Golang基础-面向对象篇

news/2024/4/25 11:50:59

文章目录

    • struct结构体
    • 类的表示与封装
    • 类的继承
    • 多态的基本要素与实现
    • interface空接口
    • 反射
      • 变量的内置pair
      • reflect包
      • 解析Struct Tag
      • Struct Tag在json中的应用

struct结构体

在Go语言中,可以使用type 关键字来创建自定义类型,这对于提高代码的可读性和可维护性非常有用。如type myint int,myint 是一个基于内置类型 int 创建的自定义类型。你可以在代码中使用 myint 类型,并对其进行操作,而它实际上是基础的 int 类型。

struct的定义如下:

package mainimport "fmt"// Book 定义一个结构体
type Book struct {title stringauth  string
}func main() {var book1 Bookbook1.title = "Golang"book1.auth = "zhangsan"fmt.Println(book1)
}
// {Golang zhangsan}

需要注意的是 Go 语言中函数参数默认是值传递的。如果将book1对象传入函数中时,仅仅只是传进去一个副本,在函数中对book1的任何修改都是无效的。如果想在函数中修改原始变量,可以传递指向结构体的指针。如以下代码所示。

package mainimport "fmt"// Book 定义一个结构体
type Book struct {title stringauth  string
}func changeBook(book *Book) {book.auth = "777"
}func main() {var book1 Bookbook1.title = "Golang"book1.auth = "zhangsan"changeBook(&book1)fmt.Println(book1)
}
// {Golang 777}

类的表示与封装

Go语言(通常称为Golang)不使用传统的类(class)和继承(inheritance)的概念,而是通过结构体(struct)来实现面向对象编程的特性。

go中没有public和private的关键字,如果类名大写,则其他包也能够访问;如果标识符以小写字母开头,则它是未导出的,只能在同一个包内访问。导出的标识符(大写字母开头)不仅仅限于结构体名字,还包括结构体中的字段名、函数名等。这种命名规范有助于代码的可维护性和封装性。

package mainimport "fmt"type Hero struct {Name  stringAd    intLevel int
}func (this Hero) Show() {fmt.Println("name =", this.Name)fmt.Println("Ad =", this.Ad)fmt.Println("Level =", this.Level)
}func (this Hero) GetName() string {return this.Name
}func (this Hero) SetName(newName string) {this.Name = newName
}func main() {hero := Hero{Name: "zhangsan", Ad: 100, Level: 1}hero.Show()hero.SetName("lisi")nowName := hero.GetName()fmt.Println("nowName =", nowName)
}
/*输出结果
name = zhangsan
Ad = 100
Level = 1
nowName = zhangsan
*/

可以看出,setName并没有把名字改为lisi。因为setName方法中使用的是值接收者(receiver),这意味着在该方法内部对Hero实例的修改不会影响到实际的hero变量。要使setName方法正确地修改Hero实例,需要将其改为指针接收者。如以下代码所示。

package mainimport "fmt"type Hero struct {Name  stringAd    intLevel int
}func (this *Hero) Show() {fmt.Println("name =", this.Name)fmt.Println("Ad =", this.Ad)fmt.Println("Level =", this.Level)
}func (this *Hero) GetName() string {return this.Name
}func (this *Hero) SetName(newName string) {this.Name = newName
}func main() {hero := Hero{Name: "zhangsan", Ad: 100, Level: 1}hero.Show()hero.SetName("lisi")nowName := hero.GetName()fmt.Println("nowName =", nowName)
}
/*输出结果
name = zhangsan
Ad = 100
Level = 1
nowName = lisi
*/

类的继承

现在有如下的一个Human类

package mainimport "fmt"type Human struct {name stringsex  string
}func (this *Human) Eat() {fmt.Println("Human.Eat()...")
}func (this *Human) Walk() {fmt.Println("Human.Walk()...")
}func main() {h := Human{name: "zhangsan", sex: "male"}h.Eat()h.Walk()
}

现在有一个SuperMan类需要继承Human类,还有自己的level字段,并重写其中的Eat方法,还要能够写子类的新方法。代码如下:

type SuperMan struct {Human // SuperMan继承了Human类的方法level int
}// 重写父类的Eat()方法
func (this *SuperMan) Eat() {fmt.Println("SuperMan.Eat()...")
}// 添加子类新方法
func (this *SuperMan) Fly() {fmt.Println("SuperMan.Fly()...")
}

在继承完成后,main函数中定义子类的对象有两种方法。
第一种:一气通贯式

s := SuperMan{Human{"lisi", "female"}, 5}

第二种:守旧派

var s SuperMan
s.name = "lisi"
s.sex = "female"
s.level = 5

完整代码如下,都能成功运行。

package mainimport "fmt"type Human struct {name stringsex  string
}func (this *Human) Eat() {fmt.Println("Human.Eat()...")
}func (this *Human) Walk() {fmt.Println("Human.Walk()...")
}// ===========================================type SuperMan struct {Human // SuperMan继承了Human类的方法level int
}// 重写父类的Eat()方法
func (this *SuperMan) Eat() {fmt.Println("SuperMan.Eat()...")
}// 添加子类新方法
func (this *SuperMan) Fly() {fmt.Println("SuperMan.Fly()...")
}func (this *SuperMan) Show() {fmt.Println("name =", this.name)fmt.Println("sex =", this.sex)fmt.Println("level =", this.level)
}func main() {h := Human{name: "zhangsan", sex: "male"}h.Eat()h.Walk()fmt.Println("=============")//方法一:定义子类新对象//s := SuperMan{Human{"lisi", "female"}, 5}//方法二var s SuperMans.name = "lisi"s.sex = "female"s.level = 5s.Walk() //父类方法s.Eat()s.Fly()s.Show()
}
/*运行结果
Human.Eat()...
Human.Walk()...
=============
Human.Walk()...
SuperMan.Eat()...
SuperMan.Fly()...
name = lisi
sex = female
level = 5
*/

多态的基本要素与实现

Go语言中用继承是无法实现多态的,需要用接口(interface)实现,它的本质是一个指针。
基本要素:

  • 有一个父类(有接口)
  • 有子类(实现了父类的全部接口方法)
  • 父类类型的变量(指针)指向(引用)子类的具体数据变量

以下代码展示了一个使用接口的例子,定义了一个 AnimalIF 接口和两个实现该接口的类型 Cat 和 Dog。然后,通过 showAnimal 函数展示了如何使用接口进行多态性调用。

package mainimport "fmt"type AnimalIF interface {Sleep()GetColor() stringGetType() string
}type Cat struct {color string
}func (this *Cat) Sleep() {fmt.Println("cat is sleeping")
}func (this *Cat) GetColor() string {return this.color
}func (this *Cat) GetType() string {return "cat"
}//=================type Dog struct {color string
}func (this *Dog) Sleep() {fmt.Println("dog is sleeping")
}func (this *Dog) GetColor() string {return this.color
}func (this *Dog) GetType() string {return "Dog"
}func showAnimal(animal AnimalIF) {animal.Sleep()fmt.Println("color =", animal.GetColor())fmt.Println("kind =", animal.GetType())
}func main() {//var animal AnimalIF //接口的数据类型,父类指针//animal = &Cat{"Green"}//animal.Sleep()////animal = &Dog{"yellow"}//animal.Sleep()cat := Cat{"green"}dog := Dog{"yellow"}showAnimal(&cat)showAnimal(&dog)
}

main 函数中,我们创建了 Cat 和 Dog 的实例,并通过showAnimal 函数调用展示它们的信息。这里利用了接口的多态性,通过相同的接口来处理不同的类型。这种设计使得代码更加灵活,可以方便地扩展和添加新的类型。

interface空接口

在Go语言中,空接口(empty interface)是一种特殊的接口,它不包含任何方法签名。由于不包含任何方法,空接口可以表示任意类型。在Go中,空接口的声明形式是interface{}
空接口的特点是它可以保存任意类型的值,因为任何类型都至少实现了零个方法,因此都满足空接口的要求。

package mainimport "fmt"func myFunc(arg interface{}) {fmt.Println("myFunc is called...")fmt.Println(arg)
}type Books struct {auth string
}func main() {book := Books{"zhangsan"}myFunc(book)myFunc(100)myFunc("haha")myFunc(3.14)
}
/*输出结果
myFunc is called...
{zhangsan}
myFunc is called...
100
myFunc is called...
haha
myFunc is called...
3.14
*/

在这个例子中,myFunc 函数接受一个空接口类型的参数,因此它可以接受任何类型的值。然后创建了一个 Books 结构体的实例 book,并将其作为参数传递给 myFunc 函数。

但是,interface{}如何区分此时引用的底层数据类型是什么?主要是通过断言机制来实现的。

func myFunc(arg interface{}) {fmt.Println("myFunc is called...")fmt.Println(arg)value, ok := arg.(string)if !ok {fmt.Println("arg is not string")} else {fmt.Println("value =", value)fmt.Println("arg is string")}
}

这种方式在运行时进行了类型检查,以确保转换的安全性。如果 arg 的实际类型不是 string,那么 ok 将为 false,并输出相应的提示信息。

反射

变量的内置pair

在Go中,如果定义了一个变量,那么它内部实际构造由两部分组成:变量类型type和值value。type可以划分成两类:static type和concrete type。

  • static type指常见的数据类型,如int、string…
  • concrete type指interface所指向的具体数据类型,是系统看得见的类型

变量类型type和值value组成了pair,反射主要是通过变量找到当前变量的具体类型或值。具体结构如下图所示。
请添加图片描述

package mainimport "fmt"func main() {var a string// pair<static_type:string,value:"aceld">a = "aceld"//pair<type:string,value:"aceld">var alltype interface{}alltype = astr, _ := alltype.(string)fmt.Println(str)
}

这段代码中,alltype.(string) 尝试将 alltype转为字符串类型,并返回两个值,一个是转换后的值 str,另一个是一个布尔值 ok 表示转换是否成功。在这里使用了 _ 来忽略不需要的第二个返回值。
如果转换成功,oktrue,则会打印出字符串的值。如果转换失败,okfalse,则会输出相应的提示信息。这种模式在处理接口类型时常用于确保类型安全。

reflect包

reflect主要包含了两个关键的接口,ValueOf实现输入任意数据类型返回数据的值,TypeOf实现输入任意数据类型,动态获取这个数据类型是static type还是concrete type。
请添加图片描述
可以用以下代码来判断:

package mainimport ("fmt""reflect"
)func reflectNum(arg interface{}) {fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(arg))fmt.Println("value:", reflect.ValueOf(arg))
}func main() {var num float64 = 3.14159reflectNum(num)
}
/*输出结果
type: float64
value: 3.14159
*/

下面的代码演示了如何使用反射(reflection)获取结构体实例的字段和方法信息。

package mainimport ("fmt""reflect"
)type User struct {Id   intName stringAge  int
}func (this User) Call() {fmt.Println("User is called...")fmt.Printf("%v\n", this)
}func DoFiledAndMethod(input interface{}) {// 获取input的typeinputType := reflect.TypeOf(input)fmt.Println("inputType is:", inputType)// 获取input的valueinputValue := reflect.ValueOf(input)fmt.Println("inputValue is:", inputValue)// 通过type获取里面的字段// 1.获取interface的reflect.Type,通过Type得到NumField,进行遍历// 2.得到每个field,数据类型// 3.通过field有一个interface()方法得到对应valuefor i := 0; i < inputType.NumField(); i++ {field := inputType.Field(i)value := inputValue.Field(i).Interface()fmt.Printf("%s:%v=%v\n", field.Name, field.Type, value)}// 通过type获取里面的方法、调用for i := 0; i < inputType.NumMethod(); i++ {m := inputType.Method(i)fmt.Printf("%s:%v\n", m.Name, m.Type)}
}func main() {user := User{1, "Aceld", 18}DoFiledAndMethod(user)
}
/*输出结果
inputType is: main.User
inputValue is: {1 Aceld 18}
Id:int=1
Name:string=Aceld
Age:int=18
Call:func(main.User)
*/

解析Struct Tag

在 Go 语言中,可以为结构体的字段添加标签(tag),这些标签可以在运行时通过反射获取。标签通常用于提供额外的元数据,如字段的注释、验证规则等。

package mainimport ("fmt""reflect"
)type resume struct {Name string `info:"name" doc:"我的名字"`Sex  string `info:"sex"`
}func findTag(str interface{}) {t := reflect.TypeOf(str).Elem() //当前结构体的全部元素for i := 0; i < t.NumField(); i++ {taginfo := t.Field(i).Tag.Get("info")tagdoc := t.Field(i).Tag.Get("doc")fmt.Println("info:", taginfo)fmt.Println("doc:", tagdoc)}
}func main() {var re resumefindTag(&re)
}

在以上代码中,resume 结构体的字段 NameSex 都有标签信息。在 findTag 函数中,通过 reflect.TypeOf(str) 获取结构体的类型,并使用 Elem() 方法获取实际的类型。然后,通过 t.Field(i).Tag.Get("info")t.Field(i).Tag.Get("doc") 获取每个字段的 "info" "doc" 标签的值。

Struct Tag在json中的应用

定义如下代码

package mainimport ("encoding/json""fmt"
)type Movie struct {Title  string   `json:"title"`Year   int      `json:"year"`Price  int      `json:"rmb"`Actors []string `json:"actors"`
}func main() {movie := Movie{"喜剧之王", 2000, 10, []string{"xingye", "zhangbozi"}}
}

对movie编码,即从结构体->json。从运行结果可以看出json中的键就是上面定义的Struct Tag

jsonStr, err := json.Marshal(movie)
if err != nil {fmt.Println("error:", err)return
}
fmt.Printf("jsonStr = %s\n", jsonStr)
//jsonStr = {"title":"喜剧之王","year":2000,"rmb":10,"actors":["xingye","zhangbozi"]}

对jsonStr解码,即从json->结构体

my_movie := Movie{}
err = json.Unmarshal(jsonStr, &my_movie)
if err != nil {fmt.Println("error:", err)return
}
fmt.Printf("%v\n", my_movie)
// {喜剧之王 2000 10 [xingye zhangbozi]}

https://www.xjx100.cn/news/3092461.html

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