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歡迎來(lái)到 Golang 系列教程^[1]的第 28 篇。

Go 通過接口^[2]來(lái)實(shí)現(xiàn)多態(tài)。我們已經(jīng)討論過，在 Go 語(yǔ)言中，我們是隱式地實(shí)現(xiàn)接口。一個(gè)類型如果定義了接口所聲明的全部方法^[3]，那它就實(shí)現(xiàn)了該接口。現(xiàn)在我們來(lái)看看，利用接口，Go 是如何實(shí)現(xiàn)多態(tài)的。

使用接口實(shí)現(xiàn)多態(tài)

一個(gè)類型如果定義了接口的所有方法，那它就隱式地實(shí)現(xiàn)了該接口。

所有實(shí)現(xiàn)了接口的類型，都可以把它的值保存在一個(gè)接口類型的變量中。在 Go 中，我們使用接口的這種特性來(lái)實(shí)現(xiàn)多態(tài)。

通過一個(gè)程序我們來(lái)理解 Go 語(yǔ)言的多態(tài)，它會(huì)計(jì)算一個(gè)組織機(jī)構(gòu)的凈收益。為了簡(jiǎn)單起見，我們假設(shè)這個(gè)虛構(gòu)的組織所獲得的收入來(lái)源于兩個(gè)項(xiàng)目：fixed billing 和 time and material。該組織的凈收益等于這兩個(gè)項(xiàng)目的收入總和。同樣為了簡(jiǎn)單起見，我們假設(shè)貨幣單位是美元，而無(wú)需處理美分。因此貨幣只需簡(jiǎn)單地用 int 來(lái)表示。（我建議閱讀 https://forum.golangbridge.org/t/what-is-the-proper-golang-equivalent-to-decimal-when-dealing-with-money/413 上的文章，學(xué)習(xí)如何表示美分。感謝 Andreas Matuschek 在評(píng)論區(qū)指出這一點(diǎn)。）

我們首先定義一個(gè)接口 Income。

type?Income?interface?{
????calculate()?int
????source()?string
}

上面定義了接口 Interface，它包含了兩個(gè)方法：calculate() 計(jì)算并返回項(xiàng)目的收入，而 source() 返回項(xiàng)目名稱。

下面我們定義一個(gè)表示 FixedBilling 項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)體類型。

type?FixedBilling?struct?{
????projectName?string
????biddedAmount?int
}

項(xiàng)目 FixedBillin 有兩個(gè)字段：projectName 表示項(xiàng)目名稱，而 biddedAmount 表示組織向該項(xiàng)目投標(biāo)的金額。

TimeAndMaterial 結(jié)構(gòu)體用于表示項(xiàng)目 Time and Material。

type?TimeAndMaterial?struct?{
????projectName?string
????noOfHours??int
????hourlyRate?int
}

結(jié)構(gòu)體 TimeAndMaterial 擁有三個(gè)字段名：projectName、noOfHours 和 hourlyRate。

下一步我們給這些結(jié)構(gòu)體類型定義方法，計(jì)算并返回實(shí)際收入和項(xiàng)目名稱。

func?(fb?FixedBilling)?calculate()?int?{
????return?fb.biddedAmount
}

func?(fb?FixedBilling)?source()?string?{
????return?fb.projectName
}

func?(tm?TimeAndMaterial)?calculate()?int?{
????return?tm.noOfHours?*?tm.hourlyRate
}

func?(tm?TimeAndMaterial)?source()?string?{
????return?tm.projectName
}

在項(xiàng)目 FixedBilling 里面，收入就是項(xiàng)目的投標(biāo)金額。因此我們返回 FixedBilling 類型的 calculate() 方法。

而在項(xiàng)目 TimeAndMaterial 里面，收入等于 noOfHours 和 hourlyRate 的乘積，作為 TimeAndMaterial 類型的 calculate() 方法的返回值。

我們還通過 source() 方法返回了表示收入來(lái)源的項(xiàng)目名稱。

由于 FixedBilling 和 TimeAndMaterial 兩個(gè)結(jié)構(gòu)體都定義了 Income 接口的兩個(gè)方法：calculate() 和 source()，因此這兩個(gè)結(jié)構(gòu)體都實(shí)現(xiàn)了 Income 接口。

我們來(lái)聲明一個(gè) calculateNetIncome 函數(shù)，用來(lái)計(jì)算并打印總收入。

func?calculateNetIncome(ic?[]Income)?{
????var?netincome?int?=?0
????for?_,?income?:=?range?ic?{
????????fmt.Printf("Income?From?%s?=?$%d\n",?income.source(),?income.calculate())
????????netincome?+=?income.calculate()
????}
????fmt.Printf("Net?income?of?organisation?=?$%d",?netincome)
}

上面的函數(shù)^[4]接收一個(gè) Income 接口類型的切片^[5]作為參數(shù)。該函數(shù)會(huì)遍歷這個(gè)接口切片，并依個(gè)調(diào)用 calculate() 方法，計(jì)算出總收入。該函數(shù)同樣也會(huì)通過調(diào)用 source() 顯示收入來(lái)源。根據(jù) Income 接口的具體類型，程序會(huì)調(diào)用不同的 calculate() 和 source() 方法。于是，我們?cè)?calculateNetIncome 函數(shù)中就實(shí)現(xiàn)了多態(tài)。

如果在該組織以后增加了新的收入來(lái)源，calculateNetIncome 無(wú)需修改一行代碼，就可以正確地計(jì)算總收入了。:)

最后就剩下這個(gè)程序的 main 函數(shù)了。

func?main()?{
????project1?:=?FixedBilling{projectName:?"Project?1",?biddedAmount:?5000}
????project2?:=?FixedBilling{projectName:?"Project?2",?biddedAmount:?10000}
????project3?:=?TimeAndMaterial{projectName:?"Project?3",?noOfHours:?160,?hourlyRate:?25}
????incomeStreams?:=?[]Income{project1,?project2,?project3}
????calculateNetIncome(incomeStreams)
}

在上面的 main 函數(shù)中，我們創(chuàng)建了三個(gè)項(xiàng)目，有兩個(gè)是 FixedBilling 類型，一個(gè)是 TimeAndMaterial 類型。接著我們創(chuàng)建了一個(gè) Income 類型的切片，存放了這三個(gè)項(xiàng)目。由于這三個(gè)項(xiàng)目都實(shí)現(xiàn)了 Interface 接口，因此可以把這三個(gè)項(xiàng)目放入 Income 切片。最后我們將該切片作為參數(shù)，調(diào)用了 calculateNetIncome 函數(shù)，顯示了項(xiàng)目不同的收益和收入來(lái)源。

以下完整的代碼供你參考。

package?main

import?(
????"fmt"
)

type?Income?interface?{
????calculate()?int
????source()?string
}

type?FixedBilling?struct?{
????projectName?string
????biddedAmount?int
}

type?TimeAndMaterial?struct?{
????projectName?string
????noOfHours??int
????hourlyRate?int
}

func?(fb?FixedBilling)?calculate()?int?{
????return?fb.biddedAmount
}

func?(fb?FixedBilling)?source()?string?{
????return?fb.projectName
}

func?(tm?TimeAndMaterial)?calculate()?int?{
????return?tm.noOfHours?*?tm.hourlyRate
}

func?(tm?TimeAndMaterial)?source()?string?{
????return?tm.projectName
}

func?calculateNetIncome(ic?[]Income)?{
????var?netincome?int?=?0
????for?_,?income?:=?range?ic?{
????????fmt.Printf("Income?From?%s?=?$%d\n",?income.source(),?income.calculate())
????????netincome?+=?income.calculate()
????}
????fmt.Printf("Net?income?of?organisation?=?$%d",?netincome)
}

func?main()?{
????project1?:=?FixedBilling{projectName:?"Project?1",?biddedAmount:?5000}
????project2?:=?FixedBilling{projectName:?"Project?2",?biddedAmount:?10000}
????project3?:=?TimeAndMaterial{projectName:?"Project?3",?noOfHours:?160,?hourlyRate:?25}
????incomeStreams?:=?[]Income{project1,?project2,?project3}
????calculateNetIncome(incomeStreams)
}

在 playground 上運(yùn)行^[6]

該程序會(huì)輸出：

Income?From?Project?1?=?$5000
Income?From?Project?2?=?$10000
Income?From?Project?3?=?$4000
Net?income?of?organisation?=?$19000

新增收益流

假設(shè)前面的組織通過廣告業(yè)務(wù)，建立了一個(gè)新的收益流（Income Stream）。我們可以看到添加它非常簡(jiǎn)單，并且計(jì)算總收益也很容易，我們無(wú)需對(duì) calculateNetIncome 函數(shù)進(jìn)行任何修改。這就是多態(tài)的好處。

我們首先定義 Advertisement 類型，并在 Advertisement 類型中定義 calculate() 和 source() 方法。

type?Advertisement?struct?{
????adName?????string
????CPC????????int
????noOfClicks?int
}

func?(a?Advertisement)?calculate()?int?{
????return?a.CPC?*?a.noOfClicks
}

func?(a?Advertisement)?source()?string?{
????return?a.adName
}

Advertisement 類型有三個(gè)字段，分別是 adName、CPC（每次點(diǎn)擊成本）和 noOfClicks（點(diǎn)擊次數(shù)）。廣告的總收益等于 CPC 和 noOfClicks 的乘積。

現(xiàn)在我們稍微修改一下 main 函數(shù)，把新的收益流添加進(jìn)來(lái)。

func?main()?{
????project1?:=?FixedBilling{projectName:?"Project?1",?biddedAmount:?5000}
????project2?:=?FixedBilling{projectName:?"Project?2",?biddedAmount:?10000}
????project3?:=?TimeAndMaterial{projectName:?"Project?3",?noOfHours:?160,?hourlyRate:?25}
????bannerAd?:=?Advertisement{adName:?"Banner?Ad",?CPC:?2,?noOfClicks:?500}
????popupAd?:=?Advertisement{adName:?"Popup?Ad",?CPC:?5,?noOfClicks:?750}
????incomeStreams?:=?[]Income{project1,?project2,?project3,?bannerAd,?popupAd}
????calculateNetIncome(incomeStreams)
}

我們創(chuàng)建了兩個(gè)廣告項(xiàng)目，即 bannerAd 和 popupAd。incomeStream 切片包含了這兩個(gè)創(chuàng)建的廣告項(xiàng)目。

package?main

import?(
????"fmt"
)

type?Income?interface?{
????calculate()?int
????source()?string
}

type?FixedBilling?struct?{
????projectName??string
????biddedAmount?int
}

type?TimeAndMaterial?struct?{
????projectName?string
????noOfHours???int
????hourlyRate??int
}

type?Advertisement?struct?{
????adName?????string
????CPC????????int
????noOfClicks?int
}

func?(fb?FixedBilling)?calculate()?int?{
????return?fb.biddedAmount
}

func?(fb?FixedBilling)?source()?string?{
????return?fb.projectName
}

func?(tm?TimeAndMaterial)?calculate()?int?{
????return?tm.noOfHours?*?tm.hourlyRate
}

func?(tm?TimeAndMaterial)?source()?string?{
????return?tm.projectName
}

func?(a?Advertisement)?calculate()?int?{
????return?a.CPC?*?a.noOfClicks
}

func?(a?Advertisement)?source()?string?{
????return?a.adName
}
func?calculateNetIncome(ic?[]Income)?{
????var?netincome?int?=?0
????for?_,?income?:=?range?ic?{
????????fmt.Printf("Income?From?%s?=?$%d\n",?income.source(),?income.calculate())
????????netincome?+=?income.calculate()
????}
????fmt.Printf("Net?income?of?organisation?=?$%d",?netincome)
}

func?main()?{
????project1?:=?FixedBilling{projectName:?"Project?1",?biddedAmount:?5000}
????project2?:=?FixedBilling{projectName:?"Project?2",?biddedAmount:?10000}
????project3?:=?TimeAndMaterial{projectName:?"Project?3",?noOfHours:?160,?hourlyRate:?25}
????bannerAd?:=?Advertisement{adName:?"Banner?Ad",?CPC:?2,?noOfClicks:?500}
????popupAd?:=?Advertisement{adName:?"Popup?Ad",?CPC:?5,?noOfClicks:?750}
????incomeStreams?:=?[]Income{project1,?project2,?project3,?bannerAd,?popupAd}
????calculateNetIncome(incomeStreams)
}

在 playground 中運(yùn)行^[7]

上面程序會(huì)輸出：

Income?From?Project?1?=?$5000
Income?From?Project?2?=?$10000
Income?From?Project?3?=?$4000
Income?From?Banner?Ad?=?$1000
Income?From?Popup?Ad?=?$3750
Net?income?of?organisation?=?$23750

你會(huì)發(fā)現(xiàn)，盡管我們新增了收益流，但卻完全沒有修改 calculateNetIncome 函數(shù)。這就是多態(tài)帶來(lái)的好處。由于新的 Advertisement 同樣實(shí)現(xiàn)了 Income 接口，所以我們能夠向 incomeStreams 切片添加 Advertisement。calculateNetIncome 無(wú)需修改，因?yàn)樗軌蛘{(diào)用 Advertisement 類型的 calculate() 和 source() 方法。

本教程到此結(jié)束。祝你愉快。

上一教程 - 組合取代繼承

下一教程 - Defer^[8]

via: https://golangbot.com/polymorphism/

作者：Nick Coghlan^[9]譯者：Noluye^[10]校對(duì)：polaris1119^[11]

本文由 GCTT^[12] 原創(chuàng)編譯，Go 中文網(wǎng)^[13] 榮譽(yù)推出

參考資料

[1]

Golang 系列教程: https://studygolang.com/subject/2

[2]

接口: https://studygolang.com/articles/12266

[3]

方法: https://studygolang.com/articles/12264

[4]

函數(shù): https://studygolang.com/articles/11892

[5]

切片: https://studygolang.com/articles/12121

[6]

在 playground 上運(yùn)行: https://play.golang.org/p/UClAagvLFT

[7]

在 playground 中運(yùn)行: https://play.golang.org/p/BYRYGjSxFN

[8]

Defer: https://studygolang.com/articles/12719

[9]

Nick Coghlan: https://golangbot.com/about/

[10]

Noluye: https://github.com/Noluye

[11]

polaris1119: https://github.com/polaris1119

[12]

GCTT: https://github.com/studygolang/GCTT

[13]

Go 中文網(wǎng): https://studygolang.com/

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Go 經(jīng)典入門系列 28：多態(tài)

使用接口實(shí)現(xiàn)多態(tài)

新增收益流

參考資料