Go 接口并非继承
By Yunjin Lee
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概要
Go 语言的 Interface 允许在多个结构体中轻松拥有具有相同参数和返回值的函数，但这与 Java 的 extends 关键字通过适当扩展和覆盖内部函数行为的方式不同。只有正确理解 Go 语言的组合式代码复用，才不会将其与继承混淆，但从一开始就获得理论上的完美理解是困难的。让我们结合容易出错的场景进行探讨。
常见错误
初学者可能会犯以下错误：
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}
如果误认为 Go 语言遵循传统的继承模式，上述代码似乎没有问题。然而，其输出结果如下：
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
在此，Go 语言的行为变得清晰。
1watermelon := apple
这段代码并未将 Apple 完全转换为 Watermelon 类型。watermelon 只是 apple 的一个指针。
在此再次强调，Go 语言不遵循传统的继承概念。
如果在这种误解下编写代码，将导致生成无意义的指针、为意外结构体复制函数等致命错误。
那么，最佳实践代码应如何编写？
Go 语言中的恰当示例
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}
然而，在 Go 语言中也可以实现类似继承的效果。这是一个匿名嵌入的示例。这可以通过将内部结构体声明为匿名结构体来实现。在这种情况下，可以不显式指定地访问子结构体的字段。通过这种将子结构体字段提升到父结构体的模式，可以在某些情况下提高代码可读性。但是，在需要明确显示子结构体的情况下，不建议使用此模式。
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}
此示例存在以下差异：
1w.PrintAll() // 调用通过匿名结构体自动提升的 PrintAll()，而非 w.Fruit.PrintAll()
这两个示例的关键点如下：
main函数应简洁，函数按功能划分。- 若为不同的结构体，则应使用不同的对象。
- 若需共享，则使用内部结构体。
这种编程哲学有何优点？
优点
- 明确区分需要共享和不需要共享的方法。
- 将责任分离到独立的结构体和方法中。
- 根据所需功能规范，代码结构化地分离。
起初，Go 语言可能因其与传统 OOP 的不同而令人不习惯，但一旦熟悉，便可实现明确的编程。
总结
- 隔离责任。
- 以结构体为单位进行细致划分。
- 方法不应被理解为 Java 中的抽象类。
- 进行明确而具体的编程。 Go 语言应比传统 OOP 模型更简洁明了，并应独立处理。让我们避免过度扩展的编程，而应采用渐进式和结构化分离的编写方式。