Go | 使用匿名欄位模擬繼承

💬 簡介

在 Go 語言中，結構（struct）是一種非常靈活且常用的資料型別，結構可以包含一個或多個匿名欄位。這些匿名欄位不會顯示欄位名稱，而是直接使用欄位的型別作為欄位的名字。匿名欄位可以是任何資料型別，甚至可以是結構型別。當結構中包含結構型別的匿名欄位時，這些結構欄位會自動成為外層結構的一部分，這就實現了結構之間的內嵌和組合。

這種特性可以將 Go 中的結構設計與面向物件語言中的繼承概念相提並論。Go 語言中的“繼承”並不透過傳統的繼承機制實現，而是通過內嵌和組合來達成的。因此，在 Go 中，組合（composition）比繼承更為重要。

這篇文章將深入介紹 Go 中的匿名欄位的基本概念和用法，並展示如何利用它們來簡化程式碼結構，達到類似繼承的效果。

圖片來源：Gophers

🔍 什麼是匿名欄位？

匿名欄位是指結構中的欄位不使用顯式的欄位名稱，而是直接使用欄位的型別作為名稱。這種欄位稱為匿名欄位，它使得程式碼更加簡潔，並且允許直接通過欄位的資料類型來訪問欄位。

• 範例：基本型別的匿名欄位

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  package main import "fmt" // 定義包含匿名欄位的結構 type Person struct { string // 匿名欄位，使用基本型別 string int // 匿名欄位，使用基本型別 int } func main() { // 創建一個 Person 結構實例 p := Person{"Alice", 30} // 訪問匿名欄位的欄位 fmt.Println("Name:", p.string) // 輸出: Name: Alice fmt.Println("Age:", p.int) // 輸出: Age: 30 }

  📝 在這個範例中，我們定義了 Person 結構，它包含兩個匿名欄位：一個 string 類型和一個 int 類型。我們在 main 函式中創建了一個 Person 結構的實例，並使用匿名欄位的類型名稱來訪問欄位。

• 範例：結構型別作為匿名欄位

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  package main import "fmt" // 定義 Address 結構 type Address struct { City string State string } // 定義 Person 結構，匿名欄位嵌入 Address 結構 type Person struct { Name string Age int Address // 匿名欄位，直接使用 Address 結構 } func main() { // 創建一個 Person 結構實例 p := Person{ Name: "Alice", Age: 30, Address: Address{ City: "New York", State: "NY", }, } // 訪問匿名欄位的欄位 fmt.Println("Name:", p.Name) // 輸出: Name: Alice fmt.Println("Age:", p.Age) // 輸出: Age: 30 fmt.Println("City:", p.City) // 輸出: City: New York fmt.Println("State:", p.State) // 輸出: State: NY }

  📝 在這個範例中，Person 結構中嵌入了 Address 結構作為匿名欄位。這樣，Person 便能直接訪問 Address 結構中的欄位 City 和 State，就像它們是 Person 結構的欄位一樣。

🛠 匿名欄位的特點與用途

• 簡化程式碼結構： 匿名欄位可以減少多餘的欄位名稱，讓程式碼結構變得更加簡潔。例如，當你想將一個結構嵌入到另一個結構中，並且不需要額外的欄位名稱時，匿名欄位非常有用。
• 模擬繼承： 在 Go 語言中，沒有傳統意義上的繼承機制，但匿名欄位可以實現類似繼承的效果。當一個結構嵌入另一個結構時，嵌入結構的欄位會成為外層結構的一部分，這樣就能夠模擬類似繼承的行為。
  • 範例：模擬繼承

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    package main import "fmt" // 定義一個父結構 type Animal struct { Name string } // 定義子結構，嵌入父結構作為匿名欄位 type Dog struct { Animal // 匿名欄位 Breed string } func main() { d := Dog{ Animal: Animal{Name: "Buddy"}, Breed: "Golden Retriever", } // 訪問匿名欄位中的欄位 fmt.Println("Name:", d.Name) // 輸出: Name: Buddy fmt.Println("Breed:", d.Breed) // 輸出: Breed: Golden Retriever }

    📝 在這個範例中，Dog 結構嵌入了 Animal 結構作為匿名欄位，這樣 Dog 便可以直接訪問 Animal 結構的欄位 Name。

⚠️ 注意事項

• 名稱衝突： 當結構中有多個匿名欄位具有相同的名稱時，會產生名稱衝突。Go 語言允許這樣做，但如果在嵌入結構時有欄位名稱重複，則會引發錯誤。
  • 範例：

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    package main import "fmt" type Person struct { Name string } type Employee struct { Person // 匿名欄位 Name string // 與 Person 結構中的 Name 欄位重名 } func main() { e := Employee{ Person: Person{Name: "Alice"}, Name: "Bob", } fmt.Println("Employee Name:", e.Name) // 輸出: Employee Name: Bob }

    📝 在這個範例中，Person 結構和 Employee 結構都有名為 Name 的欄位，因此 e.Name 會選擇 Employee 結構中的 Name 欄位，而不是從 Person 結構繼承的 Name。

• 匿名欄位作為傳值類型：當結構作為值傳遞時，匿名欄位會被複製，因此對匿名欄位的修改不會影響原始結構。
  • 範例：

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    package main import "fmt" type Person struct { Name string Age int } type Employee struct { Person // 匿名欄位 Salary int } func updateAge(emp Employee, newAge int) { emp.Age = newAge // 修改匿名欄位 Person 的 Age fmt.Println("Inside updateAge - Name:", emp.Name, "Age:", emp.Age) } func main() { e := Employee{ Person: Person{Name: "Alice", Age: 30}, Salary: 50000, } // 傳遞結構的複製，updateAge 函式內部修改的是副本 updateAge(e, 35) // 查看 main 中的 e 的值 fmt.Println("Outside updateAge - Name:", e.Name, "Age:", e.Age) }

    📝 在這個範例中，Age 被修改的只是 updateAge 函式內的副本，而不是原始的結構。

• 匿名欄位作為指標類型：當結構作為指標傳遞時，對匿名欄位的修改會直接影響原始結構。這是因為指標傳遞的是記憶體位置而非複製。
  • 範例：

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    package main import "fmt" type Person struct { Name string Age int } type Employee struct { *Person // 匿名指標欄位 Salary int } func updateAge(emp *Employee, newAge int) { emp.Age = newAge // 修改匿名欄位 Person 的 Age fmt.Println("Inside updateAge - Name:", emp.Name, "Age:", emp.Age) } func main() { p := &Person{Name: "Alice", Age: 30} e := &Employee{ Person: p, // 將指標賦給匿名欄位 Salary: 50000, } // 傳遞結構指標，更新指標欄位的內容 updateAge(e, 35) // 查看 main 中的 e 的值 fmt.Println("Outside updateAge - Name:", e.Name, "Age:", e.Age) }

    📝 在這個範例中，傳遞的是結構的指標，所以對 Age 的修改會影響原始結構中的欄位。

🎯 總結

• 匿名欄位讓你可以在 Go 中更簡潔地定義結構，並且直接訪問嵌入結構的欄位。
• 它有助於實現類似繼承的行為，使得程式碼更具可重用性。
• 在使用匿名欄位時要小心名稱衝突和傳值問題。

最後建議回顧一下 Go | 菜鳥教學 目錄，了解其章節內容。

註：以上參考了
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