go——方法

OStack程序员社区-中国程序员成长平台 › 门户 › 编程› Go›Go教程

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏邀请

方法是与对象实例绑定的特殊函数。
方法是面向对象编程的基本概念，用于维护和展示对象的自身状态。
对象是内敛的，每个实例都有各自不同的独立特征，以属性和方法来暴露对外通信接口。
普通函数则专注于算法流程，通过接收参数来完成特定逻辑算法，并最终返回结果。
换句话说，方法是有关联状态的，而函数通常没有。

方法和函数定义语法区别在于前者有前置实例接收参数（receiver），编译器以此确定方法所属类型。
在某些语言里，尽管没有显式定义，但会在调用时隐式传递this实例参数。

可以为当前包以及除接口和指针之外的任何类型定义方法。

package main

import "fmt"

type N int //自定义类型

func (n N) toString() string { //方法本质上就是绑定在某个实例上的函数，与函数相比就是多了一个接收参数，来说明方法所属。
	return fmt.Sprintf("%#x", n)
}

func main() {
	var a N = 25              //调用方法必须有实例对象
	fmt.Println(a.toString()) //0x19
}

方法同样不支持重载(overload)。receiver参数名没有限制，按惯例会选用简短有意义的名称。
如果方法内部并不引用实例，可省略参数名，仅保留类型。

package main

import "fmt"

type N int

func (N) test() {
	fmt.Println("hello, world")
}

func main() {
	var n N = 3
	n.test()
}

方法可以看作特殊函数，那么receiver的类型自然可以看作是基础类型或指针类型。
这会关系到调用时对象实例是否被复制。

package main

import "fmt"

type N int

func (n N) value() {
	n++
	fmt.Printf("v: %p, %v\n", &n, n)
}

func (n *N) pointer() { //指针类型
	(*n)++ //通过指针反取得到数据
	fmt.Printf("p: %p, %v\n", n, *n)
}

func main() {
	var a N = 10

	a.value()   //值传递，复制
	a.pointer() //指针引用传递，共用

	fmt.Printf("a: %p, %v\n", &a, a)
}

/*
v: 0xc00004e088, 11
p: 0xc00004e080, 11  //通过指针传值，其实是指向原数据
a: 0xc00004e080, 11
*/

(n N)与(n *N)：定义的是n N,那么只能说明指针是一个值的基础数据。

可使用实例值或指针调用方法，编译器会根据方法的receiver类型自动在基础类型和指针类型间转换。

package main

import "fmt"

type N int

func (n N) value() {
	n++
	fmt.Printf("v: %p, %v\n", &n, n)
}

func (n *N) pointer() {
	(*n)++
	fmt.Printf("p: %p, %v\n", n, *n)
}

func main() {
	var a N = 10
	p := &a

	fmt.Printf("a: %p, %v\n", &a, a)
	a.value()
	a.pointer() //这里虽然传递的是整数类型，但是编译器会自动判断

	p.value()
	p.pointer()
	fmt.Printf("a: %p, %v\n", &a, a)
}

/*
a: 0xc00004e080, 10

v: 0xc00004e098, 11  //复制值，+1，并没有改变原数据，变量指向了另一个内存地址
p: 0xc00004e080, 11  //指针传递，+1，改变了元数据

v: 0xc00004e0d0, 12  //11 + 1
p: 0xc00004e080, 12  //11 + 1

a: 0xc00004e080, 12  //使用指针传递的时候，值改变并不会改变变量的内存地址
*/

需要注意的是不能用多层指针调用方法。

package main

import "fmt"

type N int

func (n N) value() {
	n++
	fmt.Printf("v: %p, %v\n", &n, n)
}

func (n *N) pointer() {
	(*n)++
	fmt.Printf("p: %p, %v\n", n, *n)
}

func main() {
	var a N = 25

	p := &a
	p2 := &p

	p2.value() //calling method value with receiver p2 (type **N) requires explicit dereference
	p2.pointer()
}

指针类型的receiver必须是合法指针（包括nil），或能获取实例地址。

package main

import "fmt"

type X struct{}

func (x, *X) test() {
	fmt.Println("hi!")
}

func main() {
	var a *X
	X{}.test() //结果体没有指针属性

}

可以像访问匿名字段成员那样调用方法，由编译器负责查找。

package main

import (
	"sync"
)

type data struct {
	sync.Mutex
	buf [1024]byte
}

func main() {
	d := data{}
	d.Lock() //直接调用结构体字段的方法
	defer d.Unlock()
}

方法也会有同名遮蔽问题。但利用这种特性，可实现类似覆盖操作。

package main

import "fmt"

type user struct{}

type manager struct {
	user
}

func (user) toString() string {
	return "user"
}

func (m manager) toString() string {
	return m.user.toString() + ",manager"
}

func main() {
	var m manager
	fmt.Println(m.toString())      //user,manager
	fmt.Println(m.user.toString()) //user
}

尽管可以直接访问匿名字段的成员和方法，但是它们依然不属于继承关系。

类型有一个与之相关的方法集，这决定了它是否实现了某个接口
　　类型T方法集包含所有receiver T方法
　　类型*T方法集包含所有receiver T + *T方法
　　匿名嵌入S，T方法集包含所有receiver S方法
　　匿名嵌入*S， T方法集包含所有receiver S + *S方法
　　匿名嵌入S或*S， *T方法集包含所有receiver S + *S

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type S struct{}

type T struct {
	S
}

func (S) sVal()  {}
func (*S) sPtr() {}
func (T) tVal()  {}
func (*S) tPtr() {}

func methodSet(a interface{}) {
	t := reflect.TypeOf(a)

	for i, n := 0, t.NumMethod(); i < n; i++ {
		m := t.Method(i)
		fmt.Println(m.Name, m.Type)
	}
}

func main() {
	var t T
	methodSet(t)
	fmt.Println("-------------")
	methodSet(&t)
}

方法集仅影响接口实现和方法表达式转换，与通过实例或实例指针调用方法无关。
实例并不使用方法集，而是直接调用（或通过隐式字段名。

面向对象的三大特征“封装”、“继承”、“多态”，go语言仅实现了部分特征，它更倾向于“组合大于继承”这种思想。
将模块分解成相互独立的更小单元，分别处理不同方面的需求，最后以匿名嵌入组合到一起。
而其简短一致的调用方式，更是隐藏了内部实现细节

没有父子组合依赖，不会破坏封装。且整体和局部松耦合，可任意增加来实现扩展。
各单元持有单一责任，互无关联，实现和维护更加简单。

方法和函数一样，除直接调用外，还可以赋值给变量，或作为参数传递。
依照具体引用的方式不同，可分为expression和value两种状态。

通用类型引用的method expression会被还原成普通函数样式，receiver是第一参数，调用时须显式传参。
至于类型，可以是T或*T，只要目标方法存在于该类型方法集中即可。

package main

import "fmt"

type N int

func (n N) test() {
	fmt.Printf("test.n: %p, %d\n", &n, n)
}

func main() {
	var n N = 25
	fmt.Printf("main.n: %p, %d\n", &n, n)

	f1 := N.test //直接将方法赋值给变量
	f1(n)

	f2 := (*N).test
	f2(&n)

	N.test(n) //直接以表达式方式调用
	(*N).test(&n)
}

/*
main.n: 0xc00004e080, 25
test.n: 0xc00004e098, 25
test.n: 0xc00004e0b8, 25
*/

基于实例或指针引用的method value，参数签名不不会改变，依旧按正常方式调用。
但当method value被赋值给变量或作为参数传递时，会立即计算并赋值该方法执行所需的receiver对象
与其绑定，以便在稍后执行，能隐式传入receiver参数。

package main

import "fmt"

type N int

func (n N) test() {
	fmt.Printf("test.n: %p, %v\n", &n, n)
}

func main() {
	var n N = 100
	p := &n

	n++
	f1 := n.test

	n++
	f2 := p.test

	n++
	fmt.Printf("main.n: %p, %v\n", p, n)

	f1()
	f2()

}

/*
main.n: 0xc00000a168, 103
test.n: 0xc00000a1a0, 101
test.n: 0xc00000a1b0, 102
*/

编译器会为method value生成一个包装函数，实现间接调用。
至于receiver复制，和闭包的实现方法基本一致，打包成funcval，经由DX寄存器传递。

当method value作为参数时，会复制给receiver在内的整个method value。

package main

import "fmt"

type N int

func call(m func()) {
	m()
}

func (n N) test() {
	fmt.Printf("test.n: %p, %v\n", &n, n)
}
func main() {
	var n N = 100
	p := &n

	fmt.Printf("main.n: %p, %v\n", p, n)

	n++
	call(n.test)

	n++
	call(p.test)

}

/*
main.n: 0xc00004e080, 100
test.n: 0xc00004e098, 101
test.n: 0xc00004e0b8, 102
*/

如果目标方法的receiver是指针类型，那么被复制的仅是指针。

package main

import "fmt"

type N int

func (n *N) test() {
	fmt.Printf("test.n: %p, %v\n", n, *n)
}

func main() {
	var n N = 100
	p := &n

	n++
	f1 := n.test

	n++
	f2 := p.test

	n++
	fmt.Printf("main.n: %p, %v\n", p, n)

	f1()
	f2()
}

/*
main.n: 0xc00004e080, 103
test.n: 0xc00004e080, 103
test.n: 0xc00004e080, 103
*/