Go基础系列：Go中的方法

Go方法简介

Go中的struct结构类似于面向对象中的类。面向对象中，除了成员变量还有方法。

Go中也有方法，它是一种特殊的函数，定义于struct之上(与struct关联、绑定)，被称为struct的receiver。

它的定义方式大致如下：

type mytype struct{}

func (recv mytype) my_method(para) return_type {}
func (recv *mytype) my_method(para) return_type {}

这表示my_method()函数是绑定在mytype这个struct type上的，是与之关联的，是独属于mytype的。所以，此函数称为"方法"。所以，方法和字段一样，也是struct类型的一种属性。

其中方法名前面的(recv mytype)或(recv *mytype)是方法的receiver，具有了receiver的函数才能称之为方法，它将函数和type进行了关联，使得函数绑定到type上。至于receiver的类型是mytype还是*mytype，后面详细解释。

定义了属于mytype的方法之后，就可以直接通过mytype来调用这个方法：

mytype.my_method()

来个实际的例子，定义一个名为changfangxing的struct类型，属性为长和宽，定义属于changfangxing的求面积的方法area()。

package main

import "fmt"

type changfangxing struct {
	length float64
	width  float64
}

func (c *changfangxing) area() float64 {
	return c.length * c.width
}

func main() {
	c := &changfangxing{
		2.5,
		4.0,
	}
	fmt.Printf("%f\n",c.area())
}

方法的一些注意事项

1.方法的receiver type并非一定要是struct类型，type定义的类型别名、slice、map、channel、func类型等都可以。但内置简单数据类型(int、float等)不行，interface类型不行。

package main

import "fmt"

type myint int

func (i *myint) numadd(n int) int {
	return n + 1
}

func main() {
	n := new(myint)
	fmt.Println(n.numadd(4))
}

以slice为类型，定义属于它的方法：

package main

import "fmt"

type myslice []int

func (v myslice) sumOfSlice() int {
	sum := 0
	for _, value := range v {
		sum += value
	}
	return sum
}

func main() {
	s := myslice{11, 22, 33}
	fmt.Println(s.sumOfSlice())
}

2.struct结合它的方法就等价于面向对象中的类。只不过struct可以和它的方法分开，并非一定要属于同一个文件，但必须属于同一个包。所以，没有办法直接在int、float等内置的简单类型上定义方法，真要为它们定义方法，可以像上面示例中一样使用type定义这些类型的别名，然后定义别名的方法。

3.方法有两种类型：(T Type)和(T *Type)，它们之间有区别，后文解释。

4.方法就是函数，所以Go中没有方法重载(overload)的说法，也就是说同一个类型中的所有方法名必须都唯一。但不同类型中的方法，可以重名。例如：

func (a *mytype1) add() ret_type {}
func (a *mytype2) add() ret_type {}

5.type定义类型的别名时，别名类型不会拥有原始类型的方法。例如mytype上定义了方法add()，mytype的别名new_type不会有这个方法，除非自己重新定义。

6.如果receiver是一个指针类型，则会自动解除引用。例如，下面的a是指针，它会自动解除引用使得能直接调用属于mytype1实例的方法add()。

func (a *mytype1) add() ret_type {}
a.add()

7.(T Type)或(T *Type)的T，其实就是面向对象语言中的this或self，表示调用该实例的方法。如果愿意，自然可以使用self或this，例如(self Type)，但这是可以随意的。

8.方法和type是分开的，意味着实例的行为(behavior)和数据存储(field)是分开的，但是它们通过receiver建立起关联关系。

方法和函数的区别

其实方法本质上就是函数，但方法是关联了类型的，可以直接通过类型的实例去调用属于该实例的方法。

例如，有一个type person，如果定义它的方法setname()和定义通用的函数setname2()，它们要实现相同的为person赋值名称时，参数不一样：

func (p *person) setname(name string) {
    p.name = name
}

func setname2(p *person,name string) {
    p.name = name
}

通过函数为person的name赋值，必须将person的实例作为函数的参数之一，而通过方法则无需声明这个额外的参数，因为方法是关联到person实例的。

值类型和指针类型的receiver

假如有一个person struct：

type person struct{
    name string
    age int
}

有两种类型的实例：

p1 := new(person)
p2 := person{}

p1是指针类型的person实例，p2是值类型的person实例。虽然p1是指针，但它也是实例。在需要访问或调用person实例属性时候，如果发现它是一个指针类型的变量，Go会自动将其解除引用，所以p1.name在内部实际上是(*p1).name。同理，调用实例的方法时也一样，有需要的时候会自动解除引用。

除了实例有值类型和指针类型的区别，方法也有值类型的方法和指针类型的区别，也就是以下两种receiver：

func (p person) setname(name string) { p.name = name }
func (p *person) setage(age int) { p.age = age }

setname()方法中是值类型的receiver，setage()方法中是指针类型的receiver。它们是有区别的。

首先，setage()方法的p是一个指针类型的person实例，所以方法体中的p.age实际上等价于(*p).age。

再者，方法就是函数，Go中所有需要传值的时候，都是按值传递的，也就是拷贝一个副本。

setname()中，除了参数name string需要拷贝，receiver部分(p person)也会拷贝，而且它明确了要拷贝的对象是值类型的实例，也就是拷贝完整的person数据结构。但实例有两种类型：值类型和指针类型。(p person)无视它们的类型，因为receiver严格规定p是一个值类型的实例。所以无论是指针类型的p1实例还是值类型的p2实例，都会拷贝整个实例对象。对于指针类型的实例p1，前面说了，在需要的时候，Go会自动解除引用，所以p1.setname()等价于(*p1).setname()。

也就是说，只要receiver是值类型的，无论是使用值类型的实例还是指针类型的实例，都是拷贝整个底层数据结构的，方法内部访问的和修改的都是实例的副本。所以，如果有修改操作，不会影响外部原始实例。

setage()中，receiver部分(p *person)明确指定了要拷贝的对象是指针类型的实例，无论是指针类型的实例p1还是值类型的p2，都是拷贝指针。所以p2.setage()等价于(&p2).setage()。

也就是说，只要receiver是指针类型的，无论是使用值类型的实例还是指针类型的实例，都是拷贝指针，方法内部访问的和修改的都是原始的实例数据结构。所以，如果有修改操作，会影响外部原始实例。

那么选择值类型的receiver还是指针类型的receiver？一般来说选择指针类型的receiver。

下面的代码解释了上面的结论：

package main

import "fmt"

type person struct {
	name string
	age  int
}

func (p person) setname(name string) {
	p.name = name
}
func (p *person) setage(age int) {
	p.age = age
}

func (p *person) getname() string {
	return p.name
}
func (p *person) getage() int {
	return p.age
}

func main() {
    // 指针类型的实例
	p1 := new(person)
	p1.setname("longshuai1")
	p1.setage(21)
	fmt.Println(p1.getname()) // 输出""
	fmt.Println(p1.getage())  // 输出21

    // 值类型的实例
	p2 := person{}
	p2.setname("longshuai2")
	p2.setage(23)
	fmt.Println(p2.getname())  // 输出""
	fmt.Println(p2.getage())   // 输出23
}

上面分别创建了指针类型的实例p1和值类型的实例p2，但无论是p1还是p2，它们调用setname()方法设置的name值都没有影响原始实例中的name值，所以getname()都输出空字符串，而它们调用setage()方法设置的age值都影响了原始实例中的age值。

嵌套struct中的方法

当内部struct嵌套进外部struct时，内部struct的方法也会被嵌套，也就是说外部struct拥有了内部struct的方法。

例如：

package main

import (
	"fmt"
)

type person struct{}

func (p *person) speak() {
	fmt.Println("speak in person")
}

// Admin exported
type Admin struct {
	person
	a int
}

func main() {
	a := new(Admin)
	// 直接调用内部struct的方法
	a.speak()
	// 间接调用内部stuct的方法
	a.person.speak()
}

当person被嵌套到Admin中后，Admin就拥有了person中的属性，包括方法speak()。所以，a.speak()和a.person.speak()都是可行的。

如果Admin也有一个名为speak()的方法，那么Admin的speak()方法将掩盖内部struct的person的speak()方法。所以a.speak()调用的将是属于Admin的speak()，而a.preson.speak()将调用的是person的speak()。

验证如下：

func (a *Admin) speak() {
	fmt.Println("speak in Admin")
}

func main() {
	a := new(Admin)
	// 直接调用内部struct的方法
	a.speak() 
	// 间接调用内部stuct的方法
	a.person.speak()
}

输出结果为：

speak in Admin
speak in person

嵌入方法的第二种方式

除了可以通过嵌套的方式获取内部struct的方法，还有一种方式可以获取另一个struct中的方法：将另一个struct作为外部struct的一个命名字段。

例如：

type person struct {
    name string
    age int
}
type Admin struct {
    people *person
    salary int
}

现在Admin除了自己的salary属性，还指向一个person。这和struct嵌套不一样，struct嵌套是直接外部包含内部，而这种组合方式是一个struct指向另一个struct，从Admin可以追踪到其指向的person。所以，它更像是链表。

例如，person是Admin type中的一个字段，person有方法speak()。

package main

import (
	"fmt"
)

type person struct {
	name string
	age  int
}

type Admin struct {
	people *person
	salary int
}

func main() {
    // 构建Admin实例
	a := new(Admin)
	a.salary = 2300
	a.people = new(person)
	a.people.name = "longshuai"
	a.people.age = 23
    // 或a := &Admin{&person{"longshuai",23},2300}

    // 调用属于person的方法speak()
	a.people.speak()
}

func (p *person) speak() {
	fmt.Println("speak in person")
}

或者，定义一个属于Admin的方法，在此方法中应用person的方法：

func (a *Admin) sing(){
	a.people.speak()
}

然后只需调用a.sing()就可以隐藏person的方法。

多重继承

因为Go的struct支持嵌套多个其它匿名字段，所以支持"多重继承"。这意味着外部struct可以从多个内部struct中获取属性、方法。

例如，照相手机cameraPhone是一个struct，其内嵌套Phone和Camera两个struct，那么cameraPhone就可以获取来自Phone的call()方法进行拨号通话，获取来自Camera()的takeAPic()方法进行拍照。

面向对象的语言都强烈建议不要使用多重继承，甚至有些语言本就不支持多重继承。至于Go是否要使用"多重继承"，看需求了，没那么多限制。

重写String()方法

fmt包中的Println()、Print()和Printf()的%v都会自动调用String()方法将待输出的内容进行转换。

可以在自己的struct上重写String()方法，使得输出这个示例的时候，就会调用它自己的String()。

例如，定义person的String()，它将person中的name和age结合起来：

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

type person struct {
	name string
	age  int
}

func (p *person) String() string {
	return p.name + ": " + strconv.Itoa(p.age)
}

func main() {
	p := new(person)
	p.name = "longshuai"
	p.age = 23
    // 输出person的实例p，将调用String()
	fmt.Println(p)
}

上面将输出：

longshuai: 23

一定要注意，定义struct的String()方法时，String()方法里不要出现fmt.Print()、fmt.Println以及fmt.Printf()的%v，因为它们自身会调用String()，会出现无限递归的问题。