Golang 中的 物件導向: 方法, 類, 方法繼承, 介面, 多態的簡單描述與實現

前言:

Golang 相似與C語言, 基礎文法與C基本一致,除了廣受爭議的 左花括弧 必須與代碼同行的問題, 別的基本差不多;

學會了C, 基本上萬變不離其宗, 現在的進階語言身上都能看到C的影子;

Golang 中的 物件導向

• 什麼是物件導向?

  • 物件導向是一種編程思想, 並不是某一種開發語言獨屬;

• 那什麼是對象? 

  • 對象，指的是客體。所謂客體是指客觀存在的對象實體和主觀抽象的概念。(擴充閱讀) 
  • 簡單理解就是, 抽象一個擁有多重屬性的客體, 將共有屬性抽離出來為一個類, 以便實現定義多個客體的功能。

• 物件導向有哪些特徵?

  • 物件導向 通常包括三個特徵 繼承, 封裝 和 多態; (簡單理解)
    • 繼承: 由子類繼承父類的屬性/資料/方法等;
    • 封裝: 以最簡單的函數形式將方法展示出去, 而不需要使用者知道方法內有什麼、由什麼實現, 類似黑盒子, 只需知道怎麼用, 毋需知道為什麼;例如, 電動車充電器, 只需知道插上兩邊的插頭, 而不需要去理解如何變壓限流;
      • 在Go語言中, 通常使用介面的方式完成封裝;
    • 多態: 一種方法的多種表現形式, 可以看作是封裝後的方法的集合, 根據使用情境, 自動分發到某具體方法中; 即一個同樣的函數對於不同的對象可以具有不同的實現。

• 為什麼使用物件導向?

  • 物件導向是為瞭解決系統的可維護性，可擴充性，可重用性(詳細資料)

  • 簡單理解: 以對象方法代替過程完成實現, 方便以後修改及複用

• Go語言中的物件導向如何?? 以簡單計算機為例                                                         

                                      

       

  • 抽象類別型: 計算機, 可以抽象為 兩個數字, 一個運算子和結果傳回值;
    • 父類: 兩個數字
    • 子類: 繼承父類
    • 子類的方法: 做出計算並輸出結果傳回值
  • 定義方法, 對不同的運算子返回不同的運算結果
  • 封裝: 定義介面, 將子類方法進行封裝
  • 多態: 定義多態, 並將封裝好的介面作為形參, 實現多態; 可以簡單理解為 以介面作為形參的函數

基於物件導向的, Go語言實現簡單計算機

　　1. 分析實現過程, 進行抽象化: 兩個數字, 一個運算子, 一個結果傳回值

type BaseNum struct {     num1 int     num2 int} // BaseNum 即為父類型名稱type Add struct {    BaseNum} //加法子類, 定義加法子類的主要目的, 是為了定義對應子類的方法type Sub struct {    BaseNum} //減法子類

　　2. 定義子類方法, 實現運算及傳回值

func (a *Add)Opt()(value int) {    return a.num1 + a.num2}//加法的方法實現func (s *Sub)Opt()(value int) {    return s.num1 + s.num2}//減法的方法實現

　　　　注意: 這裡的方法名稱是一樣的, 這樣才能使用介面進行歸納;

　　3. 封裝, 定義介面, 歸納子類方法為 介面

type Opter interface { //介面定義    Opt()int      //封裝, 歸納子類方法, 注意此處需要加上傳回值, 不然沒有辦法輸出傳回值(因為方法中使用了傳回值)}

　　4. 定義多態

func MultiState(o *Opter)(value int) { //多態定義, 可以簡單理解為以介面作為形參的函數, 方便學習    value = o.Opt()    return}

　　5.主函數及調用

func main(){    var a Add = Add{BaseNum{2,3}}    //使用Add對象方法    value := a.Opt()//使用介面    var i Opter    i = &a    value := i.Opt()//使用多態    i = &a    value := MultiState(i)//輸出測試    fmt.Println(value)}

至此, 一個單純的物件導向的 簡單計算機完工;

引發的問題思考:

　　為什麼比面向過程複雜的多?是否有意義?

　　答案是肯定的, 物件導向所擁有的擴充性與維護性是面向過程無法比擬的;

　　　　假設我需要在以上加減法計算機上加一個乘法或者除法, 那麼我們需要做的工作僅僅是建立一個類和對應的方法就可以了, 其餘的事情已經由介面定義下過了;

點滴延伸:

　　

三 面對對象編程，分為幾個步驟？ 

 

物件導向是一種思想，他讓我們在分析和解決問題時，把思維和重點轉向現實中的客體中來，然後通過UML工具理清這些客體之間的聯絡，最後用物件導向的語言實現這種客體以及客體之間的聯絡。它分為物件導向的分析(OOA)，物件導向的設計(OOD)，物件導向的編程實現(OOP)三個大的步驟。

1、首先是分析需求，先不要思考怎麼用程式實現它，先分析需求中穩定不變的客體都是些什麼，這些客體之間的關係是什麼。

2、把第一步分析出來的需求，通過進一步擴充模型，變成可實現的、符合成本的、模組化的、低耦合高內聚的模型。

3、使用物件導向的實現模型 

 摘自http://www.cnblogs.com/seesea125/archive/2012/04/20/2458940.html

在上面的執行個體中, 我們提到了運算子, 並將運算子與輸入值和輸出值並列在一塊, 這是為什麼呢?

因為我們可以通過實現模型來完成更加簡潔的寫法:

下面執行個體使用原廠模式來解決計算機的問題:

package mainimport "fmt"/*    執行個體: 物件導向的計算機實現        1.定義父類        2.定義子類,以及子類的方法 運算實現        3.定義介面, 歸納 子類方法        4.定義空類, 定義空類的方法,即 原廠模式, 將 運算子 與 數值 分開處理, 以運算子來分發方法, 方便調用        5.定義一個多態, 將介面歸納, 方便調用        6.主函數, 初始化, 調用原廠模式, 進行驗證 */ //父類 type BaseNum struct {     num1 int     num2 int } //加法子類 type Add struct {     BaseNum } //減法子類 type Sub struct {     BaseNum } //子類方法 func (a *Add)Opt() int {     return a.num1 + a.num2 } func (s *Sub)Opt() int {     return s.num1 - s.num2 } //定義介面, 即封裝 type Opter interface {     Opt() int } //定義多態 func MultiState(o Opter) int{     value:=o.Opt()     return value } //定義空類 以產生 原廠模式 的方法 type Factory struct { }

//️️️️️️️️️️️️️️️️️️️️️ func (f *Factory)FacMethod(a,b int,operator string) (value int){     var i Opter     switch operator {     case "+":             var AddNum Add = Add{BaseNum{a,b}}             i = &AddNum     case "-":             var SubNum Sub = Sub{BaseNum{a,b}}             i = &SubNum     }     //介面實現 : value = i.Opt()     value = MultiState(i) //多態實現     return }//️️️️️️️️️️️️️️️️️️️️️func main() {    var a Factory    value := a.FacMethod(20,3,"-")    fmt.Println(value)}

上面的代碼中, 我們看到 Factory 部分, 先定義了一個空類以完成對平級方法的調用, 而後定義了一個方法;

此方法代替了主函數中每次調用前的初始化操作, 而且, 在主函數中, 也完全不需要知道其中的實現過程;

 

基於本執行個體的簡單分析, 及對Golang物件導向簡單圖示:

 

 

小結:

　　至此, 關於Golang中的物件導向有了一個基礎的認識, 但是對於物件導向本身還是需要多加鞏固和練習; 

學習是為了寫代碼, 不多寫代碼怎麼學習;