GoSudaRozhraní a vložení struktur v Go: rozdíly oproti dědičnosti tříd a kompoziční návrh
Přehled
Rozhraní (interface) v Go umožňuje snadno mít v několika structech funkce se stejnými argumenty a návratovými hodnotami, avšak nejde o způsob, kterým by se, podobně jako klíčové slovo extends v Javě, vhodně rozšiřovalo a přepisovalo chování těchto vnitřních funkcí. Abyste se nezaměnili s dědičností, musíte správně pochopit kompoziční znovupoužití kódu v Go, ale od začátku je obtížné dosáhnout dokonalého teoretického porozumění. Pojďme si to prozkoumat na scénářích, kde se snadno uděláte chybu.
Časté chyby
Začátečníci mohou udělat následující chyby.
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}
Pokud by se na tento kód díval někdo, kdo se domnívá, že Go následuje tradiční dědičnost, zdá se být v pořádku. Jeho výstup je však 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 jasným pouze částečně:
1watermelon := apple
Tento kód vůbec nepřeměňuje Apple na třídu Watermelon. Proměnná watermelon je pouze ukazatelem (pointerem) na apple.
Zdůrazňuji ještě jednou: Go nenásleduje koncept tradiční dědičnosti.
Pokud píšete kód s tímto nedorozuměním, vznikají kritické chyby, jako je zbytečné vytváření ukazatelů nebo neočekávané kopírování funkcí pro jiné structy.
Jak tedy vypadá 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}
Go však umožňuje, aby to vypadalo jako dědičnost. Jde o anonymní vkládání (embedding). Vnitřní struct lze deklarovat jako struct bez jména, a tím se tento vzor stane možným. V takovém případě je možné přistupovat k polím podřízeného structu i bez explicitního uvedení jeho názvu. Tento vzor, při kterém se pole podřízeného structu povyšují do nadřazeného structu, může v některých případech zlepšit čitelnost. Pokud je však nutné podřízený struct explicitně zobrazit, doporučujeme jej nepoužívat.
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 je tento rozdíl:
1w.PrintAll() // Volání provedené automaticky přes anonymní struct, nikoli w.Fruit.PrintAll()
Oba příklady mají tyto důležité body:
- main je jednoduchý, funkce jsou rozděleny podle funkcionality
- pro různé structy používejte různé objekty
- pokud je potřeba sdílení, použijte vnitřní struct
Jaké výhody má tato programátorská filozofie?
Výhody
- Jasné rozlišení metod, které je třeba sdílet, a těch, které nikoli
- Oddělení odpovědnosti jednotlivých structů a metod
- Strukturálně oddělený kód podle specifikace požadovaných funkcí
Zpočátku nemusí být jazyk Go známý, protože se liší od tradičního OOP, ale jakmile si na něj zvyknete, umožní vám explicitní programování.
Shrnutí
- Izolujte odpovědnost
- Dělte na úrovni jednotlivých structů
- Metody nesmíte chápat jako abstraktní třídy z Javy
- Pište explicitní a konkrétní kód Jazyk Go je jednodušší a přímočařejší než tradiční model OOP a je třeba s ním pracovat samostatně. Místo rozšiřujícího programování pište kód krok za krokem a strukturovaně, s jasným oddělením částí.