golang继承多态使用心得

天道酬勤 / 2023-08-03 / 原文

很多人都说用go代替php或者java的最大短板就是写业务太反人类。经过最近的一些使用，发现确实与常见的java或者c++这种有些区别，在这里说明一下。

go继承多态的现状

go没有类的概念

也没有所谓的继承多态。所以按照常规用法开发相应的业务逻辑，确实不适用。

go只有struct和interface

在go中变量/函数名称大写，表示外部可见，小写就是不可见。可以认为用大小写表示了public和private的概念，没有protect的用法。

非侵入式

只要struct实现了interface所有方法，就自动帮你绑定，认为struct继承了interface，并不需要在struct中明确写出。这种叫做非侵入式继承，各有利弊。

type I1 interface {
	Mtest()
}

type S3 struct {
	a int
}

// 直接实现接口方法，不用在结构体明确指出
func (s *S3) Mtest() {
	fmt.Println(s.a)
}

案例

有一个公共模块A，A中调用函数B，B属于其他模块，根据不同的模块，调用不同模块下实现的B。

C++实现

按照常见的有类概念的函数，实现如下

//.h
class A
{
public:
    int b{};
    void mfun();
    //纯虚函数和虚函数效果一样
    virtual void mtest() = 0;
};

class B : public A
{
public:
    void mtest() override;
};

//.cpp
void B::mtest()
{
    std::cout << b << std::endl;
}

void A::mfun()
{
    mtest();
}

//main
void test(A* ma)
{
    ma->mfun();
}

int main()
{
    B mb;
    mb.b = 11;
    test(&mb);
    return 0;
}

在这里有一个很重要的地方（我们都按照public来设定），B继承了A，那么B中包含了A和B的所有成员函数和变量。实例化B，然后把B传定额一个A（父类）的指针，实际上这个指针指向的还是B的数据，直接调用函数mtest，仍然会调用到B的实现。这是一个非常好用的地方，增加了开发的便利。

对于公共的内容，写在父类，如果想要重新实现，就写在子类；对于父类的方法，不同子类进行不同实现；由于调用逻辑一致，代码又不用做重复的开发，可以用父类的名称编写一套即可。

比如上面如果有B1 B2等等都继承了A，但是在mtest做不同实现，void test(A* ma)方法不用做任何修改。

go实现

interface 参数

//类似于父类S1
type S1 struct {
	b int
}

//S1中公共调用的函数
func (s *S1) Mfun() {
	s.Mtest()
}

func (s *S1) Mtest() {
	fmt.Println("S1")
}

type S2 struct {
	S1
}

func (s *S2) Mtest() {
	fmt.Println("S2")
}

func test(s *S1) {
	s.Mfun()
}

func main() {
	ss2 := S2{}
	test(&ss2)
}

上面会报错，*S2不能转换为*S1，那么我们用go的interface进行转换，修改为如下

type S1 struct {
	b int
}

func (s *S1) Mfun() {
	s.Mtest()
}

func (s *S1) Mtest() {
	fmt.Println("S1")
}

type S2 struct {
	S1
}

func (s *S2) Mtest() {
	fmt.Println("S2")
}

func callfun(s interface{}) {
	switch s.(type) {
	case *S2:
		ss := s.(*S2)
		ss.Mfun()
	}
}

func main() {
	ss2 := S2{}
	callfun(&ss2)
}

上面不会报错，可以调用，但是打印出来的是S1。因为S2没有实现Mfun，所以调用的是S1的函数，在S1中调用Mtest又会默认调用S1的实现。

再做如下修改

func callfun(s interface{}) {
	switch s.(type) {
	case *S2:
		ss := s.(*S2)
		ss.Mtest()
	}
}

这样是可以了，只是还与S1有关系吗？

interface 接口

先看下面的实现

//类似父类
type Dd struct {
	A int
}

//类似父类接口
type F interface {
	Fun()
}

//子类实现
type S1 struct {
	F
	Dd
}
func (s *S1) Fun() {
	fmt.Println("111", s.A)
}

//子类实现
type S2 struct {
	F
	Dd
}
func (s *S2) Fun() {
	fmt.Println("222", s.A)
}

//统一调用
func mtest(f1 F) {
	f1.Fun()
}
func test() {
	s1 := &S1{}
	s2 := &S2{}
	mtest(s1)
	mtest(s2)
}

这样貌似可以实现，但是mtest不能作为S1/S2父类的一个函数。什么意思呢？就是mtest只能这样写，不能像C++一样，成为父类的一个函数，然后把子类的实例转为父类传递过去，通过父类的类型调用到子类的实现。

如果把统一调用的函数写到interface F中，那么S1和S2都必须实现这个方法，就相当于相通的代码逻辑实现了两遍。
如果把统一调用的函数写到struct Dd中，那么Dd就必须改为继承interface F，因为Dd中无法调用自己不存在的Fun，如果Dd继承interface F，那么必须实现统一的函数，这样就和上面通过interface 参数实现一样了，因为通用方法只有父类实现了，那么父类调用的时候会默认调用自己的Fun，就无法满足多态。

把子类作为interface放入到父类中

// 父类接口，用来统一调用子类实现
type F1 interface {
	Fun()
}

// 父类，把接口作为一个成员变量，类似于把子类指针作为成员变量
type Dd1 struct {
	S F1
}

type S11 struct {
}
type S21 struct {
}
// 子类实现统一接口
func (s *S11) Fun() {
	fmt.Println("111")
}
func (s *S21) Fun() {
	fmt.Println("222")
}

// 统一调用父类
func mtest1(d1 Dd1) {
	d1.S.Fun()
}
func test() {
	dd1 := Dd1{}
	s1 := &S1{}
	dd1.S = s1
	mtest1(dd1)
}

这种方法的坏处就是，要创建多次，创建好dd1，还要创建s1进行赋值，如果忘了，就相当于调用了空指针。并且在S11结构体实现的Fun中还不能调用统一的变量。比如都有一个int b，放在哪里都不合适。放在F1中不行，因为接口不允许，放在Dd1中不行，因为S11调用不到（S11没有继承Dd1），放在S11中也不行，那么就不同通用的，每个实现（S21）也要增加这个成员。