Go 接口并非继承
By Yunjin Lee
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概要
Go 接口使得多个结构体能够方便地拥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 的组合式代码复用，才不会将其与继承混淆，但从理论上完美理解并非易事。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 遵循传统继承，这段代码似乎没有问题。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 的行为变得明确。
1watermelon := apple
这行代码并不会将 Apple 完全转换为 Watermelon 类。相反，watermelon 只是 apple 的一个指针。
在此再次强调，Go 不遵循传统的继承概念。
如果在这种误解下编写代码，将导致致命错误，例如创建无意义的指针，以及为其他结构体意外复制函数等。
那么，模范代码应该是什么样的呢？
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 中实现类似继承的效果是可能的。这就是匿名嵌入的例子。通过将内部结构体声明为无名结构体即可实现。在这种情况下，可以不显式使用子结构体的字段，而直接访问它们。通过这种将子结构体字段提升到父结构体的模式，有时可以提高可读性。然而，如果需要明确展示子结构体，则不建议使用此模式。
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}
本示例中存在以下差异：
1w.PrintAll() // 并非 w.Friut.PrintAll()，而是通过无名结构体自动提升调用
2这两个示例的关键点如下：
3- main 函数应保持简洁，函数应按功能划分。
4- 如果是不同的结构体，则应使用不同的对象。
5- 如果需要共享，则使用内部结构体。
6
7这种编程哲学有何优势？
8
9## 优势
10
11- 明确区分需要共享和不需要共享的方法。
12- 将责任分离到独立的结构体和方法中。
13- 根据所需功能规范，进行结构化分离的代码。
14
15初次接触 Go 语言时，可能会因为其与传统 OOP 的不同而感到不适应，但一旦熟悉，便能实现明确的编程。
16
17## 总结
18- 隔离责任。
19- 细化结构体单位。
20- 方法不应理解为 Java 中的抽象类。
21- 进行明确且具体的编程。
22Go 语言应以比传统 OOP 模型更简洁和独立的方式处理。与其进行扩展性编程，不如采用分阶段和结构化分离的方式编写代码。
23