数据类型myint，是int的一个别名
type myint int
  • 使用type定义结构体
  • 对于结构体对象：
    可以先定义后初始化；
    也可以直接在{}中初始化
package main

import "fmt"

// 定义一个结构体
type Book struct {
	title  string
	author string
}

func main() {

	//可以先定义后初始化
	var book1 Book
	book1.title = "Golang"
	book1.author = "李四"

	//也可以直接在{}中初始化
	book2 := Book{title: "c++", author: "王五"}

	fmt.Println(book1)
	fmt.Println(book2)
}

在这里插入图片描述

2.结构体传参

  • 值传参
    传递的是结构体的拷贝，原结构体不会发生改变
package main

import "fmt"

// 定义一个结构体
type Book struct {
	title  string
	author string
}

func main() {
	var book1 Book
	book1.title = "Golang"
	book1.author = "李四"

	fmt.Println(book1)

	changeBook(book1)
	fmt.Println(book1)
}

func changeBook(book Book) {
	book.author = "张三"
}

在这里插入图片描述

  • 引用传递
    传递的是结构体的指针，原结构体的值会改变
package main

import "fmt"

// 定义一个结构体
type Book struct {
	title  string
	author string
}

func main() {
	var book1 Book
	book1.title = "Golang"
	book1.author = "李四"

	fmt.Println(book1)

	changeBook(&book1)
	fmt.Println(book1)
}

func changeBook(book *Book) {
	book.author = "张三"
}

在这里插入图片描述

二、将结构体变成类

1.向结构体中添加成员函数

type Hero struct {
	Name  string
	Ad    int
	Level int
}

func (this Hero) GetName() string {
	return this.Name
}
  • GetName这个函数前面的(this Hero)表明这个函数是绑定于Hero这个结构体中的成员函数，可以通过this这个参数调用结构体中的成员
package main

import "fmt"

type Hero struct {
	Name  string
	Ad    int
	Level int
}

func (hero Hero) GetName() string {
	return hero.Name
}

func (hero Hero) SetName(newName string) {
	hero.Name = newName
}

func main() {
	hero1 := Hero{Name: "zhangsan", Ad: 25, Level: 3}
	fmt.Println(hero1)

	name1 := hero1.GetName()
	fmt.Println(name1)

	hero1.SetName("超人")
	fmt.Println(hero1)
}

在这里插入图片描述
可以看到getName可以获取结构体对象中的成员变量，但是setName函数没有改变对象中的值

  • 因为hero这个参数是调用该方法的对象的一个拷贝
    在这里插入图片描述
  • 将所有的hero参数都改为*Hero类型，那么hero参数就是调用该方法的对象的指针了，指向该对象的地址空间，能够改变对象的成员变量的值
  • 因此对所有的成员函数，该参数都应该定义为指针类型的参数
package main

import "fmt"

type Hero struct {
	Name  string
	Ad    int
	Level int
}

func (hero *Hero) GetName() string {
	return hero.Name
}

func (hero *Hero) SetName(newName string) {
	hero.Name = newName
}

func main() {
	hero1 := Hero{Name: "zhangsan", Ad: 25, Level: 3}
	fmt.Println(hero1)

	name1 := hero1.GetName()
	fmt.Println(name1)

	hero1.SetName("超人")
	fmt.Println(hero1)
}

在这里插入图片描述

2.结构体定义的访问权限问题

上面实例的结构体类型Hero的首字母是大写的
go语言的封装是针对包来封装的，类的公有和私有都是针对包来的

  • 类名首字母大写，代表其他包可以访问该类，可以定义该类对象
    在这里插入图片描述

  • 类的属性首字母大写，表示该属性是对外能够访问的（public），否则只能类的内部访问（private）
    在这里插入图片描述

三、Golang面向对象的继承

go中的面向对象的继承没有公有、私有继承，只有一种类型的继承

实例：

package main

import "fmt"

type Human struct {
	name string
	sex  string
}

func (human *Human) Eat() {
	fmt.Println("Human.Eat()...")
}

func (human *Human) Walk() {
	fmt.Println("Human.Walk()...")
}

type Superman struct {
	Human //表示Superman类继承了Human类的方法

	level int
}

// 重定义父类方法
func (superman *Superman) Eat() {
	fmt.Println("Superman.Eat()...")
}

// 定义子类的新方法
func (superman *Superman) Fly() {
	fmt.Println("Superman.Fly()...")
}

func main() {
	h1 := Human{name: "zhangsan", sex: "male"}
	h1.Eat()
	h1.Walk()

	//定义一个子类对象
	s1 := Superman{Human{"蝙蝠侠", "male"}, 3}
	s1.Eat()  //子类重写的成员函数
	s1.Walk() //父类成员函数
	s1.Fly()  //子类独有成员函数
}

在这里插入图片描述

  • 上述实例中，Superman继承了Human类，也就是继承了父类的全部成员
  • 子类可以对父类的成员函数进行重写，也可以调用父类的成员函数
  • 子类可以直接访问父类的成员变量
    在这里插入图片描述

四、interface接口与多态

1.由interface实现多态

Golang中的多态需要依赖interface接口实现；

  • interface类型，本质是一个父类指针，用于定义接口，底层是指针指向函数列表
type AnimalIF interface {
	Sleep()
	GetColor() string //获取动物颜色
	GetType() string  //获取动物类别
}
  • 如果一个类实现了interface中的所有方法，就代表该类实现了当前的interface接口，就可以实现多态，interface类型的的指针就可以指向该类的对象了
  • 若一个类没有完全重写interface中的所有方法，则interface指针无法指向该类

实例

package interface_go

import "fmt"

// 本质是一个父类指针，用于定义接口，底层是指针指向函数列表
type AnimalIF interface {
	Sleep()
	GetColor() string //获取动物颜色
	GetType() string  //获取动物类别
}

// 具体的类
type Cat struct {
	//无需在子类中继承interface，只需要实现interface的方法，就可以实现多态
	//这样就可以用interface的指针去指向Cat对象
	color string //猫的颜色
}

// 重写interface接口中的方法
// Cat类重写了interface中的所有方法，就代表该类实现了当前的接口
// 若Cat类没有完全重写interface中的所有方法，则interface指针无法指向该类
func (c *Cat) Sleep() {
	fmt.Println("Cat is sleep")
}

func (c *Cat) GetColor() string {
	return c.color
}

func (c *Cat) GetType() string {
	return "Cat"
}

type Dog struct {
	color string
}

func (d *Dog) Sleep() {
	fmt.Println("Dog is sleep")
}

func (d *Dog) GetColor() string {
	return d.color
}

func (d *Dog) GetType() string {
	return "Dog"
}

// 使用父类指针来接受子类对象
func showAnimal(animal AnimalIF) {
	animal.Sleep()
	fmt.Println("color = ", animal.GetColor())
	fmt.Println("type = ", animal.GetType())
}

func Interface() {
	var animal AnimalIF     //接口的数据类型，也就是父类的指针
	animal = &Cat{"yellow"} //通过匿名对象的指针给接口赋值，
	animal.Sleep()          //调用的就是Cat的Sleep()方法

	animal = &Dog{"black"}
	fmt.Println(animal.GetColor()) //调用的就是Dog的GetColor()方法，多态的现象
}

在这里插入图片描述

  • 上述实例中，创建了名为AnimalIF的interface接口，包含三个方法

  • Cat和Dog类重写了AnimalIF的所有接口，因此AnimalIF指针可以指向Cat和Dog类的对象，进而实现多态

  • 还可以通过AnimalIF类型的指针，接受Cat和Dog类对象的地址，这样也可以体现出多态

package interface_go

import "fmt"

// 本质是一个父类指针，用于定义接口，底层是指针指向函数列表
type AnimalIF interface {
	Sleep()
	GetColor() string //获取动物颜色
	GetType() string  //获取动物类别
}

// 具体的类
type Cat struct {
	//无需在子类中继承interface，只需要实现interface的方法，就可以实现多态
	//这样就可以用interface的指针去指向Cat对象
	color string //猫的颜色
}

// 重写interface接口中的方法
// Cat类重写了interface中的所有方法，就代表该类实现了当前的接口
// 若Cat类没有完全重写interface中的所有方法，则interface指针无法指向该类
func (c *Cat) Sleep() {
	fmt.Println("Cat is sleep")
}

func (c *Cat) GetColor() string {
	return c.color
}

func (c *Cat) GetType() string {
	return "Cat"
}

type Dog struct {
	color string
}

func (d *Dog) Sleep() {
	fmt.Println("Dog is sleep")
}

func (d *Dog) GetColor() string {
	return d.color
}

func (d *Dog) GetType() string {
	return "Dog"
}

// 使用父类指针来接受子类对象
func showAnimal(animal AnimalIF) {
	animal.Sleep()
	fmt.Println("color = ", animal.GetColor())
	fmt.Println("type = ", animal.GetType())
}

func Interface() {
	c1 := Cat{"yellow"}
	d1 := Dog{"white"}
	showAnimal(&c1)
	showAnimal(&d1)
}

在这里插入图片描述

2.通用万能类型

interface{}空接口：为Golang的万能类型，基本类型如int, string, float32, float64, struct等都实现了interface{}（因为空接口中没有具体的接口），因此interface{}这种类型的变量可以引用任意的数据类型

实例：

package interface_go

import "fmt"

// arg这个参数可以接受任意的类型
func allType(arg interface{}) {
	fmt.Println(arg)
}

type Book struct {
	name   string
	author string
}

func Interface() {
	book1 := Book{"shijie", "zhangsan"}
	allType(book1)
	allType(120)
	allType(12.5848)
}

在这里插入图片描述

  • 在上述实例中，函数allType的参数arg的类型是interface{}，是通用万能类型，能够接受任意类型的参数

3.类型断言

Golang为interface{}类型提供了类型断言，用于判断interface{}类型变量引用的参数底层数据类型是什么

  • 断言的格式为：
    value, ok := arg.(string)
    如果断言成功，即arg是string类型，则value被赋值为string类型的arg的值，ok被赋值为true；否则value为空，ok为false

实例：

package interface_go

import "fmt"

// arg这个参数可以接受任意的类型
func allType(arg interface{}) {
	fmt.Println(arg)

	//interface{}改如何区分 此时引用的底层数据类型到底是什么
	value, ok := arg.(string)
	if ok {
		fmt.Println("arg is string type, value = ", value)
	} else {
		fmt.Println("arg is not string type")
	}
}

type Book struct {
	name   string
	author string
}

func Interface() {
	book1 := Book{"shijie", "zhangsan"}
	allType(book1)
	allType(120)
	allType(12.5848)
}

在这里插入图片描述

  • interface{}断言可以配合switch语句使用，switch t := arg.(type) { }是switch语句的独有断言方式，arg.(type)不可脱离switch语句单独使用
package interface_go

import "fmt"

// arg这个参数可以接受任意的类型
func allType(arg interface{}) {
	switch t := arg.(type) {
	case string:
		fmt.Println("arg is string type, value = ", t)
	case int:
		fmt.Println("arg is int type, value = ", t)
	case float32:
		fmt.Println("arg is float32 type, value = ", t)
	case float64:
		fmt.Println("arg is float64 type, value = ", t)
	default:
		fmt.Println("arg is unexpected type")
	}
}

type Book struct {
	name   string
	author string
}

func Interface() {
	book1 := Book{"shijie", "zhangsan"}
	allType(book1)
	allType(120)
	allType(12.5848)
}

在这里插入图片描述

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