Go语言method详解

前面两章我们介绍了函数和struct，那你是否想过函数当作struct的字段一样来处理呢？今天我们就讲解一下函数的另一种形态，带有接收者的函数，我们称为method

method

现在假设有这么一个场景，你定义了一个struct叫做长方形，你现在想要计算他的面积，那么按照我们一般的思路应该会用下面的方式来实现

package main
import "fmt"

type rectangle struct {
    width, height float64
}

func area(r rectangle) float64 {
    return r.width*r.height
}

func main() {
    r1 := rectangle{12, 2}
    r2 := rectangle{9, 4}
    fmt.println("area of r1 is: ", area(r1))
    fmt.println("area of r2 is: ", area(r2))
}

这段代码可以计算出来长方形的面积，但是area()不是作为rectangle的方法实现的（类似面向对象里面的方法），而是将rectangle的对象（如r1,r2）作为参数传入函数计算面积的。

这样实现当然没有问题咯，但是当需要增加圆形、正方形、五边形甚至其它多边形的时候，你想计算他们的面积的时候怎么办啊？那就只能增加新的函数咯，但是函数名你就必须要跟着换了，变成area_rectangle, area_circle, area_triangle...

像下图所表示的那样， 椭圆代表函数, 而这些函数并不从属于struct(或者以面向对象的术语来说，并不属于class)，他们是单独存在于struct外围，而非在概念上属于某个struct的。

图2.8 方法和struct的关系图

很显然，这样的实现并不优雅，并且从概念上来说"面积"是"形状"的一个属性，它是属于这个特定的形状的，就像长方形的长和宽一样。

基于上面的原因所以就有了method的概念，method是附属在一个给定的类型上的，他的语法和函数的声明语法几乎一样，只是在func后面增加了一个receiver(也就是method所依从的主体)。

用上面提到的形状的例子来说，method area() 是依赖于某个形状(比如说rectangle)来发生作用的。rectangle.area()的发出者是rectangle， area()是属于rectangle的方法，而非一个外围函数。

更具体地说，rectangle存在字段length 和 width, 同时存在方法area(), 这些字段和方法都属于rectangle。

用rob pike的话来说就是：

"a method is a function with an implicit first argument, called a receiver."

method的语法如下：

func (r receivertype) funcname(parameters) (results)

下面我们用最开始的例子用method来实现：

package main
import (
    "fmt"
    "math"
)

type rectangle struct {
    width, height float64
}

type circle struct {
    radius float64
}

func (r rectangle) area() float64 {
    return r.width*r.height
}

func (c circle) area() float64 {
    return c.radius * c.radius * math.pi
}

func main() {
    r1 := rectangle{12, 2}
    r2 := rectangle{9, 4}
    c1 := circle{10}
    c2 := circle{25}

    fmt.println("area of r1 is: ", r1.area())
    fmt.println("area of r2 is: ", r2.area())
    fmt.println("area of c1 is: ", c1.area())
    fmt.println("area of c2 is: ", c2.area())
}

在使用method的时候重要注意几点

1.虽然method的名字一模一样，但是如果接收者不一样，那么method就不一样
2.method里面可以访问接收者的字段
3.调用method通过.访问，就像struct里面访问字段一样

图示如下:

图2.9 不同struct的method不同

在上例，method area() 分别属于rectangle和circle， 于是他们的 receiver 就变成了rectangle 和 circle, 或者说，这个area()方法 是由 rectangle/circle 发出的。

值得说明的一点是，图示中method用虚线标出，意思是此处方法的receiver是以值传递，而非引用传递，是的，receiver还可以是指针, 两者的差别在于, 指针作为receiver会对实例对象的内容发生操作,而普通类型作为receiver仅仅是以副本作为操作对象,并不对原实例对象发生操作。后文对此会有详细论述。

那是不是method只能作用在struct上面呢？当然不是咯，他可以定义在任何你自定义的类型、内置类型、struct等各种类型上面。这里你是不是有点迷糊了，什么叫自定义类型，自定义类型不就是struct嘛，不是这样的哦，struct只是自定义类型里面一种比较特殊的类型而已，还有其他自定义类型申明，可以通过如下这样的申明来实现。

type typename typeliteral

请看下面这个申明自定义类型的代码

type ages int

type money float32

type months map[string]int

m := months {
    "january":31,
    "february":28,
    ...
    "december":31,
}

看到了吗？简单的很吧，这样你就可以在自己的代码里面定义有意义的类型了，实际上只是一个定义了一个别名,有点类似于c中的typedef，例如上面ages替代了int

好了，让我们回到method

你可以在任何的自定义类型中定义任意多的method，接下来让我们看一个复杂一点的例子

package main
import "fmt"

const(
    white = iota
    black
    blue
    red
    yellow
)

type color byte

type box struct {
    width, height, depth float64
    color color
}

type boxlist []box //a slice of boxes

func (b box) volume() float64 {
    return b.width * b.height * b.depth
}

func (b *box) setcolor(c color) {
    b.color = c
}

func (bl boxlist) biggestcolor() color {
    v := 0.00
    k := color(white)
    for _, b := range bl {
        if bv := b.volume(); bv > v {
            v = bv
            k = b.color
        }
    }
    return k
}

func (bl boxlist) paintitblack() {
    for i, _ := range bl {
        bl[i].setcolor(black)
    }
}

func (c color) string() string {
    strings := []string {"white", "black", "blue", "red", "yellow"}
    return strings[c]
}

func main() {
    boxes := boxlist {
        box{4, 4, 4, red},
        box{10, 10, 1, yellow},
        box{1, 1, 20, black},
        box{10, 10, 1, blue},
        box{10, 30, 1, white},
        box{20, 20, 20, yellow},
    }

    fmt.printf("we have %d boxes in our set\n", len(boxes))
    fmt.println("the volume of the first one is", boxes[0].volume(), "cm³")
    fmt.println("the color of the last one is",boxes[len(boxes)-1].color.string())
    fmt.println("the biggest one is", boxes.biggestcolor().string())

    fmt.println("let's paint them all black")
    boxes.paintitblack()
    fmt.println("the color of the second one is", boxes[1].color.string())

    fmt.println("obviously, now, the biggest one is", boxes.biggestcolor().string())
}

上面的代码通过const定义了一些常量，然后定义了一些自定义类型

1.color作为byte的别名
2.定义了一个struct:box，含有三个长宽高字段和一个颜色属性
3.定义了一个slice:boxlist，含有box

然后以上面的自定义类型为接收者定义了一些method:

1.volume()定义了接收者为box，返回box的容量
2.setcolor(c color)，把box的颜色改为c
3.biggestcolor()定在在boxlist上面，返回list里面容量最大的颜色
4.paintitblack()把boxlist里面所有box的颜色全部变成黑色
5.string()定义在color上面，返回color的具体颜色(字符串格式)

上面的代码通过文字描述出来之后是不是很简单？我们一般解决问题都是通过问题的描述，去写相应的代码实现。

指针作为receiver

现在让我们回过头来看看setcolor这个method，它的receiver是一个指向box的指针，是的，你可以使用*box。想想为啥要使用指针而不是box本身呢？

我们定义setcolor的真正目的是想改变这个box的颜色，如果不传box的指针，那么setcolor接受的其实是box的一个copy，也就是说method内对于颜色值的修改，其实只作用于box的copy，而不是真正的box。所以我们需要传入指针。

这里可以把receiver当作method的第一个参数来看，然后结合前面函数讲解的传值和传引用就不难理解

这里你也许会问了那setcolor函数里面应该这样定义*b.color=c,而不是b.color=c,因为我们需要读取到指针相应的值。

你是对的，其实go里面这两种方式都是正确的，当你用指针去访问相应的字段时(虽然指针没有任何的字段)，go知道你要通过指针去获取这个值，看到了吧，go的设计是不是越来越吸引你了。

也许细心的读者会问这样的问题，paintitblack里面调用setcolor的时候是不是应该写成(&bl[i]).setcolor(black)，因为setcolor的receiver是*box，而不是box。

你又说对的，这两种方式都可以，因为go知道receiver是指针，他自动帮你转了。

也就是说：

如果一个method的receiver是*t,你可以在一个t类型的实例变量v上面调用这个method，而不需要&v去调用这个method

类似的

如果一个method的receiver是t，你可以在一个*t类型的变量p上面调用这个method，而不需要 *p去调用这个method

所以，你不用担心你是调用的指针的method还是不是指针的method，go知道你要做的一切，这对于有多年c/c++编程经验的同学来说，真是解决了一个很大的痛苦。

method继承

前面一章我们学习了字段的继承，那么你也会发现go的一个神奇之处，method也是可以继承的。如果匿名字段实现了一个method，那么包含这个匿名字段的struct也能调用该method。让我们来看下面这个例子:

package main
import "fmt"

type human struct {
    name string
    age int
    phone string
}

type student struct {
    human //匿名字段
    school string
}

type employee struct {
    human //匿名字段
    company string
}

//在human上面定义了一个method
func (h *human) sayhi() {
    fmt.printf("hi, i am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}

func main() {
    mark := student{human{"mark", 25, "222-222-yyyy"}, "mit"}
    sam := employee{human{"sam", 45, "111-888-xxxx"}, "golang inc"}

    mark.sayhi()
    sam.sayhi()
}

method重写

上面的例子中，如果employee想要实现自己的sayhi,怎么办？简单，和匿名字段冲突一样的道理，我们可以在employee上面定义一个method，重写了匿名字段的方法。请看下面的例子

package main
import "fmt"

type human struct {
    name string
    age int
    phone string
}

type student struct {
    human //匿名字段
    school string
}

type employee struct {
    human //匿名字段
    company string
}

//human定义method
func (h *human) sayhi() {
    fmt.printf("hi, i am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}

//employee的method重写human的method
func (e *employee) sayhi() {
    fmt.printf("hi, i am %s, i work at %s. call me on %s\n", e.name,
        e.company, e.phone) //yes you can split into 2 lines here.
}

func main() {
    mark := student{human{"mark", 25, "222-222-yyyy"}, "mit"}
    sam := employee{human{"sam", 45, "111-888-xxxx"}, "golang inc"}

    mark.sayhi()
    sam.sayhi()
}

上面的代码设计的是如此的美妙，让人不自觉的为go的设计惊叹！

通过这些内容，我们可以设计出基本的面向对象的程序了，但是go里面的面向对象是如此的简单，没有任何的私有、公有关键字，通过大小写来实现(大写开头的为公有，小写开头的为私有)，方法也同样适用这个原则。