Go 面试官问我如何实现面向对象?

作者: 脑子进煎鱼了  更新时间:2021-05-20 09:45:50  原文链接


大家好,我是煎鱼。

在大家初识 Go 语言时,总会拿其他语言的基本特性来类比 Go 语言,说白了就是老知识和新知识产生关联,实现更高的学习效率。

最常见的类比,就是 “Go 语言如何实现面向对象?”,进一步展开就是 Go 语言如何实现面向对象特性中的继承。

这不仅在学习中才用到类比,在业内的 Go 面试中也有非常多的面试官喜欢问:

来自读者微信群

在今天这篇文章中,煎鱼带大家具体展开了解这块的知识。一起愉快地开始吸鱼之路。

什么是面向对象

在了解 Go 语言是不是面向对象(简称:OOP) 之前,我们必须先知道 OOP 是啥,得先给他 “下定义”。

根据 Wikipedia 的定义,我们梳理出 OOP 的几个基本认知:

  • 面向对象编程(OOP)是一种基于 "对象" 概念的编程范式,它可以包含数据和代码:数据以字段的形式存在(通常称为属性或属性),代码以程序的形式存在(通常称为方法)。

  • 对象自己的程序可以访问并经常修改自己的数据字段。

  • 对象经常被定义为类的一个实例。

  • 对象利用属性和方法的私有/受保护/公共可见性,对象的内部状态受到保护,不受外界影响(被封装)。

基于这几个基本认知进行一步延伸出,面向对象的三大基本特性:

  • 封装。

  • 继承。

  • 多态。

至此对面向对象的基本概念讲解结束,想更进一步了解的可自行网上冲浪。

Go 是面向对象的语言吗

“Go 语言是否一门面向对象的语言?”,这是一个日经话题。官方 FAQ 给出的答复是:

是的,也不是。原因是:

  • Go 有类型和方法,并且允许面向对象的编程风格,但没有类型层次。

  • Go 中的 "接口 "概念提供了一种不同的方法,我们认为这种方法易于使用,而且在某些方面更加通用。还有一些方法可以将类型嵌入到其他类型中,以提供类似的东西,但不等同于子类。

  • Go 中的方法比 C++ 或 Java 中的方法更通用:它们可以为任何类型的数据定义,甚至是内置类型,如普通的、"未装箱的 "整数。它们并不局限于结构(类)。

  • Go 由于缺乏类型层次,Go 中的 "对象 "比 C++ 或 Java 等语言更轻巧。

Go 实现面向对象编程

封装

面向对象中的 “封装” 指的是可以隐藏对象的内部属性和实现细节,仅对外提供公开接口调用,这样子用户就不需要关注你内部是怎么实现的。

在 Go 语言中的属性访问权限,通过首字母大小写来控制:

  • 首字母大写,代表是公共的、可被外部访问的。

  • 首字母小写,代表是私有的,不可以被外部访问。

Go 语言的例子如下:

type Animal struct {
name string
}

func NewAnimal() *Animal {
return &Animal{}
}

func (p *Animal) SetName(name string) {
p.name = name
}

func (p *Animal) GetName() string {
return p.name
}

在上述例子中,我们声明了一个结构体 Animal ,其属性 name 为小写。没法通过外部方法,在配套上存在 Setter 和 Getter 的方法,用于统一的访问和设置控制。

以此实现在 Go 语言中的基本封装。

继承

面向对象中的 “继承” 指的是子类继承父类的特征和行为,使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为。

图来自网络

从实际的例子来看,就是动物是一个大父类,下面又能细分为 “食草动物”、“食肉动物”,这两者会包含 “动物” 这个父类的基本定义。

在 Go 语言中,是没有类似 extends 关键字的这种继承的方式,在语言设计上采取的是组合的方式:

type Animal struct {
Name string
}

type Cat struct {
Animal
FeatureA string
}

type Dog struct {
Animal
FeatureB string
}

在上述例子中,我们声明了 CatDog 结构体,其在内部匿名组合了 Animal 结构体。因此 CatDog 的实例都可以调用 Animal 结构体的方法:

func main() {
p := NewAnimal()
p.SetName("煎鱼,记得点赞~")

dog := Dog{Animal: *p}
fmt.Println(dog.GetName())
}

同时 CatDog 的实例可以拥有自己的方法:

func (dog *Dog) HelloWorld() {
fmt.Println("脑子进煎鱼了")
}

func (cat *Cat) HelloWorld() {
fmt.Println("煎鱼进脑子了")
}

上述例子能够正常包含调用 Animal 的相关属性和方法,也能够拥有自己的独立属性和方法,在 Go 语言中达到了类似继承的效果。

多态

面向对象中的 “多态” 指的同一个行为具有多种不同表现形式或形态的能力,具体是指一个类实例(对象)的相同方法在不同情形有不同表现形式。

多态也使得不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口,也就是都是一套外部模板,内部实际是什么,只要符合规格就可以。

在 Go 语言中,多态是通过接口来实现的:

type AnimalSounder interface {
MakeDNA()
}

func MakeSomeDNA(animalSounder AnimalSounder) {
animalSounder.MakeDNA()
}

在上述例子中,我们声明了一个接口类型 AnimalSounder ,配套一个 MakeSomeDNA 方法,其接受 AnimalSounder 接口类型作为入参。

因此在 Go 语言中。只要配套的 CatDog 的实例也实现了 MakeSomeDNA 方法,那么我们就可以认为他是 AnimalSounder 接口类型:

type AnimalSounder interface {
MakeDNA()
}

func MakeSomeDNA(animalSounder AnimalSounder) {
animalSounder.MakeDNA()
}

func (c *Cat) MakeDNA() {
fmt.Println("煎鱼是煎鱼")
}

func (c *Dog) MakeDNA() {
fmt.Println("煎鱼其实不是煎鱼")
}

func main() {
MakeSomeDNA(&Cat{})
MakeSomeDNA(&Dog{})
}

CatDog 的实例实现了 AnimalSounder 接口类型的约束后,就意味着满足了条件,他们在 Go 语言中就是一个东西。能够作为入参传入 MakeSomeDNA 方法中,再根据不同的实例实现多态行为。

总结

通过今天这篇文章,我们基本了解了面向对象的定义和 Go 官方对面向对象这一件事的看法,同时针对面向对象的三大特性:“封装、继承、多态” 在 Go 语言中的实现方法就进行了一一讲解。

在日常工作中,基本了解这些概念就可以了。若是面试,可以针对三大特性:“封装、继承、多态” 和 五大原则 “单一职责原则(SRP)、开放封闭原则(OCP)、里氏替换原则(LSP)、依赖倒置原则(DIP)、接口隔离原则(ISP)” 进行深入理解和说明。

在说明后针对上述提到的概念。再在 Go 语言中讲解其具体的实现和利用到的基本原理,互相结合讲解,就能得到一个不错的效果了。

参考

  • Is Go an Object Oriented language?

  • 面向对象的三大基本特征,五大基本原则

  • Go 面向对象编程(译)

关注煎鱼,吸取他的知识 :point_up_2:

你好,我是煎鱼。高一折腾过前端,参加过国赛拿了奖,大学搞过 PHP。现在整 Go,在公司负责微服务架构等相关工作推进和研发。

从大学开始靠自己赚生活费和学费,到出版 Go 畅销书《Go 语言编程之旅》,再到获得 GOP(Go 领域最有观点专家)荣誉, 点击蓝字查看我的出书之路

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