Go面向对象

本来想写下相关的内容，找材料时，发现了这篇不错的内容，强烈推荐，关于面向对象的基本用法都讲到了。

原文：Go面向对象
原英文：Go Object Oriented Design

正文：

Go是一个完全面向对象的语言。例如，它允许基于我们定义的类型的方法，而没有像其他语言一样的装箱/拆箱操作。

Go没有使用classes，但提供很多相似的功能：

·通过嵌入实现的自动消息委托

·通过接口实现多台

·通过exports实现的命名空间

Go语言中没有继承。忘记is-a的关系，而是就组合而言的面向对象设计。

“使用经典的继承始终是可选的；每个问题都可以通过其他方法得到解决” - Sandi Metz

通过例子说明组合

最近阅读了一篇Ruby的面向对象编程实践, 我决定使用Go语言翻译这个例子。

Chapter 6说明了一个简单的问题。维修工需要知道自行车出行需要带上的备件，决定于哪一辆自行车已经被租出去。问题可以通过经典的继承来解决，山地车和公路自行车是自行车基类的一个特殊化例子。Chapter 8使用组合改写了同一个例子。我很高兴这个例子翻译成Go。让我们看看。

Packages(包)

1. package main
3. import "fmt"

包提供了命名空间概念. main() 函数是这个包的入口函数. fmt包提供格式化功能

Types(类型)

1. type Part struct {
2.     Name        string
3.     Description string
4.     NeedsSpare  bool
5. }

我们定义了一个新的类型名为Part, 非常像c的结构体

1. type Parts []Part

Parts类型是包含Part类型的数组切片, Slice可以理解为动态增长的数组, 在Go中是很常见的.

我们可以在任何类型上声明方法,  所以我们不需要要再去封装 []Part, 这意味着 Parts 会拥有slice的所有行为, 再加上我们自己定义的行为方法.

方法

1. func (parts Parts) Spares() (spares Parts) {
2.     for _, part := range parts {
3.         if part.NeedsSpare {
4.             spares = append(spares, part)
5.         }
6.     }
7.     return spares
8. }

Go中定义方法就像一个函数，除了它有一个显式的接收者，紧接着func之后定义。这个函数利用命名返回变量，并为我们初始化备件。

方法的主体十分简单。我们重复parts，忽略索引的位置(_)，过滤parts后返回。append builtin 需要分配和返回一个大的切片，因为我们并没有预先分配好它的容量。

这段代码没有ruby代码来得优雅。在Go语言中有过滤函数，但它并非是builtin.

内嵌

1. type Bicycle struct {
2.     Size string
3.     Parts
4. }

自行车由Size和Parts组成。没有给Parts指定一个名称，我们是要保证实现 内嵌。这样可以提供自动的委托，不需特殊的声明，例如bike.Spares()和bike.Parts.Spares()是等同的。

如果我们向Bicycle增加一个Spares()方法，它会得到优先权，但是我们仍然引用嵌入的Parts.Spares()。这跟继承十分相似，但是内嵌并不提供多态。Parts的方法的接收者通常是Parts类型，甚至是通过Bicycle委托的。

与继承一起使用的模式，就像模板方法模式，并不适合于内嵌。就组合和委托而言去考虑会更好，就如我们这个例子一样。

Composite Literals(复合语义)

1. var (
2.     RoadBikeParts = Parts{
3.         {"chain", "10-speed", true},
4.         {"tire_size", "23", true},
5.         {"tape_color", "red", true},
6.     }
8.     MountainBikeParts = Parts{
9.         {"chain", "10-speed", true},
10.         {"tire_size", "2.1", true},
11.         {"front_shock", "Manitou", false},
12.         {"rear_shock", "Fox", true},
13.     }
15.     RecumbentBikeParts = Parts{
16.         {"chain", "9-speed", true},
17.         {"tire_size", "28", true},
18.         {"flag", "tall and orange", true},
19.     }
20. )

Go提供优美的语法，来初始化对象，叫做 composite literals。使用像数组初始化一样的语法，来初始化一个结构，使得我们不再需要ruby例子中的Parts工厂。

1. func main() {
2.     roadBike := Bicycle{Size: "L", Parts: RoadBikeParts}
3.     mountainBike := Bicycle{Size: "L", Parts: MountainBikeParts}
4.     recumbentBike := Bicycle{Size: "L", Parts: RecumbentBikeParts}

Composite literals（复合语义）同样可以用于字段：值的语法，所有的字段都是可选的。

简短的定义操作符(:=)通过Bicycle类型，使用类型推论来初始化roadBike，和其他。

输出

1. fmt.Println(roadBike.Spares())
2. fmt.Println(mountainBike.Spares())
3. fmt.Println(recumbentBike.Spares())

我们将以默认格式打印 Spares 的调用结果：

1. [{chain 10-speed true} {tire_size 23 true} {tape_color red true}]
2. [{chain 10-speed true} {tire_size 2.1 true} {rear_shock Fox true}]
3. [{chain 9-speed true} {tire_size 28 true} {flag tall and orange true}]

组合 Parts

1.     comboParts := Parts{}
2.     comboParts = append(comboParts, mountainBike.Parts...)
3.     comboParts = append(comboParts, roadBike.Parts...)
4.     comboParts = append(comboParts, recumbentBike.Parts...)
6.     fmt.Println(len(comboParts), comboParts[9:])
7.     fmt.Println(comboParts.Spares())
8. }

Parts 的行为类似于 slice。按照长度获取切片，或者将数个切片结合。Ruby 中的类似解决方案就数组的子类,但是当两个 Parts 连接在一起时，Ruby 将会“错置” spares 方法。

“……在一个完美的面向对象的语言，这种解决方案是完全正确的。不幸的是，Ruby语言并没有完美的实现……” —— Sandi Metz

在 Ruby 中有一个那看的解决方法，使用 Enumerable、forwardable，以及 def_delegators。 Go有没有这样的缺陷。 []Part 正是我们所需要的，且更为简洁（更新：Ruby 的 SimpleDelegator 看上去好了一点）。

接口 Interfaces

Go的多态性由接口提供。不像JAVA和C#，它们是隐含实现的，所以接口可以为不属于我们的代码定义。

和动态类型比较，接口是在它们声明过程中静态检查和说明的，而不是通过写一系列响应（respond_to）测试完成的。

“不可能不知不觉的或者偶然的创建一个抽象；在静态类型语言中定义的接口总是有倾向性的。” - Sandi Metz

给个简单的例子，假设我们不需要打印Part的NeedsSpare标记。我们可以写这样的字符串方法：

1. func (part Part) String() string {
2.     return fmt.Sprintf("%s: %s", part.Name, part.Description)
3. }

然后对上述Print的调用将会输出这样的替代结果：

1. [chain: 10-speed tire_size: 23 tape_color: red]
2. [chain: 10-speed tire_size: 2.1 rear_shock: Fox]
3. [chain: 9-speed tire_size: 28 flag: tall and orange]

这个机理是因为我们实现了fmt包会用到的Stringer接口。它是这么定义的：

1. type Stringer interface {
2.     String() string
3. }

接口类型在同一个地方可以用作其它类型。变量与参数可以携带一个Stringer，可以是任何实现String() string方法签名的接口。

Exports 导出

Go 使用包来管理命名空间, 要使某个符号对其他包（package ）可见（即可以访问），需要将该符号定义为以大写字母开头,  当然,如果以小写字母开关,那就是私有的.包外不可见.

1. type Part struct {
2.     name        string
3.     description string
4.     needsSpare  bool
5. }

为了对Part类型应用统一的访问原则(uniform access principle), 我们可以改变Part类型的定义并提供setter/getter 方法,就像这样:

1. func (part Part) Name() string {
2.     return part.name
3. }
5. func (part *Part) SetName(name string) {
6.     part.name = name
7. }

这样可以很容易的确定哪些是public API, 哪些是私有的属性和方法, 只要通过字母的大小写.(例如(part.Name()vs.part.name)

注意 我们不必要对 getters 加前Get, (例如.GetName),Getter不是必需,特别是对于字符串,当我们有需要时,我们可以使用满足Stringer 类型接口的自定义的类型去改变Name 字段。

找到一些私有性

私有命名（小写字母）可以从同一个包的任何地方访问到，即使是包含了跨越多个文件的多个结构。如果你觉得这令人不安，包也可以像你希望的那么小。

可能的情况下用（更稳固的）公共API是一个好的实践，即使是来自经典语言的同样的类中。这需要一些约定，当然这些约定可以应用在GO中。

最大的好处

组合，内嵌和接口提供了Go语言中面向对象设计的强大工具。继承概念的思想真的不起什么作用。相信我，我尝试了。

习惯Go需要思维的改变，当触及到Go对象模型的力量时，我非常高兴的吃惊于Go代码的简单和简洁。