Go 中的多态性：结构化嵌入提升模型能力

2023-09-30 03:40:42

虽然 Go 语言中没有传统的类，仅有结构体，但它却凭借两个出色的特性，使多态模型超越了经典的面向对象语言：接口和结构体嵌入。

结构体嵌入

结构体嵌入允许将一个结构体类型作为另一个结构体类型的一部分。通过这种方式，我们可以将一个结构体的所有字段和方法添加到另一个结构体中。

例如，考虑一个 Animal 结构体，它包含一个 name 字段和一个 speak 方法：

type Animal struct {
    name string
}

func (a Animal) speak() {
    fmt.Println("I'm an animal")
}

现在，我们可以创建另一个结构体 Dog，它继承了 Animal 结构体的字段和方法：

type Dog struct {
    Animal
    breed string
}

现在，我们可以使用 Dog 结构体，就像使用 Animal 结构体一样，但它还包含了 breed 字段：

dog := Dog{
    Animal: Animal{name: "Buddy"},
    breed: "Golden Retriever",
}

dog.speak() // 输出："I'm an animal"
fmt.Println(dog.breed) // 输出："Golden Retriever"

接口

接口定义了一组方法，任何类型只要实现了这些方法，都可以实现该接口。这允许我们在不同类型之间创建多态关系。

例如，我们可以创建一个 Speaker 接口，它定义了一个 speak 方法：

type Speaker interface {
    speak()
}

现在，我们可以让 Animal 和 Dog 类型都实现 Speaker 接口：

func (a Animal) speak() {
    fmt.Println("I'm an animal")
}

func (d Dog) speak() {
    fmt.Println("I'm a dog")
}

现在，我们可以使用 Speaker 接口来调用这两个类型的 speak 方法，无论它们的底层类型是什么：

var speakers []Speaker

speakers = append(speakers, Animal{name: "Buddy"})
speakers = append(speakers, Dog{Animal: Animal{name: "Max"}, breed: "Labrador"})

for _, speaker := range speakers {
    speaker.speak()
}

结合结构体嵌入和接口

将结构体嵌入和接口结合使用，可以创建强大的多态模型。通过嵌入结构体，我们可以继承字段和方法，而通过实现接口，我们可以创建不同的类型，这些类型表现出相似的行为。

例如，我们可以创建一个 AnimalShelter 结构体，它包含一个 animals 数组，该数组可以容纳任何实现 Speaker 接口的类型：

type AnimalShelter struct {
    animals []Speaker
}

func (shelter *AnimalShelter) addAnimal(animal Speaker) {
    shelter.animals = append(shelter.animals, animal)
}

func (shelter *AnimalShelter) makeAllSpeak() {
    for _, animal := range shelter.animals {
        animal.speak()
    }
}

现在，我们可以向 AnimalShelter 结构体添加 Animal 和 Dog 实例，并调用 makeAllSpeak 方法来让它们都发出声音：

shelter := AnimalShelter{}

shelter.addAnimal(Animal{name: "Buddy"})
shelter.addAnimal(Dog{Animal: Animal{name: "Max"}, breed: "Labrador"})

shelter.makeAllSpeak()