go后端学习-方法

方法

​ 一个对象其实也就是一个简单的值或者一个变量，在这个对象中会包含一些方法，而一个方法则是一个一个和特殊类型关联的函数。一个面向对象的程序会用方法来表达其属性和对应的操作，这样使用这个对象的用户就不需要直接去操作对象，而是借助方法来做这些事情。

方法声明

​ 在函数声明时，在其名字之前放上一个变量，即是一个方法。这个附加的参数会将该函数附加到这种类型上，即相当于为这种类型定义了一个独占的方法。

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

type Point struct{ X, Y float64 }
type Path []Point

// 常见的函数定义方式
func Distance(p, q Point) float64 {
	return math.Hypot(q.X-p.X, q.Y-p.Y)
}

// 将此函数作为Point对象的一个方法
func (p Point) Distance(q Point) float64 {
	return math.Hypot(q.X-p.X, q.Y-p.Y)
}

func (path Path) Distance() float64 {
	sum := 0.0
	for i := range path {
		if i > 0 {
			sum += path[i-1].Distance(path[i])
		}
	}
	return sum
}

func main(){
	p := Point{1, 2}
	q := Point{4, 6}
	fmt.Println(Distance(p, q)) // "5", function call
	fmt.Println(p.Distance(q))  // "5", method call
    //计算三角形的周长
	perim := Path{
		{1, 1},
		{5, 1},
		{5, 4},
		{1, 1},
	}
	fmt.Println(perim.Distance()) // "12"
}

​ 这种p.Distance的表达式叫做选择器，因为他会选择合适的对应p这个对象的Distance方法来执行。选择器也会被用来选择一个struct类型的字段，比如p.X。由于方法和字段都是在同一命名空间，所以如果我们在这里声明一个X方法的话，编译器会报错，因为在调用p.X时会有歧义。

​ 在上面两个对Distance名字的方法的调用中，编译器会根据方法的名字以及接收器来决定具体调用的是哪一个函数。对于一个给定的类型，其内部的方法都必须有唯一的方法名，但是不同的类型却可以有同样的方法名。

基于指针对象的方法

​ 当调用一个函数时，会对其每一个参数值进行拷贝，如果一个函数需要更新一个变量，或者函数的其中一个参数实在太大我们希望能够避免进行这种默认的拷贝，这种情况下我们就需要用到指针了。对应到我们这里用来更新接收器的对象的方法，当这个接受者变量本身比较大时，我们就可以用其指针而不是对象来声明方法。

func (p *Point) ScaleBy(factor float64) {
    p.X *= factor
    p.Y *= factor
}
//调用时传递一个指针即可
r := &Point{1, 2}
r.ScaleBy(2)
fmt.Println(*r) // "{2, 4}"

​ 不管你的method的receiver是指针类型还是非指针类型，都是可以通过指针/非指针类型进行调用的，编译器会帮你做类型转换。

​ 在声明一个method的receiver该是指针还是非指针类型时，你需要考虑两方面的因素，第一方面是这个对象本身是不是特别大，如果声明为非指针变量时，调用会产生一次拷贝；第二方面是如果你用指针类型作为receiver，那么你一定要注意，这种指针类型指向的始终是一块内存地址，就算你对其进行了拷贝。

Nil也是一个合法的接收器类型

​ 就像一些函数允许nil指针作为参数一样，方法理论上也可以用nil指针作为其接收器，尤其当nil对于对象来说是合法的零值时，比如map或者slice。在下面的简单int链表的例子里，nil代表的是空链表：

// An IntList is a linked list of integers.
// A nil *IntList represents the empty list.
type IntList struct {
    Value int
    Tail  *IntList
}
// Sum returns the sum of the list elements.
func (list *IntList) Sum() int {
    if list == nil {
        return 0
    }
    return list.Value + list.Tail.Sum()
}

type Values map[string][]string

func (v Values) Get(key string) string {
    if vs := v[key]; len(vs) > 0 {
        return vs[0]
    }
    return ""
}
// Add adds the value to key.
// It appends to any existing values associated with key.
func (v Values) Add(key, value string) {
    v[key] = append(v[key], value)
}

m := url.Values{"lang": {"en"}} // direct construction
m.Add("item", "1")
m.Add("item", "2")

fmt.Println(m.Get("lang")) // "en"
fmt.Println(m.Get("q"))    // ""
fmt.Println(m.Get("item")) // "1"      (first value)
fmt.Println(m["item"])     // "[1 2]"  (direct map access)

m = nil
fmt.Println(m.Get("item")) // ""
m.Add("item", "3")         // panic: assignment to entry in nil map

​ 定义向外部暴露了一个map的命名类型，并且提供了一些能够简单操作这个map的方法。这个map的value字段是一个string的slice，所以这个Values是一个多维map。客户端使用这个变量的时候可以使用map固有的一些操作（make，切片，m[key]等等），也可以使用这里提供的操作方法，或者两者并用，都是可以的。

通过嵌入结构体来扩展类型

​ 在ColoredPoint中，我们嵌入了一个Point的结构体类型。其实这个和C++的差不多。可以将Point看作是一个基类，而ColoredPoint看作是派生类。区别在于 如果一个ColoredPoint类型的对象想要调用Point类型的方法时，需要显式的调用，否则会出现编译错误。

import "image/color"

type Point struct{ X, Y float64 }

type ColoredPoint struct {
    Point
    Color color.RGBA
}

var cp ColoredPoint
cp.X = 1
fmt.Println(cp.Point.X) // "1"
cp.Point.Y = 2
fmt.Println(cp.Y) // "2"

red := color.RGBA{255, 0, 0, 255}
blue := color.RGBA{0, 0, 255, 255}
var p = ColoredPoint{Point{1, 1}, red}
var q = ColoredPoint{Point{5, 4}, blue}
fmt.Println(p.Distance(q.Point)) // "5"
p.ScaleBy(2)
q.ScaleBy(2)
fmt.Println(p.Distance(q.Point)) // "10"

p.Distance(q) // compile error: cannot use q (ColoredPoint) as Point
p.Point.Distance(q)

​ 我们可以通过写委托方法来解决这一问题。

func (p ColoredPoint) Distance(q Point) float64 {
    return p.Point.Distance(q)
}

func (p *ColoredPoint) ScaleBy(factor float64) {
    p.Point.ScaleBy(factor)
}

​ 在类型中内嵌的匿名字段也可能是一个命名类型的指针，这种情况下字段和方法会被间接地引入到当前的类型中（译注：访问需要通过该指针指向的对象去取）。添加这一层间接关系让我们可以共享通用的结构并动态地改变对象之间的关系。下面这个ColoredPoint的声明内嵌了一个*Point的指针。

type ColoredPoint struct {
    *Point
    Color color.RGBA
}

p := ColoredPoint{&Point{1, 1}, red}
q := ColoredPoint{&Point{5, 4}, blue}
fmt.Println(p.Distance(*q.Point)) // "5"
q.Point = p.Point                 // p and q now share the same Point
p.ScaleBy(2)
fmt.Println(*p.Point, *q.Point) // "{2 2} {2 2}"

方法值和方法表达式

​ 我们经常选择一个方法，并且在同一个表达式里执行，比如常见的p.Distance()形式，实际上将其分成两步来执行也是可能的。p.Distance叫作“选择器”，选择器会返回一个方法“值”->一个将方法（Point.Distance）绑定到特定接收器变量的函数。这个函数可以不通过指定其接收器即可被调用，只要传入函数的参数即可：

p := Point{1, 2}
q := Point{4, 6}

distanceFromP := p.Distance        // method value
fmt.Println(distanceFromP(q))      // "5"
var origin Point                   // {0, 0}
fmt.Println(distanceFromP(origin)) // "2.23606797749979", sqrt(5)

scaleP := p.ScaleBy // method value
scaleP(2)           // p becomes (2, 4)
scaleP(3)           //      then (6, 12)
scaleP(10)          //      then (60, 120)

​ 在一个包的API需要一个函数值、且调用方希望操作的是某一个绑定了对象的方法的话，方法“值”会非常实用。下面例子中的time.AfterFunc这个函数的功能是在指定的延迟时间之后来执行一个（译注：另外的）函数。且这个函数操作的是一个Rocket对象r。直接用方法“值”传入AfterFunc的话可以更为简短：

type Rocket struct { /* ... */ }
func (r *Rocket) Launch() { /* ... */ }
r := new(Rocket)
time.AfterFunc(10 * time.Second, func() { r.Launch() })
time.AfterFunc(10 * time.Second, r.Launch)

​ 和方法“值”相关的还有方法表达式。当调用一个方法时，与调用一个普通的函数相比，我们必须要用选择器（p.Distance）语法来指定方法的接收器。

​ 当T是一个类型时，方法表达式可能会写作T.f或者(*T).f，会返回一个函数“值”，这种函数会将其第一个参数用作接收器，所以可以用通常（译注：不写选择器）的方式来对其进行调用：

p := Point{1, 2}
q := Point{4, 6}

distance := Point.Distance   // method expression
fmt.Println(distance(p, q))  // "5"
fmt.Printf("%T\n", distance) // "func(Point, Point) float64"

scale := (*Point).ScaleBy
scale(&p, 2)
fmt.Println(p)            // "{2 4}"
fmt.Printf("%T\n", scale) // "func(*Point, float64)"

​ 当你根据一个变量来决定调用同一个类型的哪个函数时，方法表达式就显得很有用了。你可以根据选择来调用接收器各不相同的方法。下面的例子，变量op代表Point类型的addition或者subtraction方法，Path.TranslateBy方法会为其Path数组中的每一个Point来调用对应的方法：

type Point struct{ X, Y float64 }

func (p Point) Add(q Point) Point { return Point{p.X + q.X, p.Y + q.Y} }
func (p Point) Sub(q Point) Point { return Point{p.X - q.X, p.Y - q.Y} }

type Path []Point

func (path Path) TranslateBy(offset Point, add bool) {
    var op func(p, q Point) Point
    if add {
        op = Point.Add
    } else {
        op = Point.Sub
    }
    for i := range path {
        // Call either path[i].Add(offset) or path[i].Sub(offset).
        path[i] = op(path[i], offset)
    }
}

封装

​ 一个对象的变量或者方法如果对调用方是不可见的话，一般就被定义为“封装”。封装有时候也被叫做信息隐藏，同时也是面向对象编程最关键的一个方面。

​ Go语言只有一种控制可见性的手段：大写首字母的标识符会从定义它们的包中被导出，小写字母的则不会。这种限制包内成员的方式同样适用于struct或者一个类型的方法。因而如果我们想要封装一个对象，我们必须将其定义为一个struct。

​ 封装的优点：

• 因为调用方不能直接修改对象的变量值，其只需要关注少量的语句并且只要弄懂少量变量的可能的值即可
• 隐藏实现的细节，可以防止调用方依赖那些可能变化的具体实现，这样使设计包的程序员在不破坏对外的api情况下能得到更大的自由
• 阻止了外部调用方对对象内部的值任意地进行修改。

package log
type Logger struct {
    flags  int
    prefix string
    // ...
}
func (l *Logger) Flags() int
func (l *Logger) SetFlags(flag int)
func (l *Logger) Prefix() string
func (l *Logger) SetPrefix(prefix string)

参考

本文来自于《go语言圣经 中文版》