掌握 Golang 结构体与方法，优雅高效编程不再难！

Golang 是一门现代化、高效、简练的编程语言，其支持面向目标编程的特性。在 Golang 中，结构体和办法是完成面向目标编程的重要组成部分，也是 Golang 的核心概念之一。在本篇文章中，咱们将深入介绍 Golang 结构体与办法的概念、运用办法以及相关的编程技巧和最佳实践。

本文将会涵盖以下内容：

1. Golang 结构体的概念及界说
2. Golang 结构体的实例化
3. Golang 结构体的内嵌与组合
4. Golang 办法的界说和运用
5. Golang 办法的接纳者
6. Golang 指针类型的办法
7. Golang 办法与接口
8. Golang 结构体和接口的组合
9. Golang 结构体标签
10. 总结

接下来，让咱们开始深入讨论吧。

1. Golang 结构体的概念及界说

结构体是 Golang 中一种复合类型，它是由一组具有相同或不同类型的数据字段组成的数据结构。结构体是一种用户自界说类型，它可以被用来封装多个字段，然后完成数据的组合和抽象化。在 Golang 中，结构体是一种十分灵敏和扩展性强的类型，它支持嵌套、组合、办法等高档特性。

界说一个结构体的语法如下：

type StructName struct {
  Field1 Type1
  Field2 Type2
  // ...
}

其间，StructName 是结构体的称号，Field1、Field2 等是结构体的字段名，Type1、Type2 等是结构体的字段类型。可以界说多个字段，字段名和字段类型之间用空格分隔。

下面是一个界说 Person 结构体的比如：

type Person struct {
  Name string
  Age int
}

在上述代码中，咱们界说了一个名为 Person 的结构体，包括两个字段：Name 和 Age。其间，Name 是字符串类型，Age 是整型。

2. Golang 结构体的实例化

在 Golang 中，结构体的实例化有多种办法，包括运用结构体字面量、new 函数、var 关键字和结构函数等。

结构体字面量

结构体字面量是一种简便的办法，用于创立结构体的实例。在运用结构体字面量时，咱们需求指定结构体的字段名和字段值，多个字段之间用逗号分隔，整个结构体用花括号括起来。

下面是运用结构体字面量创立 Person 结构体的比如：

p := Person{Name: "Tom", Age: 25}

在上述代码中，咱们创立了一个名为 p 的 Person 结构体，并将其初始化为 {Name: “Tom”, Age: 25}。其间，Name 字段的值为 “Tom”，Age 字段的值为 25。

2.1 new 函数

new 函数是 Golang 中的一个内置函数，它用于创立一个指向新分配的类型为T的零值的指针。在运用 new 函数时，咱们需求传递一个类型参数，该参数表明要分配内存的类型。

下面是运用 new 函数创立 Person 结构体的比如：

p := new(Person)

在上述代码中，咱们创立了一个名为 p 的 Person 结构体指针。由于运用 new 函数创立的结构体是被初始化为零值的，因而 p 的一切字段值都是默认值。

2.2 var 关键字

var 关键字也可以用于创立结构体的实例。在运用 var 关键字时，咱们需求指定变量名和类型，然后用等号将其初始化为结构体字面量。

下面是运用 var 关键字创立 Person 结构体的比如：

var p Person = Person{Name: "Tom", Age: 25}

在上述代码中，咱们创立了一个名为 p 的 Person 结构体，并将其初始化为 {Name: “Tom”, Age: 25}。由于运用了 var 关键字，因而可以在变量名前面加上类型。

2.3 结构函数

结构函数是一种特别的函数，它用于创立和初始化结构体的实例。在 Golang 中，结构函数通常以 New 开头，并回来一个指向结构体的指针。

下面是运用结构函数创立 Person 结构体的比如：

func NewPerson(name string, age int) *Person {
  return &Person{Name: name, Age: age}
}
​
p := NewPerson("Tom", 25)

在上述代码中，咱们界说了一个名为 NewPerson 的结构函数，它接受两个参数：name 和 age，并回来一个指向Person 结构体的指针。经过调用 NewPerson 函数，咱们创立了一个名为 p 的 Person 结构体，并将其初始化为 {Name: “Tom”, Age: 25}。

3. Golang 结构体的内嵌与组合

在 Golang 中，结构体的内嵌和组合是完成代码复用和承继的重要手段。结构体的内嵌可以让一个结构体类型包括另一个结构体类型的一切字段和办法，然后完成代码复用。结构体的组合则是经过将一个或多个结构体类型组合在一起，构成一个新的结构体类型，然后完成承继和多态。

3.1 结构体的内嵌

结构体的内嵌是将一个结构体类型嵌套在另一个结构体类型中。在内嵌的结构体中界说的字段和办法都会被承继到外层的结构体中，然后完成代码复用。

下面是一个运用结构体内嵌的比如：

type Address struct {
  City string
  State string
}
​
type Person struct {
  Name  string
    Age   int
    Address // 内嵌Address结构体
}
​
func main() {
  p := Person{
    Name: "Tom",
    Age: 25,
    Address: Address{
      City: "Beijing",
      State: "China",
     },
    }
  fmt.Println(p.Name)   // Tom
    fmt.Println(p.Age)   // 25
    fmt.Println(p.City)   // Beijing
    fmt.Println(p.State)  // China
}

在上述代码中，咱们界说了两个结构体类型：Address 和 Person。其间，Address 结构体包括两个字段：City 和 State；Person 结构体内嵌了 Address 结构体，并增加了两个新字段：Name 和 Age。

经过内嵌 Address 结构体，Person 结构体承继了 Address 结构体的一切字段。因而，咱们可以经过 p.City 和p.State 拜访 Person 结构体中的 Address 字段。

3.2 结构体的组合

结构体的组合是将一个或多个结构体类型组合在一起，构成一个新的结构体类型。在组合的结构体中，可以重载或扩展组合结构体中的字段和办法，然后完成承继和多态。

下面是一个运用结构体组合的比如：

type Animal struct {
  Name string
}
​
func (a *Animal) Say() {
  fmt.Printf("%s says: ...\n", a.Name)
}
​
type Dog struct {
  *Animal // 组合Animal结构体
}
​
func (d *Dog) Say() {
  fmt.Printf("%s says: Woof woof!\n", d.Name)
}
​
func main() {
  a := &Animal{Name: "Unknown"}
  d := &Dog{Animal: a}
  a.Say() // Unknown says: ...
  d.Say() // Unknown says: Woof woof!
}

在上述代码中，咱们界说了两个结构体类型：Animal 和 Dog。Animal 结构体包括一个字段 Name 和一个办法 Say；Dog 结构体组合了 Animal 结构体，并重载了 Say 办法。

经过组合 Animal 结构体，Dog 结构体承继了 Animal 结构体中的一切字段和办法。在重载 Say 办法时，咱们运用了 Name 字段的值，这阐明 Dog 结构体承继了 Animal 结构体中的 Name 字段。

3.3 结构体的匿名字段和办法集

在 Golang 中，结构体字段可以被匿名化，这意味着它们的类型可以被直接嵌入到结构体中，而不需求指定字段名。匿名字段的值可以被直接拜访，就像结构体中的其他字段相同。

3.3.1 匿名字段

匿名字段和内嵌结构体类似，但它们不会承继字段名和办法。相反，匿名字段的类型被视为字段名，并且可以经过类型名来拜访该字段的值。

下面是一个运用匿名字段的比如：

type Person struct {
  Name string
  int // 匿名字段
}
​
func main() {
  p := Person{Name: "Tom", int: 25}
  fmt.Println(p.Name) // Tom
    fmt.Println(p.int) // 25
}

在上述代码中，咱们界说了一个 Person 结构体类型，它包括了一个 Name 字段和一个匿名的 int 类型字段。经过匿名字段，咱们可以直接拜访 Person 结构体中的int类型字段，而不需求运用字段名。

3.3.2 办法集

在Golang中，每个结构体类型都有一个办法集，它是该结构体类型上的一切办法的调集。办法集可以被分为两个部分：值办法集和指针办法集。

值办法集包括一切接纳者为值类型的办法，而指针办法集包括一切接纳者为指针类型的办法。当咱们调用结构体类型上的办法时，Golang会主动依据办法会集的接纳者类型来确定要传递给办法的接纳者值。

在下面的比如中，咱们界说了一个Person结构体类型，并在其上界说了一个值办法和一个指针办法：

type Person struct {
  Name string
  Age int
}
​
func (p Person) GetName() string {
  return p.Name
}
​
func (p *Person) SetAge(age int) {
  p.Age = age
}
​
func main() {
  p1 := Person{Name: "Tom", Age: 25}
  fmt.Println(p1.GetName()) // Tom
​
  p1.SetAge(30)
  fmt.Println(p1.Age) // 30
​
  p2 := &Person{Name: "Jack", Age: 35}
​
  fmt.Println(p2.GetName()) // Jack
​
  p2.SetAge(40)
  fmt.Println(p2.Age) // 40
}

在上述代码中，咱们界说了一个 Person 结构体类型，并在其上界说了一个值办法 GetName 和一个指针办法 SetAge。在调用办法时，Golang 会主动依据办法会集的接纳者类型来确定要传递给办法的接纳者值。

在调用 p1.GetName 办法时，Golang 会将 p1 作为办法的接纳者值传递给 GetName 办法。由于 GetName 办法的接纳者类型为值类型，因而 Golang 会将 p1 仿制一份，然后将仿制的值传递给 GetName 办法。

在调用 p1.SetAge 办法时，Golang 会将 &p1 作为办法的接纳者值传递给 SetAge 办法。由于 SetAge 办法的接纳者类型为指针类型，因而 Golang 会将 &p1 作为指向 p1 的指针传递给 SetAge 办法。在 SetAge 办法中，咱们可以经过指针来修正 p1 结构体中的 Age 字段。

在调用 p2.GetName 办法和 p2.SetAge 办法时，Golang 会主动将 &p2 作为办法的接纳者值传递给办法，由于 p2 是一个指向 Person 结构体的指针。

4. Golang 办法的界说和运用

在 Go 语言中，办法是一种特别的函数，它与某个类型相关联，可以对该类型的实例进行操作。在 Go 语言中，办法的界说办法与函数的界说办法十分类似，唯一的差异在于办法需求在其称号前面加上接纳者。下面是一个示例：

type Person struct {
  name string
  age int
}
​
func (p Person) sayHello() {
  fmt.Printf("Hello, my name is %s\n", p.name)
}

在这个示例中，咱们界说了一个名为 “sayHello” 的办法，它与 Person 类型相关联。该办法的接纳者为 “p Person”，表明该办法作用于 Person 类型的实例。在办法体中，咱们运用了接纳者 “p” 的特点 “name” 来输出一段问候语。

5. Golang 办法的接纳者

在 Go 语言中，办法的接纳者可以是指针类型或值类型。假如运用指针类型作为接纳者，则可以在办法中修正结构体的特点值。下面是一个示例：

type Person struct {
  name string
  age int
}
​
func (p *Person) setAge(newAge int) {
  p.age = newAge
}
​
func main() {
  p := Person{"Tom", 20}
  p.setAge(30)
  fmt.Printf("%s's age is %d\n", p.name, p.age)
}

在这个示例中，咱们界说了一个名为 “setAge” 的办法，它的接纳者为 “p *Person”，表明它接纳一个指向 Person类型的指针。在办法体中，咱们运用了指针 “p” 的特点 “age” 来修正 Person 结构体的年纪特点。在 main 函数中，咱们运用该办法来修正 Person 实例的年纪，并输出修正后的结果。

6. Golang 指针类型的办法

在 Go 语言中，指针类型的办法可以被值类型的实例和指针类型的实例调用。这是由于在调用时，值类型的实例会主动被转换为指针类型的实例。下面是一个示例：

type Person struct {
  name string
  age int
}
​
func (p *Person) sayHello() {
  fmt.Printf("Hello, my name is %s\n", p.name)
}
​
func main() {
  p := Person{"Tom", 20}
  p.sayHello()
   (&p).sayHello()
}

在这个示例中，咱们界说了一个名为 “sayHello” 的办法，它的接纳者为 “p *Person”，表明它接纳一个指向 Person 类型的指针。在 main 函数中，咱们界说了一个 Person 实例 “p”，然后别离运用值类型的实例和指针类型的实例来调用 “sayHello” 办法。

7. Golang 办法与接口

在 Go 语言中，办法是接口的完成条件之一。一个类型只要完成了接口界说的一切办法，才能被称为该接口类型的完成类。下面是一个示例：

type Animal interface {
  Speak() string
}
​
type Dog struct{}
​
func (d Dog) Speak() string {
  return "Woof!"
}
​
type Cat struct{}
​
func (c Cat) Speak() string {
  return "Meow!"
}
​
func main() {
  animals := []Animal{Dog{}, Cat{}}
  for _, animal := range animals {
    fmt.Println(animal.Speak())
   }
}

在这个示例中，咱们界说了一个名为 “Animal” 的接口，它包括一个名为 “Speak” 的办法。然后，咱们界说了两个类型：“Dog” 和 “Cat”，它们都完成了 “Animal” 接口中界说的 “Speak” 办法。在 main 函数中，咱们界说了一个 Animal 类型的切片 “animals”，将 “Dog” 和 “Cat” 实例别离增加到该切片中，并遍历该切片，输出每个实例的 “Speak” 办法的回来值。

8. Golang 结构体和接口的组合

在上面的几个部分中，咱们已经介绍了 Golang 结构体和办法的界说和运用，以及接口的规划和完成。在本部分中，咱们将讨论 Golang 结构体和接口的组合，即如何运用结构体和接口来完成愈加灵敏和可扩展的规划。

在 Golang 中，咱们可以运用结构体和接口的组合来完成多态。多态是一种面向目标编程中的概念，它答应不同的目标运用同一种接口来完成不同的行为。经过多态，咱们可以让不同的目标具有不同的行为，然后完成愈加灵敏和可扩展的规划。

首要，让咱们来看一个简单的比如，阐明如何运用结构体和接口的组合来完成多态。假设咱们有一个形状接口和两个形状结构体，别离表明矩形和圆形。咱们可以界说形状接口如下：

type Shape interface {
  Area() float64
}

然后，咱们可以界说矩形和圆形结构体，完成形状接口中的办法：

type Rectangle struct {
  Width float64
  Height float64
}
​
func (r Rectangle) Area() float64 {
  return r.Width * r.Height
}
​
type Circle struct {
  Radius float64
}
​
func (c Circle) Area() float64 {
  return math.Pi * c.Radius * c.Radius
}

现在，咱们可以界说一个通用的函数，运用形状接口作为参数，计算不同形状的面积：

func CalculateArea(shape Shape) float64 {
  return shape.Area()
}

最后，咱们可以运用这个函数来计算不同形状的面积：

rect := Rectangle{Width: 3, Height: 4}
circle := Circle{Radius: 5}
​
fmt.Println(CalculateArea(rect))  // 输出 12
fmt.Println(CalculateArea(circle)) // 输出 78.53981633974483

rect := Rectangle{Width: 3, Height: 4}
circle := Circle{Radius: 5}
​
fmt.Println(CalculateArea(rect))  // 输出 12
fmt.Println(CalculateArea(circle)) // 输出 78.53981633974483

rect := Rectangle{Width: 3, Height: 4}
circle := Circle{Radius: 5}
​
fmt.Println(CalculateArea(rect))  // 输出 12
fmt.Println(CalculateArea(circle)) // 输出 78.53981633974483

经过上面的比如，咱们可以看到，运用结构体和接口的组合可以完成多态，然后让不同的目标具有不同的行为。在实践的开发中，咱们可以运用这种办法来完成愈加灵敏和可扩展的规划。

除了上面的比如之外，咱们还可以运用结构体和接口的组合来完成愈加杂乱的规划。例如，咱们可以界说一个轿车接口和两个轿车结构体，别离表明轿车和越野车。然后，咱们可以界说一个通用的函数，运用轿车接口作为参数，计算不同轿车的油耗。经过这种办法，咱们可以完成一个通用的轿车油耗计算器，然后让咱们愈加灵敏地进行轿车规划和开发。

总之，运用结构体和接口的组合可以让咱们完成愈加灵敏和可扩展的规划。经过多态，咱们可以让不同的目标运用同一种接口来完成不同的行为，然后让咱们的代码愈加清晰和易于保护。在实践的开发中，咱们可以运用结构体和接口的组合来完成各种杂乱的规划，然后让咱们的代码愈加优雅和高效。

9. Golang 结构体标签

在 Golang 中，咱们可以在结构体的字段上增加标签，以便在运行时可以经过反射获取这个字段的元数据。结构体标签是一种可以增加到结构体字段上的元数据，它可以用于描绘这个字段的特点、格局等等。

结构体标签的根本语法如下：

type MyStruct struct {
  FieldName FieldType `tag:"tagValue"`
}

其间，FieldName 是结构体的一个字段，FieldType 是这个字段的类型，tagValue 是这个字段的标签值。

例如，咱们可以为 Person 结构体的Name字段增加一个 json 标签，用于指定在将结构体编码为 JSON 格局时，这个字段应该运用的称号，代码如下所示：

type Person struct {
  Name string `json:"name"`
  Age int `json:"age"`
}

这个结构体的 Name 字段被标记为 json:”name”，表明在将这个结构体编码为 JSON 格局时，这个字段应该运用name 作为字段称号。

咱们可以运用 Golang 内置的反射机制来获取这个结构体字段的标签值，例如，咱们可以运用 reflect 包中的 Type和 FieldByName 办法来获取 Person 结构体的 Name 字段的标签值，代码如下所示：

p := Person{Name: "Tom", Age: 18}
t := reflect.TypeOf(p)
f, _ := t.FieldByName("Name")
fmt.Println(f.Tag.Get("json")) // Output: name

这个代码创立了一个名为 p 的 Person 结构体实例，并运用反射机制获取了这个结构体的 Name 字段的 json 标签值。

10. 总结

本文介绍了 Golang 语言中结构体和办法的相关知识。咱们从结构体的界说和初始化开始，深入讨论了结构体的成员和匿名字段、办法集以及结构体的嵌套和组合等概念。经过学习本文，你应该可以熟练运用结构体和办法来完成面向目标编程中的各种功用。一起，你也应该可以清晰地了解 Golang 语言中结构体和办法的内部完成原理，然后更好地利用它们来解决实践问题。

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