11.1 面向对象编程思想-抽象
11.1.1 抽象的介绍
我们在前面去定义一个结构体时候，实际上就是把一类事物的共有的属性(字段)和行为(方法)提取 出来，形成一个物理模型(结构体)。这种研究问题的方法称为抽象。
11.1.2 代码实现
package main
import (
"fmt"
)
//定义一个结构体Account
type Account struct {
AccountNo string
Pwd string
Balance float64
}
//方法
//1. 存款
func (account *Account) Deposite(money float64, pwd string) {
//看下输入的密码是否正确
if pwd != account.Pwd {
fmt.Println("你输入的密码不正确")
return
}
//看看存款金额是否正确
if money <= 0 {
fmt.Println("你输入的金额不正确")
return
}
account.Balance += money
fmt.Println("存款成功~~")
}
//取款
func (account *Account) WithDraw(money float64, pwd string) {
//看下输入的密码是否正确
if pwd != account.Pwd {
fmt.Println("你输入的密码不正确")
return
}
//看看取款金额是否正确
if money <= 0 || money > account.Balance {
fmt.Println("你输入的金额不正确")
return
}
account.Balance -= money
fmt.Println("取款成功~~")
}
//查询余额
func (account *Account) Query(pwd string) {
//看下输入的密码是否正确
if pwd != account.Pwd {
fmt.Println("你输入的密码不正确")
return
}
fmt.Printf("你的账号为=%v 余额=%v \n", account.AccountNo, account.Balance)
}
func main() {
//测试一把
account := Account{
AccountNo: "gs1111111",
Pwd: "11",
Balance: 100.0,
}
//这里可以做的更加灵活，就是让用户通过控制台来输入命令...
//菜单....
for {
fmt.Printf("输入需要的操作：\n" +
"1：存钱\n" +
"2：取钱\n" +
"3：查询余额\n" +
"4：退出~\n")
num := 0
fmt.Scanln(&num)
if num == 4{
break
}
var pwd string
var money float64
switch num {
case 1:
fmt.Print("输入密码：")
fmt.Scanln(&pwd)
fmt.Print("输入要存的金额：")
fmt.Scanln(&money)
account.Deposite(money, pwd)
case 2:
fmt.Print("输入密码：")
fmt.Scanln(&pwd)
fmt.Print("输入要取的金额：")
fmt.Scanln(&money)
account.WithDraw(money, pwd)
case 3:
fmt.Print("输入密码：")
fmt.Scanln(&pwd)
account.Query(pwd)
default:
fmt.Println("输入有误~~")
}
}
}
11.2面向对象编程三大特性-封装
11.2.1 基本介绍
Golang 仍然有面向对象编程的继承，封装和多态的特性，只是实现的方式和其它 OOP 语言不一 样，下面我们一一为同学们进行详细的讲解 Golang 的三大特性是如何实现的
11.2.2 封装介绍
封装(encapsulation)就是把抽象出的字段和对字段的操作封装在一起,数据被保护在内部,程序的其 它包只有通过被授权的操作(方法),才能对字段进行操作
11.2.3 封装的理解和好处
- 隐藏实现细节
- 可以对数据进行验证,保证安全合理(Age)
11.2.4 如何体现封装
- 对结构体中的属性进行封装
- 通过方法，包 实现封装
11.2.5 封装的实现步骤
-
将结构体、字段(属性)的首字母小写(不能导出了，其它包不能使用，类似 private)
-
给结构体所在包提供一个工厂模式的函数，首字母大写。类似一个构造函数
-
提供一个首字母大写的 Set 方法(类似其它语言的 public)，用于对属性判断并赋值
func (var 结构体类型名) SetXxx(参数列表) (返回值列表){ //加入数据验证的业务逻辑 var.字段 = 参数 } -
提供一个首字母大写的 Get 方法(类似其它语言的 public)，用于获取属性的值
func (var 结构体类型名)GetXxx(){ return var.age }特别说明： 在 Golang 开发中并没有特别强调封装，这点并不像 Java. 所以提醒学过 java 的朋友， 不用总是用 java 的语法特性来看待 Golang, Golang 本身对面向对象的特性做了简化的
11.2.6 快速入门案例
看一个案例
请大家看一个程序(person.go),不能随便查看人的年龄,工资等隐私，并对输入的年龄进行合理的验证。设计: model 包(person.go) main 包(main.go 调用 Person 结构体)
代码实现
11.2.7 课堂练习(学员先做)
要求
- 创建程序,在 model 包中定义 Account 结构体：在 main 函数中体会 Golang 的封装性
- Account 结构体要求具有字段：账号（长度在 6-10 之间）、余额(必须>20)、密码（必须是六位数)
- 通过 SetXxx 的方法给 Account 的字段赋值。
- 在 main 函数中测试
代码实现
model/account.go
package model
import (
"fmt"
)
//定义一个结构体account
type account struct {
accountNo string
pwd string
balance float64
}
//工厂模式的函数-构造函数
func NewAccount(accountNo string, pwd string, balance float64) *account {
if len(accountNo) < 6 || len(accountNo) > 10 {
fmt.Println("账号的长度不对...")
return nil
}
if len(pwd) != 6 {
fmt.Println("密码的长度不对...")
return nil
}
if balance < 20 {
fmt.Println("余额数目不对...")
return nil
}
return &account{
accountNo: accountNo,
pwd: pwd,
balance: balance,
}
}
//方法
//1. 存款
func (account *account) Deposite(money float64, pwd string) {
//看下输入的密码是否正确
if pwd != account.pwd {
fmt.Println("你输入的密码不正确")
return
}
//看看存款金额是否正确
if money <= 0 {
fmt.Println("你输入的金额不正确")
return
}
account.balance += money
fmt.Println("存款成功~~")
}
//取款
func (account *account) WithDraw(money float64, pwd string) {
//看下输入的密码是否正确
if pwd != account.pwd {
fmt.Println("你输入的密码不正确")
return
}
//看看取款金额是否正确
if money <= 0 || money > account.balance {
fmt.Println("你输入的金额不正确")
return
}
account.balance -= money
fmt.Println("取款成功~~")
}
//查询余额
func (account *account) Query(pwd string) {
//看下输入的密码是否正确
if pwd != account.pwd {
fmt.Println("你输入的密码不正确")
return
}
fmt.Printf("你的账号为=%v 余额=%v \n", account.accountNo, account.balance)
}
main/main.go
package main
import (
"fmt"
"go_code/chapter11/encapexercise/model"
)
func main() {
//创建一个account变量
account := model.NewAccount("jzh11111", "000", 40)
if account != nil {
fmt.Println("创建成功=", account)
} else {
fmt.Println("创建失败")
}
}
说明：在代码基础上增加如下功能：
通过 SetXxx 的方法给 Account 的字段赋值 通过 GetXxx 方法获取字段的值,在 main 函数中测试
11.3 面向对象编程三大特性-继承
11.3.1 看一个问题，引出继承的必要性
一个小问题,看个学生考试系统的程序 extends01.go，提出代码复用的问
走一下代码
package main
import (
"fmt"
)
//编写一个学生考试系统
//小学生
type Pupil struct {
Name string
Age int
Score int
}
func (p *Pupil) ShowInfo() {
fmt.Printf("学生名=%v 年龄=%v 成绩=%v\n", p.Name, p.Age, p.Score)
}
func (p *Pupil) SetScore(score int) {
//业务判断
p.Score = score
}
func (p *Pupil) testing() {
fmt.Println("小学生正在考试中.....")
}
//大学生, 研究生..
//大学生
type Graduate struct {
Name string
Age int
Score int
}
//显示他的成绩
func (p *Graduate) ShowInfo() {
fmt.Printf("学生名=%v 年龄=%v 成绩=%v\n", p.Name, p.Age, p.Score)
}
func (p *Graduate) SetScore(score int) {
//业务判断
p.Score = score
}
func (p *Graduate) testing() {
fmt.Println("大学生正在考试中.....")
}
//代码冗余.. 高中生....
func main() {
//测试
var pupil = &Pupil{
Name: "tom",
Age: 10,
}
pupil.testing()
pupil.SetScore(90)
pupil.ShowInfo()
//测试
var graduate = &Graduate{
Name: "mary",
Age: 20,
}
graduate.testing()
graduate.SetScore(90)
graduate.ShowInfo()
}
对上面代码的小结
- Pupil 和 Graduate 两个结构体的字段和方法几乎，但是我们却写了相同的代码， 代码复用性不 强
- 出现代码冗余，而且代码不利于维护，同时也不利于功能的扩展。
- 解决方法-通过继承方式来解决
11.3.2 继承基本介绍和示意图
继承可以解决代码复用,让我们的编程更加靠近人类思维。
当多个结构体存在相同的属性(字段)和方法时,可以从这些结构体中抽象出结构体(比如刚才的 Student),在该结构体中定义这些相同的属性和方法
其它的结构体不需要重新定义这些属性(字段)和方法，只需嵌套一个 Student 匿名结构体即可。 [画 出示意图]
也就是说：在 Golang 中，如果一个 struct 嵌套了另一个匿名结构体，那么这个结构体可以直接访 问匿名结构体的字段和方法，从而实现了继承特性
11.3.3 嵌套匿名结构体的基本语法
type Goods stuct{
Name string
Price int
}
type Book struct{
Goods //这里就是嵌套匿名结构体Goods
Writer string
}
11.3.4 快速入门案例
案例
我们对 extends01.go 改进，使用嵌套匿名结构体的方式来实现继承特性,请大家注意体会这样编程的好处
11.3.5 继承给编程带来的便利
- 代码的复用性提高了
- 代码的扩展性和维护性提高了
11.3.6 继承的深入讨论
-
结构体可以使用嵌套匿名结构体所有的字段和方法，即：首字母大写或者小写的字段、方法， 都可以使用。【举例说明】
-
匿名结构体字段访问可以简化，如图
对上面的代码小结
- 当我们直接通过 b 访问字段或方法时，其执行流程如下比如 b.Name
- 编译器会先看 b 对应的类型有没有 Name, 如果有，则直接调用 B 类型的 Name 字段
- 如果没有就去看 B 中嵌入的匿名结构体 A 有没有声明 Name 字段，如果有就调用,如果没有 继续查找..如果都找不到就报错
-
当结构体和匿名结构体有相同的字段或者方法时，编译器采用就近访问原则访问，如希望访问 匿名结构体的字段和方法，可以通过匿名结构体名来区分【举例说明】
-
结构体嵌入两个(或多个)匿名结构体，如两个匿名结构体有相同的字段和方法(同时结构体本身 没有同名的字段和方法)，在访问时，就必须明确指定匿名结构体名字，否则编译报错。【举例说明】
-
如果一个 struct 嵌套了一个有名结构体，这种模式就是组合，如果是组合关系，那么在访问组合 的结构体的字段或方法时，必须带上结构体的名字
-
嵌套匿名结构体后，也可以在创建结构体变量(实例)时，直接指定各个匿名结构体字段的值
11.3.7 课堂练习
结构体的匿名字段是基本数据类型，如何访问, 下面代码输出什么
说明
- 如果一个结构体有int类型的匿名字段，就不能第二个
- 如果需要有多个int的字段，则必须给int字段指定名字
11.3.8 面向对象编程-多重继承
多重继承说明
如一个 struct 嵌套了多个匿名结构体，那么该结构体可以直接访问嵌套的匿名结构体的字段和方 法，从而实现了多重继承
案例演示
通过一个案例来说明多重继承使用
多重继承细节说明
-
如嵌入的匿名结构体有相同的字段名或者方法名，则在访问时，需要通过匿名结构体类型名来 区分
-
为了保证代码的简洁性，建议尽量不使用多重继承
11.4 接口(interface)
11.4.1 基本介绍
按顺序,我们应该讲解多态,但是在讲解多态前,我们需要讲解接口(interface)，因为在 Golang 中 多态 特性主要是通过接口来体现的
11.4.2 为什么有接口
11.4.3 接口快速入门
这样的设计需求在 Golang 编程中也是会大量存在的,我曾经说过,一个程序就是一个世界,在现实世 界存在的情况，在程序中也会出现。我们用程序来模拟一下前面的应用场景
package main
import (
"fmt"
)
//声明/定义一个接口
type Usb interface {
//声明了两个没有实现的方法
Start()
Stop()
}
//声明/定义一个接口
type Usb2 interface {
//声明了两个没有实现的方法
Start()
Stop()
Test()
}
type Phone struct {
}
//让Phone 实现 Usb接口的方法
func (p Phone) Start() {
fmt.Println("手机开始工作。。。")
}
func (p Phone) Stop() {
fmt.Println("手机停止工作。。。")
}
type Camera struct {
}
//让Camera 实现 Usb接口的方法
func (c Camera) Start() {
fmt.Println("相机开始工作~~~。。。")
}
func (c Camera) Stop() {
fmt.Println("相机停止工作。。。")
}
//计算机
type Computer struct {
}
//编写一个方法Working 方法，接收一个Usb接口类型变量
//只要是实现了 Usb接口 （所谓实现Usb接口，就是指实现了 Usb接口声明所有方法）
func (c Computer) Working(usb Usb) {
//通过usb接口变量来调用Start和Stop方法
usb.Start()
usb.Stop()
}
func main() {
//测试
//先创建结构体变量
computer := Computer{}
phone := Phone{}
camera := Camera{}
//关键点
computer.Working(phone)
computer.Working(camera) //
}
说明: 上面的代码就是一个接口编程的快速入门案例。
11.4.4 接口概念的再说明
interface 类型可以定义一组方法，但是这些不需要实现。并且 interface 不能包含任何变量。到某个 自定义类型(比如结构体 Phone)要使用的时候,在根据具体情况把这些方法写出来(实现)。
11.4.5 基本语法
小结说明:
- 接口里的所有方法都没有方法体，即接口的方法都是没有实现的方法。接口体现了程序设计的 多态和高内聚低偶合的思想。
- Golang 中的接口，不需要显式的实现。只要一个变量，含有接口类型中的所有方法，那么这个 变量就实现这个接口。因此，Golang 中没有 implement 这样的关键字
11.4.6 接口使用的应用场景
11.4.7 注意事项和细节
-
接口本身不能创建实例,但是可以指向一个实现了该接口的自定义类型的变量(实例)
-
接口中所有的方法都没有方法体,即都是没有实现的方法
-
在 Golang 中，一个自定义类型需要将某个接口的所有方法都实现，我们说这个自定义类型实现 了该接口
-
一个自定义类型只有实现了某个接口，才能将该自定义类型的实例(变量)赋给接口类型
-
只要是自定义数据类型，就可以实现接口，不仅仅是结构体类型
-
一个自定义类型可以实现多个接口
-
Golang 接口中不能有任何变量
-
一个接口(比如 A 接口)可以继承多个别的接口(比如 B,C 接口)，这时如果要实现 A 接口，也必 须将 B,C 接口的方法也全部实现。
-
interface 类型默认是一个指针(引用类型)，如果没有对 interface 初始化就使用，那么会输出 nil
-
空接口 interface{} 没有任何方法，所以所有类型都实现了空接口, 即我们可以把任何一个变量 赋给空接口
11.4.8 课堂练习
11.4.9 接口编程的最佳实践
实现对 Hero 结构体切片的排序: sort.Sort(data Interface)
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"sort"
)
//1.声明Hero结构体
type Hero struct {
Name string
Age int
}
//2.声明一个Hero结构体切片类型
type HeroSlice []Hero
//3.实现Interface 接口
func (hs HeroSlice) Len() int {
return len(hs)
}
//Less方法就是决定你使用什么标准进行排序
//1. 按Hero的年龄从小到大排序!!
func (hs HeroSlice) Less(i, j int) bool {
return hs[i].Age < hs[j].Age
//修改成对Name排序
//return hs[i].Name < hs[j].Name
}
func (hs HeroSlice) Swap(i, j int) {
//交换
// temp := hs[i]
// hs[i] = hs[j]
// hs[j] = temp
//下面的一句话等价于三句话
hs[i], hs[j] = hs[j], hs[i]
}
//1.声明Student结构体
type Student struct {
Name string
Age int
Score float64
}
//将Student的切片，安Score从大到小排序!!
func main() {
//先定义一个数组/切片
var intSlice = []int{0, -1, 10, 7, 90}
//要求对 intSlice切片进行排序
//1. 冒泡排序...
//2. 也可以使用系统提供的方法
sort.Ints(intSlice)
fmt.Println(intSlice)
//请大家对结构体切片进行排序
//1. 冒泡排序...
//2. 也可以使用系统提供的方法
//测试看看我们是否可以对结构体切片进行排序
var heroes HeroSlice
for i := 0; i < 10; i++ {
hero := Hero{
Name: fmt.Sprintf("英雄|%d", rand.Intn(100)),
Age: rand.Intn(100),
}
//将 hero append到 heroes切片
heroes = append(heroes, hero)
}
//看看排序前的顺序
for _, v := range heroes {
fmt.Println(v)
}
//调用sort.Sort
sort.Sort(heroes)
fmt.Println("-----------排序后------------")
//看看排序后的顺序
for _, v := range heroes {
fmt.Println(v)
}
}
接口编程的课后练习
//1.声明 Student 结构体
type Student struct{
Name string
Age int
Score float64
}
//将 Student 的切片
11.4.10 实现接口 vs 继承
大家听到现在,可能会对实现接口和继承比较迷茫了, 这个问题,那么他们究竟有什么区别呢
代码说明：
对上面代码的小结
- 当 A 结构体继承了 B 结构体，那么 A 结构就自动的继承了 B 结构体的字段和方法，并且可以直 接使用
- 当 A 结构体需要扩展功能，同时不希望去破坏继承关系，则可以去实现某个接口即可，因此我 们可以认为：实现接口是对继承机制的补充
实现接口可以看作是对 继承的一种补充
-
接口和继承解决的解决的问题不同
- 继承的价值主要在于：解决代码的复用性和可维护性
- 接口的价值主要在于：设计，设计好各种规范(方法)，让其它自定义类型去实现这些方法。
-
接口比继承更加灵活 Person Student BirdAble LittleMonkey
- 接口比继承更加灵活，继承是满足 is - a 的关系，而接口只需满足 like - a 的关系
-
接口在一定程度上实现代码解耦
11.5 面向对象编程-多态
11.5.1 基本介绍
变量(实例)具有多种形态。面向对象的第三大特征，在 Go 语言，多态特征是通过接口实现的。可 以按照统一的接口来调用不同的实现。这时接口变量就呈现不同的形态。
11.5.2 快速入门
在前面的 Usb 接口案例，Usb usb ，既可以接收手机变量，又可以接收相机变量，就体现了 Usb 接 口 多态特性。[点明]
11.5.3 接口体现多态的两种形式
多态参数
在前面的 Usb 接口案例，Usb usb ，即可以接收手机变量，又可以接收相机变量，就体现了 Usb 接 口 多态。
多态数组
演示一个案例：给 Usb 数组中，存放 Phone 结构体 和 Camera 结构体变量
案例说明:
package main import ( "fmt" ) //声明/定义一个接口 type Usb interface { //声明了两个没有实现的方法 Start() Stop() } type Phone struct { name string } //让Phone 实现 Usb接口的方法 func (p Phone) Start() { fmt.Println("手机开始工作。。。") } func (p Phone) Stop() { fmt.Println("手机停止工作。。。") } type Camera struct { name string } //让Camera 实现 Usb接口的方法 func (c Camera) Start() { fmt.Println("相机开始工作。。。") } func (c Camera) Stop() { fmt.Println("相机停止工作。。。") } func main() { //定义一个Usb接口数组，可以存放Phone和Camera的结构体变量 //这里就体现出多态数组 var usbArr [3]Usb usbArr[0] = Phone{"vivo"} usbArr[1] = Phone{"小米"} usbArr[2] = Camera{"尼康"} fmt.Println(usbArr) }
11.6 类型断言
11.6.1 由一个具体的需要，引出了类型断言.
11.6.2 基本介绍
类型断言，由于接口是一般类型，不知道具体类型，如果要转成具体类型，就需要使用类型断言， 具体的如下:
对上面代码的说明:
在进行类型断言时，如果类型不匹配，就会报 panic, 因此进行类型断言时，要确保原来的空接口 指向的就是断言的类型
如何在进行断言时，带上检测机制，如果成功就 ok,否则也不要报 panic
11.6.3 类型断言的最佳实践 1
在前面的 Usb 接口案例做改进：
给 Phone 结构体增加一个特有的方法 call(), 当 Usb 接口接收的是 Phone 变量时，还需要调用 call 方法,
走代码
package main import ( "fmt" ) //声明/定义一个接口 type Usb interface { //声明了两个没有实现的方法 Start() Stop() } type Phone struct { name string } //让Phone 实现 Usb接口的方法 func (p Phone) Start() { fmt.Println("手机开始工作。。。") } func (p Phone) Stop() { fmt.Println("手机停止工作。。。") } func (p Phone) Call() { fmt.Println("手机 在打电话..") } type Camera struct { name string } //让Camera 实现 Usb接口的方法 func (c Camera) Start() { fmt.Println("相机开始工作。。。") } func (c Camera) Stop() { fmt.Println("相机停止工作。。。") } type Computer struct { } func (computer Computer) Working(usb Usb) { usb.Start() //如果usb是指向Phone结构体变量，则还需要调用Call方法 //类型断言..[注意体会!!!] if phone, ok := usb.(Phone); ok { phone.Call() } usb.Stop() } func main() { //定义一个Usb接口数组，可以存放Phone和Camera的结构体变量 //这里就体现出多态数组 var usbArr [3]Usb usbArr[0] = Phone{"vivo"} usbArr[1] = Phone{"小米"} usbArr[2] = Camera{"尼康"} //遍历usbArr //Phone还有一个特有的方法call()，请遍历Usb数组，如果是Phone变量， //除了调用Usb 接口声明的方法外，还需要调用Phone 特有方法 call. =》类型断言 var computer Computer for _, v := range usbArr { computer.Working(v) fmt.Println() } //fmt.Println(usbArr) }
11.6.4 类型断言的最佳实践 2
写一函数，循环判断传入参数的类型:
package main import ( "fmt" ) //编写一个函数，可以判断输入的参数是什么类型 func TypeJudge(items... interface{}) { for index, x := range items { index ++ switch x.(type) { case bool : fmt.Printf("第%v个参数是 bool 类型，值是%v\n", index, x) case float32 : fmt.Printf("第%v个参数是 float32 类型，值是%v\n", index, x) case float64 : fmt.Printf("第%v个参数是 float64 类型，值是%v\n", index, x) case int, int32, int64 : fmt.Printf("第%v个参数是 整数 类型，值是%v\n", index, x) case string : fmt.Printf("第%v个参数是 string 类型，值是%v\n", index, x) default : fmt.Printf("第%v个参数是 类型 不确定，值是%v\n", index, x) } } } func main() { var n1 float32 = 1.1 var n2 float64 = 2.3 var n3 int32 = 30 var name string = "tom" address := "北京" n4 := 300 TypeJudge(n1, n2, n3, name, address, n4, stu1, stu2) }
11.6.5 类型断言的最佳实践 3
在前面代码的基础上，增加判断 Student 类型和 *Student 类型
