Go rozhraní nejsou dědičnost
Přehled
Rozhraní v Go umožňují snadno implementovat funkce se stejnými argumenty a návratovými hodnotami v různých strukturách, avšak liší se od způsobu, jakým klíčové slovo extends v Javě rozšiřuje a přepisuje chování vnitřních funkcí. Správné pochopení kompozitního znovupoužití kódu v Go je nezbytné pro to, abychom si jej nepletli s dědičností, avšak dosažení teoreticky dokonalého porozumění od začátku je obtížné. Pojďme se podívat na scénáře, kde je snadné udělat chybu.
Časté chyby
Začátečníci se mohou dopustit následujících chyb:
1package main
2import (
3 "fmt"
4 "strings"
5)
6
7type Fruits interface {
8 GetBrix() float64
9 GetName() string
10 SetLabel()
11 GetLabel(string) string
12 PrintAll()
13}
14
15type Apple struct {
16 Label string
17 Name string
18 Brix float64
19}
20
21type Watermelon struct {
22 Label string
23 Name string
24 Brix float64
25}
26
27func (a *Apple) PrintAll() {
28 fmt.Printf("Fruit: %s, Label: %s, Brix: %v\n", a.Name, a.Label, a.Brix)
29}
30
31const (
32 NO_LABEL = "EMPTY LABEL"
33)
34
35func (a *Apple) SetLabel(lbl string) {
36 a.Brix = 14.5;
37 a.Name = "apple";
38 lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
39 if strings.Contains(lbl_lower, a.Name) {
40 fmt.Println("Succeed: Label was ", lbl)
41 a.Label = lbl;
42 } else {
43 fmt.Println("Failed: Label was ", lbl)
44 a.Label = NO_LABEL;
45 }
46}
47
48func (w *Watermelon) SetLabel(lbl string) {
49 w.Brix = 10;
50 w.Name = "watermelon";
51 lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
52 if strings.Contains(lbl_lower, w.Name) {
53 w.Label = lbl;
54 } else {
55 w.Label = NO_LABEL;
56 }
57}
58
59func main() {
60 fmt.Println("Inheritance test #1")
61 apple := new(Apple)
62 watermelon := apple
63 apple.SetLabel("Apple_1")
64 fmt.Println("Apple, before copied to Watermelon")
65 apple.PrintAll()
66 watermelon.SetLabel("WaterMelon_2")
67 fmt.Println("Apple, after copied to Watermelon")
68 apple.PrintAll()
69 fmt.Println("Watermelon, which inherited Apple's Method")
70 watermelon.PrintAll()
71}
Tento kód se nezdá být problematický, pokud se mylně domníváme, že Go se řídí tradiční dědičností. Nicméně jeho výstup je následující:
1Inheritance test #1
2Succeed: Label was Apple_1
3Apple, before copied to Watermelon
4Fruit: apple, Label: Apple_1, Brix: 14.5
5Failed: Label was WaterMelon_2
6Apple, after copied to Watermelon
7Fruit: apple, Label: EMPTY LABEL, Brix: 14.5
8Watermelon, which inherited Apple's Method
9Fruit: apple, Label: EMPTY LABEL, Brix: 14.5
Zde se chování Go stává zřejmým.
1watermelon := apple
Tento kód vůbec nepřevádí Apple na třídu Watermelon. Watermelon je pouze ukazatel na apple.
Znovu zdůrazňujeme, že Go se neřídí tradičním konceptem dědičnosti.
Pokud by byl kód napsán s tímto nedorozuměním, vedlo by to k fatálním chybám, jako je zbytečné vytváření ukazatelů nebo neočekávané kopírování funkcí pro jiné struktury.
Jaký by tedy byl vzorový kód?
Vhodný příklad v jazyce Go
1package main
2import (
3 "fmt"
4 "strings"
5)
6
7type Fruits interface {
8 GetBrix() float64
9 GetName() string
10 SetLabel()
11 GetLabel(string) string
12 PrintAll()
13}
14
15type BaseFruit struct {
16 Name string
17 Brix float64
18}
19
20type Apple struct {
21 Label string
22 Fruit BaseFruit
23}
24
25type Watermelon struct {
26 Label string
27 Fruit BaseFruit
28
29}
30
31func (b *BaseFruit) PrintAll() {
32 fmt.Printf("Fruit: %s, Brix: %v\n", b.Name, b.Brix)
33}
34
35
36const (
37 NO_LABEL = "EMPTY LABEL"
38)
39
40func (a *Apple) SetLabel(lbl string) {
41 a.Fruit.Brix = 14.5;
42 a.Fruit.Name = "apple";
43 lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
44 if strings.Contains(lbl_lower, a.Fruit.Name) {
45 fmt.Println("Succeed: Label was ", lbl)
46 a.Label = lbl;
47 } else {
48 fmt.Println("Failed: Label was ", lbl)
49 a.Label = NO_LABEL;
50 }
51 fmt.Printf("Fruit %s label set to %s\n", a.Fruit.Name, a.Label);
52 a.Fruit.PrintAll()
53}
54
55func (w *Watermelon) SetLabel(lbl string) {
56 w.Fruit.Brix = 10;
57 w.Fruit.Name = "Watermelon";
58 lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
59 if strings.Contains(lbl_lower, w.Fruit.Name) {
60 w.Label = lbl;
61 } else {
62 w.Label = NO_LABEL;
63 }
64 fmt.Printf("Fruit %s label set to %s\n", w.Fruit.Name, w.Label);
65 w.Fruit.PrintAll()
66}
67
68func main() {
69 apple := new(Apple)
70 watermelon := new(Watermelon)
71 apple.SetLabel("Apple_1")
72 watermelon.SetLabel("WaterMelon_2")
73}
Nicméně, v Go je možné dosáhnout vzhledu dědičnosti. Příkladem je anonymní vnořování. Toho lze dosáhnout deklarováním vnitřní struktury bez názvu. V takových případech je možné přistupovat k polím vnořené struktury bez explicitního uvedení názvu. Využití tohoto vzoru, kdy jsou pole vnořené struktury povýšeny do nadřazené struktury, může v některých případech zlepšit čitelnost. Nicméně se nedoporučuje používat, pokud je nutné explicitně zobrazit vnořenou strukturu.
1package main
2import (
3 "fmt"
4 "strings"
5)
6
7type Fruits interface {
8 GetBrix() float64
9 GetName() string
10 SetLabel()
11 GetLabel(string) string
12 PrintAll()
13}
14
15type BaseFruit struct {
16 Name string
17 Brix float64
18}
19
20type Apple struct {
21 Label string
22 BaseFruit
23}
24
25type Watermelon struct {
26 Label string
27 BaseFruit
28
29}
30
31func (b *BaseFruit) PrintAll() {
32 fmt.Printf("Fruit: %s, Brix: %v\n", b.Name, b.Brix)
33}
34
35
36const (
37 NO_LABEL = "EMPTY LABEL"
38)
39
40func (a *Apple) SetLabel(lbl string) {
41 a.Brix = 14.5;
42 a.Name = "apple";
43 lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
44 if strings.Contains(lbl_lower, a.Name) {
45 fmt.Println("Succeed: Label was ", lbl)
46 a.Label = lbl;
47 } else {
48 fmt.Println("Failed: Label was ", lbl)
49 a.Label = NO_LABEL;
50 }
51 fmt.Printf("Fruit %s label set to %s\n", a.Name, a.Label);
52 a.PrintAll()
53}
54
55func (w *Watermelon) SetLabel(lbl string) {
56 w.Brix = 10;
57 w.Name = "Watermelon";
58 lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
59 if strings.Contains(lbl_lower, w.Name) {
60 w.Label = lbl;
61 } else {
62 w.Label = NO_LABEL;
63 }
64 fmt.Printf("Fruit %s label set to %s\n", w.Name, w.Label);
65 w.PrintAll()
66}
67
68func main() {
69 apple := new(Apple)
70 watermelon := new(Watermelon)
71 apple.SetLabel("Apple_1")
72 watermelon.SetLabel("WaterMelon_2")
73}
V tomto příkladu jsou patrné následující rozdíly:
1w.PrintAll() // Volání automatického povýšení prostřednictvím bezejmenné struktury, nikoli w.Fruit.PrintAll()
Oba příklady zdůrazňují následující klíčové body:
- main je zjednodušený, funkce jsou rozděleny podle funkcionality
- Pro různé struktury použijte různé objekty
- Pokud je potřeba sdílení, použijte vnitřní strukturu
Jaké výhody plynou z této programovací filozofie?
Výhody
- Jasné rozlišení mezi metodami, které vyžadují sdílení, a těmi, které nikoli.
- Oddělení odpovědnosti za jednotlivé struktury a metody.
- Strukturálně oddělený kód podle specifikace požadované funkcionality.
Zpočátku se Go může jevit jako neznámý kvůli odlišnosti od tradičního OOP, avšak po osvojení umožňuje explicitní programování.
Shrnutí
- Izolujte odpovědnosti.
- Rozdělte kód detailně na jednotky struktur.
- Metody by neměly být chápány jako abstraktní třídy v Javě.
- Programujte explicitně a konkrétně. Jazyk Go by měl být považován za jednodušší a individualizovanější než tradiční OOP model. Místo rozsáhlého programování bychom měli kód psát krok za krokem a strukturálně jej oddělovat.