Go 语言方法

方法的定义

在 Go 语言中，结构体就像是类的一种简化形式，那么面向对象程序员可能会问：类的方法在哪里呢？

在 Go 中有一个概念，它和方法有着同样的名字，并且大体上意思相同：Go 方法是作用在接收者（receiver）上的一个函数，接收者是某种类型的变量。因此方法是一种特殊类型的函数。

接收者类型可以是（几乎）任何类型，不仅仅是结构体类型：任何类型都可以有方法，甚至可以是函数类型，可以是 int、bool、string 或数组的别名类型。

但是接收者不能是一个接口类型，因为接口是一个抽象定义，但是方法却是具体实现，如果这样做会引发一个编译错误：

invalid receiver type…

接收者也不能是一个指针类型，但是它可以是任何其他允许类型的指针。

一个类型加上它的方法等价于面向对象中的一个类。一个重要的区别是：在 Go 中，类型的代码和绑定在它上面的方法的代码可以不放置在一起，它们可以存在在不同的源文件，唯一的要求是：它们必须是同一个包的。

类型 T（或 *T）上的所有方法的集合叫做类型 T（或 *T）的方法集（method set）。

因为方法是函数，所以同样的，不允许方法重载，即对于一个类型只能有一个给定名称的方法。但是如果基于接收者类型，是有重载的：具有同样名字的方法可以在 2个或多个不同的接收者类型上存在，比如在同一个包里这么做是允许的：

func (a *denseMatrix) Add(b Matrix) Matrix
func (a *sparseMatrix) Add(b Matrix) Matrix

发方法的定义格式：

func (recv receiver_type) methodName(parameter_list) (return_value_list) { ... }

在方法名之前，func 关键字之后的括号中指定 receiver。

如果 recv 是 receiver 的实例，Method1 是它的方法名，那么方法的调用方式是：recv.Method1()。

如果 recv 是一个指针，Go 会自动解引用。

如果方法不需要使用 recv 的值，可以用 _ 替换它，比如：

func (_ receiver_type) methodName(parameter_list) (return_value_list) { ... }

recv 就像是面向对象语言中的 this 或 self，但是 Go 中并没有这两个关键字。随个人喜好，你可以使用 this 或 self 作为 receiver 的名字。下面是一个结构体上的简单方法的例子：

package main
import "fmt"
type TwoInts struct {
    a int
    b int
}
func main() {
    two1 := new(TwoInts)
    two1.a = 12
    two1.b = 10
    fmt.Printf("The sum is: %d\n", two1.AddThem())
    fmt.Printf("Add them to the param: %d\n", two1.AddToParam(20))
    two2 := TwoInts{3, 4}
    fmt.Printf("The sum is: %d\n", two2.AddThem())
}
func (tn *TwoInts) AddThem() int {
    return tn.a + tn.b
}
func (tn *TwoInts) AddToParam(param int) int {
    return tn.a + tn.b + param
}

输出：

The sum is: 22
Add them to the param: 42
The sum is: 7

下面是非结构体类型上方法的例子：

package main
import "fmt"
type IntVector []int
func (v IntVector) Sum() (s int) {
    for _, x := range v {
        s += x
    }
    return
}
func main() {
    fmt.Println(IntVector{1, 2, 3}.Sum()) // 输出是6
}

类型和作用在它上面定义的方法必须在同一个包里定义，这就是为什么不能在 int、float 或类似这些的类型上定义方法。试图在 int 类型上定义方法会得到一个编译错误：

cannot define new methods on non-local type int

比如，想在 time.Time 上定义如下方法：

func (t time.Time) first3Chars() string {
    return time.LocalTime().String()[0:3]
}

类型在其他的，或是非本地的包里定义，在它上面定义方法都会得到和上面同样的错误。

但是有一个间接的方式：可以先定义该类型（比如：int 或 float）的别名类型，然后再为别名类型定义方法。或者像下面的例子这样，将它作为匿名类型嵌入在一个新的结构体中。当然方法只在这个别名类型上有效。

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
type myTime struct {
    time.Time //anonymous field
}
func (t myTime) first3Chars() string {
    return t.Time.String()[0:3]
}
func main() {
    m := myTime{time.Now()}
    // 调用匿名Time上的String方法
    fmt.Println("Full time now:", m.String())
    // 调用myTime.first3Chars
    fmt.Println("First 3 chars:", m.first3Chars())
}

输出结果：

Full time now: Mon Oct 24 15:34:54 Romance Daylight Time 2011
First 3 chars: Mon

函数和方法的区别

函数将变量作为参数：Function1(recv)

方法在变量上被调用：recv.Method1()

在接收者是指针时，方法可以改变接收者的值（或状态），这点函数也可以做到（当参数作为指针传递，即通过引用调用时，函数也可以改变参数的状态）。

不要忘记 Method1 后边的括号 ()，否则会引发编译器错误：

method recv.Method1 is not an expression, must be called

接收者必须有一个显式的名字，这个名字必须在方法中被使用。

receiver_type 叫做 （接收者）基本类型，这个类型必须在和方法同样的包中被声明。

在 Go 中，（接收者）类型关联的方法不写在类型结构里面，就像类那样。这样耦合更加宽松，类型和方法之间的关联由接收者来建立。

方法没有和数据定义（结构体）混在一起，它们是正交的类型，数据和行为（方法）是独立的。

通用方法和方法命名

在编程中一些基本操作会一遍又一遍的出现，比如打开（Open）、关闭（Close）、读（Read）、写（Write）、排序（Sort）等等，并且它们都有一个大致的意思：打开（Open）可以作用于一个文件、一个网络连接、一个数据库连接等等。具体的实现可能千差万别，但是基本的概念是一致的。在 Go 语言中，通过使用接口、标准库广泛的应用这些规则，在标准库中这些通用方法都有一致的名字，比如 Open()、Read()、Write()等。想写规范的 Go 程序，就应该遵守这些约定，给方法合适的名字和签名，就像那些通用方法那样。这样做会使 Go 开发的软件更加具有一致性和可读性。比如：如果需要一个 convert-to-string 方法，应该命名为 String()，而不是 ToString()。

和其他面向对象语言比较 Go 的类型和方法

在如 C++、Java、C# 和 Ruby 这样的面向对象语言中，方法在类的上下文中被定义和继承，在一个对象上调用方法时，运行时会检测类以及它的超类中是否有此方法的定义，如果没有会导致异常发生。

在 Go 语言中，这样的继承层次是完全没必要的，如果方法在此类型定义了，就可以调用它，和其他类型上是否存在这个方法没有关系。在这个意义上，Go 具有更大的灵活性。

Go 不需要一个显式的类定义，如同 Java、C++、C# 等那样，相反地，“类”是通过提供一组作用于一个共同类型的方法集来隐式定义的。类型可以是结构体或者任何用户自定义类型。

比如：我们想定义自己的 Integer 类型，并添加一些类似转换成字符串的方法，在 Go 中可以如下定义：

type Integer int
func (i *Integer) String() string {
    return strconv.Itoa(int(*i))
}

在 Java 或 C# 中，这个方法需要和类 Integer 的定义放在一起，在 Ruby 中可以直接在基本类型 int 上定义这个方法。