前面兩章我們介紹了函數(shù)和struct，那你是否想過(guò)函數(shù)當(dāng)作struct的字段一樣來(lái)處理呢？今天我們就講解一下函數(shù)的另一種形態(tài)，帶有接收者的函數(shù)，我們稱為method
method
現(xiàn)在假設(shè)有這么一個(gè)場(chǎng)景，你定義了一個(gè)struct叫做長(zhǎng)方形，你現(xiàn)在想要計(jì)算他的面積，那么按照我們一般的思路應(yīng)該會(huì)用下面的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)
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))
}
這段代碼可以計(jì)算出來(lái)長(zhǎng)方形的面積，但是area()不是作為Rectangle的方法實(shí)現(xiàn)的（類似面向?qū)ο罄锩娴姆椒ǎ菍ectangle的對(duì)象（如r1,r2）作為參數(shù)傳入函數(shù)計(jì)算面積的。
這樣實(shí)現(xiàn)當(dāng)然沒有問(wèn)題咯，但是當(dāng)需要增加圓形、正方形、五邊形甚至其它多邊形的時(shí)候，你想計(jì)算他們的面積的時(shí)候怎么辦??？那就只能增加新的函數(shù)咯，但是函數(shù)名你就必須要跟著換了，變成area_rectangle, area_circle, area_triangle...
像下圖所表示的那樣， 橢圓代表函數(shù), 而這些函數(shù)并不從屬于struct(或者以面向?qū)ο蟮男g(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，并不屬于class)，他們是單獨(dú)存在于struct外圍，而非在概念上屬于某個(gè)struct的。
圖2.8 方法和struct的關(guān)系圖
很顯然，這樣的實(shí)現(xiàn)并不優(yōu)雅，并且從概念上來(lái)說(shuō)"面積"是"形狀"的一個(gè)屬性，它是屬于這個(gè)特定的形狀的，就像長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬一樣。
基于上面的原因所以就有了method的概念，method是附屬在一個(gè)給定的類型上的，他的語(yǔ)法和函數(shù)的聲明語(yǔ)法幾乎一樣，只是在func后面增加了一個(gè)receiver(也就是method所依從的主體)。
用上面提到的形狀的例子來(lái)說(shuō)，method area() 是依賴于某個(gè)形狀(比如說(shuō)Rectangle)來(lái)發(fā)生作用的。Rectangle.area()的發(fā)出者是Rectangle， area()是屬于Rectangle的方法，而非一個(gè)外圍函數(shù)。
更具體地說(shuō)，Rectangle存在字段length 和 width, 同時(shí)存在方法area(), 這些字段和方法都屬于Rectangle。
用Rob Pike的話來(lái)說(shuō)就是：
"A method is a function with an implicit first argument, called a receiver."
method的語(yǔ)法如下：
func (r ReceiverType) funcName(parameters) (results)
下面我們用最開始的例子用method來(lái)實(shí)現(xiàn)：
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(shí)候重要注意幾點(diǎn)
1.雖然method的名字一模一樣，但是如果接收者不一樣，那么method就不一樣
2.method里面可以訪問(wèn)接收者的字段
3.調(diào)用method通過(guò).訪問(wèn)，就像struct里面訪問(wèn)字段一樣
圖示如下:
圖2.9 不同struct的method不同
在上例，method area() 分別屬于Rectangle和Circle， 于是他們的 Receiver 就變成了Rectangle 和 Circle, 或者說(shuō)，這個(gè)area()方法 是由 Rectangle/Circle 發(fā)出的。
值得說(shuō)明的一點(diǎn)是，圖示中method用虛線標(biāo)出，意思是此處方法的Receiver是以值傳遞，而非引用傳遞，是的，Receiver還可以是指針, 兩者的差別在于, 指針作為Receiver會(huì)對(duì)實(shí)例對(duì)象的內(nèi)容發(fā)生操作,而普通類型作為Receiver僅僅是以副本作為操作對(duì)象,并不對(duì)原實(shí)例對(duì)象發(fā)生操作。后文對(duì)此會(huì)有詳細(xì)論述。
那是不是method只能作用在struct上面呢？當(dāng)然不是咯，他可以定義在任何你自定義的類型、內(nèi)置類型、struct等各種類型上面。這里你是不是有點(diǎn)迷糊了，什么叫自定義類型，自定義類型不就是struct嘛，不是這樣的哦，struct只是自定義類型里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(guò)如下這樣的申明來(lái)實(shí)現(xiàn)。
type typeName typeLiteral
請(qǐng)看下面這個(gè)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(jiǎn)單的很吧，這樣你就可以在自己的代碼里面定義有意義的類型了，實(shí)際上只是一個(gè)定義了一個(gè)別名,有點(diǎn)類似于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(lái)讓我們看一個(gè)復(fù)雜一點(diǎn)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())
}
上面的代碼通過(guò)const定義了一些常量，然后定義了一些自定義類型
1.Color作為byte的別名
2.定義了一個(gè)struct:Box，含有三個(gè)長(zhǎng)寬高字段和一個(gè)顏色屬性
3.定義了一個(gè)slice:BoxList，含有Box
然后以上面的自定義類型為接收者定義了一些method:
1.Volume()定義了接收者為Box，返回Box的容量
2.SetColor(c Color)，把Box的顏色改為c
3.BiggestColor()定在在BoxList上面，返回list里面容量最大的顏色
4.PaintItBlack()把BoxList里面所有Box的顏色全部變成黑色
5.String()定義在Color上面，返回Color的具體顏色(字符串格式)
上面的代碼通過(guò)文字描述出來(lái)之后是不是很簡(jiǎn)單？我們一般解決問(wèn)題都是通過(guò)問(wèn)題的描述，去寫相應(yīng)的代碼實(shí)現(xiàn)。
指針作為receiver
現(xiàn)在讓我們回過(guò)頭來(lái)看看SetColor這個(gè)method，它的receiver是一個(gè)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？
我們定義SetColor的真正目的是想改變這個(gè)Box的顏色，如果不傳Box的指針，那么SetColor接受的其實(shí)是Box的一個(gè)copy，也就是說(shuō)method內(nèi)對(duì)于顏色值的修改，其實(shí)只作用于Box的copy，而不是真正的Box。所以我們需要傳入指針。
這里可以把receiver當(dāng)作method的第一個(gè)參數(shù)來(lái)看，然后結(jié)合前面函數(shù)講解的傳值和傳引用就不難理解
這里你也許會(huì)問(wèn)了那SetColor函數(shù)里面應(yīng)該這樣定義*b.Color=c,而不是b.Color=c,因?yàn)槲覀冃枰x取到指針相應(yīng)的值。
你是對(duì)的，其實(shí)Go里面這兩種方式都是正確的，當(dāng)你用指針去訪問(wèn)相應(yīng)的字段時(shí)(雖然指針沒有任何的字段)，Go知道你要通過(guò)指針去獲取這個(gè)值，看到了吧，Go的設(shè)計(jì)是不是越來(lái)越吸引你了。
也許細(xì)心的讀者會(huì)問(wèn)這樣的問(wèn)題，PaintItBlack里面調(diào)用SetColor的時(shí)候是不是應(yīng)該寫成(&bl[i]).SetColor(BLACK)，因?yàn)镾etColor的receiver是*Box，而不是Box。
你又說(shuō)對(duì)的，這兩種方式都可以，因?yàn)镚o知道receiver是指針，他自動(dòng)幫你轉(zhuǎn)了。
也就是說(shuō)：
如果一個(gè)method的receiver是*T,你可以在一個(gè)T類型的實(shí)例變量V上面調(diào)用這個(gè)method，而不需要&V去調(diào)用這個(gè)method
類似的
如果一個(gè)method的receiver是T，你可以在一個(gè)*T類型的變量P上面調(diào)用這個(gè)method，而不需要 *P去調(diào)用這個(gè)method
所以，你不用擔(dān)心你是調(diào)用的指針的method還是不是指針的method，Go知道你要做的一切，這對(duì)于有多年C/C++編程經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)來(lái)說(shuō)，真是解決了一個(gè)很大的痛苦。
method繼承
前面一章我們學(xué)習(xí)了字段的繼承，那么你也會(huì)發(fā)現(xiàn)Go的一個(gè)神奇之處，method也是可以繼承的。如果匿名字段實(shí)現(xiàn)了一個(gè)method，那么包含這個(gè)匿名字段的struct也能調(diào)用該method。讓我們來(lái)看下面這個(gè)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
}
//在human上面定義了一個(gè)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重寫
上面的例子中，如果Employee想要實(shí)現(xiàn)自己的SayHi,怎么辦？簡(jiǎn)單，和匿名字段沖突一樣的道理，我們可以在Employee上面定義一個(gè)method，重寫了匿名字段的方法。請(qǐng)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重寫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()
}
上面的代碼設(shè)計(jì)的是如此的美妙，讓人不自覺的為Go的設(shè)計(jì)驚嘆！
通過(guò)這些內(nèi)容，我們可以設(shè)計(jì)出基本的面向?qū)ο蟮某绦蛄耍荊o里面的面向?qū)ο笫侨绱说暮?jiǎn)單，沒有任何的私有、公有關(guān)鍵字，通過(guò)大小寫來(lái)實(shí)現(xiàn)(大寫開頭的為公有，小寫開頭的為私有)，方法也同樣適用這個(gè)原則。
