12 结构体

Go 中无 ·类· 的概念，不支持类的继承等面向对象的概念
通过 结构体的内嵌再配合接口 比面向对象具有更高的扩展性和灵活性

类型别名和自定义类型

自定义类型

Go 中的基本数据类型：string, int… ,浮点数等
Go 可以使用type 关键字定义自定义类型
自定义类型：定义了一个全新的类型
- 可以基于内置基本数据类型
- 可以通过struct定义
type name T
name 就是一种新类型，具有 T类型的特性

类型别名

类型别名规定：type TypeAlias = Type
- TypeAlias 只是Type 的别名，
- 本质上是同一个类型
rune 和 byte 就是类型别名：
- type rune = int32
- type byte = uint8

类型定义和类型别名的区别

type NewInt int : %T : main.NewInt
type MyInt = int: %T : int

结果显示a的类型是main.NewInt，表示main包下定义的NewInt类型。

b的类型是int。MyInt类型只会在代码中存在，编译完成时并不会有MyInt类型。

结构体

基本数据类型可以表示一些事物的部分属性
结构体可以封装多个基本数据类型，表达一个事物的全部属性
- 本质上是一种聚合类型
Go 通过struct实现面向对象

结构体的定义

使用type 和 struct

```go
type 类型名 struct{

字段名 字段类型
字段名 字段类型

}


  * 类型名：同一个包内不能重复

  * 字段名：字段名必须唯一，同样字段类型的字段名可写在同一行

  * 字段类型：结构体字段的具体类型

### 结构体实例化

* 只有当结构体实例化时，才会真正的分配内存，才能使用结构体的字段
* 使用关键字`var`声明：`var 结构体实例 结构体类型`

#### 基本实例化

* 声明后，使用操作符`.`访问结构体字段（成员变量）进行初始化

* ```go
  type person struct {
  	name string
  	city string
  	age  int8
  }
  
  func main() {
  	var p1 person
  	p1.name = "沙河娜扎"
  	p1.city = "北京"
  	p1.age = 18
  	fmt.Printf("p1=%v\n", p1)  //p1={沙河娜扎 北京 18}
  	fmt.Printf("p1=%#v\n", p1) //p1=main.person{name:"沙河娜扎", city:"北京", age:18}
  }

匿名结构体

定义一些临时数据结构，使用匿名结构体

var user struct{Name string; Age int}

创建指针类型结构体

可以使用new 对结构体进行实例化，得到结构体的地址

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var p2 = new(person)
fmt.Printf("%T",p2) //*main.person
fmt.Printf("%#v",p2) //&main.person(..)

p2 是一个结构体指针
注意：Go 支持对结构体指针直接使用.访问结构体成员

取结构体的地址实例化

使用& 对结构体进行取地址操作，相当于对该结构体类型进行了一次new实例化操作

```go
p3 := &person()
p3.name = “qimi”


* `p3.name = "qimi"` 在底层 是`(*p3).name = "qimi"`

  * 是 Go 帮我们实现的语法糖



### 结构体初始化

* **未初始化的结构体**，其成员变量都是对应其类型的零值

* ```go
  type person struct {
  	name string
  	city string
  	age  int8
  }
  
  func main() {
  	var p4 person
  	fmt.Printf("p4=%#v\n", p4) //p4=main.person{name:"", city:"", age:0}
  }

使用键值对初始化

键对应结构体的字段

值对应该字段的初始值

```go
p5 := person{

name : "小王子",
city : "beijing",
age : 18,

}


* 对结构体指针进行键值对初始化：

  * ```go
    p6 := &person{
    	name: "小王子",
    	city: "北京",
    	age:  18,
    }

未指定初始值的字段的值为该字段类型的零值
- ```go
p7 := &person{
```
  city: "北京",
```
}
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#### 使用值得列表初始化

* 初始化结构体时，直接写值：

* ```go
p8 := &person{
"沙河娜扎",
"北京",
28,
}
- 必须要初始化结构体的所有字段
- 初始值的填充顺序必须与字段，在结构体中的声明顺序一致
- 不能和键值对初始化混用

结构体内存布局

结构体占用一块 连续的内存

空结构体

空结构体不占用空间

fmt.Printf(unsafe.Sizeof(v)) //0

面试题

type student struct {
	name string
	age  int
}

func main() {
	m := make(map[string]*student)
	stus := []student{
		{name: "小王子", age: 18},
		{name: "娜扎", age: 23},
		{name: "大王八", age: 9000},
	}

	for _, stu := range stus {
        m[stu.name] = &stu  //m : "小王子"：&student{name: "小王子", age: 18}
	}
	for k, v := range m {
		fmt.Println(k, "=>", v.name)
	}
}

执行结果：

1
2
3

小王子 => 小王子
娜扎 => 娜扎
大王八 => 大王八

运行结果:

1
2
3

大王八 => 大王八
小王子 => 大王八
娜扎 => 大王八

构造函数

Go 结构体没有构造函数，需要自己实现
struct 是值类型，值拷贝性能开销比较大，所以构造函数返回的是结构体指针类型
- ```go
func newPerson(name, city string, age int8) *person {
```
  return &person{
      name: name,
      city: city,
      age:  age,
  }
```
}
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* 调用：

* ```go
p9 := newPerson("张三", "沙河", 90)

方法和接收者

Go 中的方法（Method）：一种作用于特定类型变量的函数
- 这种特定类型变量叫做接收者Receiver
- 接收者的概念类似于this, self

方法的定义格式：

```go
func (接收者变量接收者类型) 方法名(参数列表) (返回参数) {

函数体

}

  * **接收者变量：**接收者中的参数变量名在命名时，官方建议使用接收者类型名称首字母的小写，而不是`self`、`this`之类的命名
  * **接收者类型：**接收者类型和参数类似，可以是**指针类型和非指针类型**
  * **方法名、参数列表、返回参数：** 与函数定义相同
  
* 示例：

  ```go
  //Person 结构体
  type Person struct {
  	name string
  	age  int8
  }
  
  //NewPerson 构造函数
  func NewPerson(name string, age int8) *Person {
  	return &Person{
  		name: name,
  		age:  age,
  	}
  }
  
  //Dream Person做梦的方法
  func (p Person) Dream() {
  	fmt.Printf("%s的梦想是学好Go语言！\n", p.name)
  }
  
  func main() {
  	p1 := NewPerson("小王子", 25)
  	p1.Dream()
  }

方法与函数的区别：
- 函数不属于任何类型
- 方法属于特定类型

指针类型的接收者

指针类型的接收者：结构体的指针
调用方法时，修改接收者指针的任意成员变量，都是有效的
- 接近于其他面向对象中的this, self

示例：一个方法：修改实例变量的年龄

```go
// SetAge 设置p的年龄
// 使用指针接收者
func (p *Person) SetAge(newAge int8) {

p.age = newAge

}


* ```go
  func main() {
  	p1 := NewPerson("小王子", 25)
  	fmt.Println(p1.age) // 25
  	p1.SetAge(30)
  	fmt.Println(p1.age) // 30
  }

值类型的接收者

方法作用于值类型接收者时，Go 会在运行前将接收者的值复制一份

在值类型接收者的方法中，可以获取接收者的成员值，但无法修改接收者变量本身

```go
// SetAge2 设置p的年龄
// 使用值接收者
func (p Person) SetAge2(newAge int8) {

p.age = newAge

}func main() {

p1 := NewPerson("小王子", 25)
p1.Dream()
fmt.Println(p1.age) // 25
p1.SetAge2(30) // (*p1).SetAge2(30)
fmt.Println(p1.age) // 25

}


#### 何时使用 指针类型的接收者

* 需要修改接收者的成员值
* 接收者是 拷贝代价比较大的大对象
* 保证一致性，若有个方法使用了指针接收者，其他也应该同步



### 任意类型添加方法

* 在Go中，**任何类型**都可以拥有方法，**接收者可以是任何类型**

  * 例如：将内置类型`int` 使用关键字type，定义为新的自定义类型，可以为其添加方法

  * ```go
    //MyInt 将int定义为自定义MyInt类型
    type MyInt int
    
    //SayHello 为MyInt添加一个SayHello的方法
    func (m MyInt) SayHello() {
    	fmt.Println("Hello, 我是一个int。")
    }
    func main() {
    	var m1 MyInt
    	m1.SayHello() //Hello, 我是一个int。
    	m1 = 100
    	fmt.Printf("%#v  %T\n", m1, m1) //100  main.MyInt
    }

注意：不能给其他包的类型定义方法

结构体的匿名字段

结构体允许其成员字段在声明时，没有字段名，只有类型
==注意：==Go 会默认采用类型名作为字段名，结构体要求字段名称必须唯一
- 因此，一个结构体中，同种类型的匿名字段只能有一个

```go
//Person 结构体Person类型
type Person struct {

string
int

}

func main() {

p1 := Person{
    "小王子",
    18,
}
fmt.Printf("%#v\n", p1)        //main.Person{string:"北京", int:18}
fmt.Println(p1.string, p1.int) //北京 18

}


* 

### 嵌套结构体

* 结构体中，可以**嵌套包含** 另一个结构体或结构体指针

  * 示例

    ```go
    //Address 地址结构体
    type Address struct {
    	Province string
    	City     string
    }
    
    //User 用户结构体
    type User struct {
    	Name    string
    	Gender  string
    	Address Address
    }
    
    func main() {
    	user1 := User{
    		Name:   "小王子",
    		Gender: "男",
    		Address: Address{
    			Province: "山东",
    			City:     "威海",
    		},
    	}
    	fmt.Printf("user1=%#v\n", user1)//user1=main.User{Name:"小王子", Gender:"男", Address:main.Address{Province:"山东", City:"威海"}}
    }

嵌套匿名字段

嵌套的结构体也可采用匿名字段：

```go
//Address 地址结构体
type Address struct {

Province string
City     string

}//User 用户结构体
type User struct {

Name    string
Gender  string
Address //匿名字段

}func main() {

var user2 User
user2.Name = "小王子"
user2.Gender = "男"
user2.Address.Province = "山东"    // 匿名字段默认使用类型名作为字段名
user2.City = "威海"                // 匿名字段可以省略
fmt.Printf("user2=%#v\n", user2) //user2=main.User{Name:"小王子", Gender:"男", Address:main.Address{Province:"山东", City:"威海"}}

}


* 当访问结构体成员时，现在结构体中查找该字段，再去嵌套的匿名字段找



#### 嵌套结构体的字段名冲突

* 嵌套结构体内部可能存在相同的字段名。在这种情况下为了避免歧义需要通过指定具体的内嵌结构体字段名。

  ```go
  //Address 地址结构体
  type Address struct {
  	Province   string
  	City       string
  	CreateTime string
  }
  
  //Email 邮箱结构体
  type Email struct {
  	Account    string
  	CreateTime string
  }
  
  //User 用户结构体
  type User struct {
  	Name   string
  	Gender string
  	Address
  	Email
  }
  
  func main() {
  	var user3 User
  	user3.Name = "沙河娜扎"
  	user3.Gender = "男"
  	// user3.CreateTime = "2019" //ambiguous selector user3.CreateTime
  	user3.Address.CreateTime = "2000" //指定Address结构体中的CreateTime
  	user3.Email.CreateTime = "2000"   //指定Email结构体中的CreateTime
  }

结构体的 “继承”

Go 中使用结构体，可以实现其他面向对象中的继承

```go
//Animal 动物
type Animal struct {

name string

}func (a *Animal) move() {

fmt.Printf("%s会动！\n", a.name)

}//Dog 狗
type Dog struct {

Feet    int8
*Animal //通过嵌套匿名结构体实现继承

}func (d *Dog) wang() {

fmt.Printf("%s会汪汪汪~\n", d.name)

}func main() {

d1 := &Dog{
    Feet: 4,
    Animal: &Animal{ //注意嵌套的是结构体指针
        name: "乐乐",
    },
}
d1.wang() //乐乐会汪汪汪~
d1.move() //乐乐会动！

}




### 结构体字段的可见性

* 结构体中：
  * **大写**开头表示**可公开访问**
  * **小写**表示**私有**(仅在定义当前结构体的包中访问)



### 结构体 与 JSON 序列化

* `JSON` ：`JavaScript Object Notation`

  * 轻量级的**数据交换格式**
  * 易于 阅读和编写
  * 易于 机器解析和生成

* JSON 键值对：用于保存 JS 对象的一种方式

  * 键/值对 格式：`"键名" : 值, `

  * ```go
    //Student 学生
    type Student struct {
    	ID     int
    	Gender string
    	Name   string
    }
    
    //Class 班级
    type Class struct {
    	Title    string
    	Students []*Student
    }
    
    func main() {
    	c := &Class{
    		Title:    "101",
    		Students: make([]*Student, 0, 200),
    	}
    	for i := 0; i < 10; i++ {
    		stu := &Student{
    			Name:   fmt.Sprintf("stu%02d", i),
    			Gender: "男",
    			ID:     i,
    		}
    		c.Students = append(c.Students, stu)
    	}
    	//JSON序列化：结构体-->JSON格式的字符串
    	data, err := json.Marshal(c)
    	if err != nil {
    		fmt.Println("json marshal failed")
    		return
    	}
    	fmt.Printf("json:%s\n", data)
    	//JSON反序列化：JSON格式的字符串-->结构体
    	str := `{"Title":"101","Students":[{"ID":0,"Gender":"男","Name":"stu00"},{"ID":1,"Gender":"男","Name":"stu01"},{"ID":2,"Gender":"男","Name":"stu02"},{"ID":3,"Gender":"男","Name":"stu03"},{"ID":4,"Gender":"男","Name":"stu04"},{"ID":5,"Gender":"男","Name":"stu05"},{"ID":6,"Gender":"男","Name":"stu06"},{"ID":7,"Gender":"男","Name":"stu07"},{"ID":8,"Gender":"男","Name":"stu08"},{"ID":9,"Gender":"男","Name":"stu09"}]}`
    	c1 := &Class{}
    	err = json.Unmarshal([]byte(str), c1)
    	if err != nil {
    		fmt.Println("json unmarshal failed!")
    		return
    	}
    	fmt.Printf("%#v\n", c1)
    }

结构体标签(Tag)

Tag 是结构体中的 元信息，运行的时候通过反射机制读取出来

Tag 在结构体字段的后方定义，用==反引号==包裹

```
key1:"balue1" key2:"value2"


* 结构体`tag` 有一个或多个键值对组成

  * 键与值是用冒号分隔，值使用双引号括起来
  * 同一个结构体字段可以设置多个键值对，不同键值对使用空格分隔

* ==注意： ==为结构体编写`Tag`时，必须严格遵守键值对的规则。结构体标签的解析代码的容错能力很差，一旦格式写错，编译和运行时都不会提示任何错误，通过反射也无法正确取值。例如**不要在key和value之间添加空格。**



* 示例：每个字段定义json序列化时使用的 Tag

  * ```go
    //Student 学生
    type Student struct {
    	ID     int    `json:"id"` //通过指定tag实现json序列化该字段时的key
    	Gender string //json序列化是默认使用字段名作为key
    	name   string //私有不能被json包访问
    }
    
    func main() {
    	s1 := Student{
    		ID:     1,
    		Gender: "男",
    		name:   "沙河娜扎",
    	}
    	data, err := json.Marshal(s1)
    	if err != nil {
    		fmt.Println("json marshal failed!")
    		return
    	}
    	fmt.Printf("json str:%s\n", data) //json str:{"id":1,"Gender":"男"}
    }

结构体和方法补充知识点

slice 和 map都包含了指向底层数据的指针，在复制时需要特别注意

```go
type Person struct {

name   string
age    int8
dreams []string

}

func (p *Person) SetDreams(dreams []string) {

p.dreams = dreams

}

func main() {

p1 := Person{name: "小王子", age: 18}
data := []string{"吃饭", "睡觉", "打豆豆"}
p1.SetDreams(data)

// 你真的想要修改 p1.dreams 吗？
data[1] = "不睡觉"
fmt.Println(p1.dreams)  // ?

}


* 正确的做法：在方法中使用传入的 slice 的拷贝，进行结构体赋值

  * ```go
    func (p *Person) SetDreams(dreams []string) {
    	p.dreams = make([]string, len(dreams))
    	copy(p.dreams, dreams)
    }