重学Go语言 | Go初始化Struct的几种方式

站长

2024年03月19日 08:59 · 阅读数 3

公众号：程序员读书，欢迎关注

面向对象编程语言最基础的概念就是类(class)，不过Go语言并没有类的概念，所以使用Go语言开发时，我们一般会用struct(结构体)来模拟面向对象中的类。

类一般是通过构造方法(constructors)来初始化类的实例(对象)中的属性，不过Go的struct并没有构造方法这种机制，那要怎么样初始化struct类型的实例呢？

下面我们来介绍几种创建struct类型变量的方法。

字面量

创建并初始化一个struct变量最简单直接的方式就是使用struct字面量：

//app/school.go
package school

type Student struct {
	ID    int
	Name  string
	Score int
	Grade string
}

//main.go
package main
func main() {
	s := &Student{
		ID:    1,
		Name:  "小明",
		Score: 90,
		Grade: "高中二班",
	}
}

不过有时候我们只是需要一个临时struct类型的话，可以使用匿名struct：

func main() {

	s := struct {
		ID    int
		Name  string
		Score int
		Grade string
	}{
		ID: 1, 
        Name: "小明",
        Score: 90,
        Grade: "高中二年级",
	}
}

使用内置new函数

除了字面量外，使用Go内置的new函数也可以创建一个struct变量，不过这种方式需要自己为struct的每个字段赋初始值：

func main(){
  s := new(Student)
  s.ID = 1
  s.Name = "小明"
  s.Score = 90
  s.Grade = "高中二班"
}

构造函数

前面我们说过Go语言的struct没有构造函数，但是我们可以自定义函数来初始化struct，自定义函数的好处在于：

可以达到复用的目的。
可以起到封装的效果。
可以校验初始化值是否在允许的范围内。

一般我们自定义的构造函数都以New为前缀，比如：

package school

type student struct {
	ID    int
	Name  string
	Score int
	Grade string
}

func NewStudent(ID int, Name string,Score int Grade string) *Student {
    if ID < 0{
        panic("ID不能小于0")
    }
    
    if Score < 0 || Score > 100{
        panic("Score必须在0~100之间")
    }
    
    s := new(Student)
    s.ID = 1
    s.Name = "小明"
    s.Score = 90
    s.Grade = "高中二班"
    return s
}

package main 

import "app/school"

func main(){
    s := school.NewStudent(1,"小明",90,"高中二班")
}

上面的例子中，我们自定义了NewStudent()函数，之后可以在其他包复用该函数来初始化struct，将Student改为student，这样其他包无法直接访问student结构体，达到了封装的效果，而在NewStudent()函数中，我们也可以验证参数是否合理。

当然自定义构造函数也是必须以New为前缀的，比如标准库os包中，初始化文件句柄时，可以使用Open()，Create()和OpenFile()等函数来初始化os.File：

//os包的file.go文件的代码
func Open(name string) (*File, error) {
	return OpenFile(name, O_RDONLY, 0)
}

func Create(name string) (*File, error) {
	return OpenFile(name, O_RDWR|O_CREATE|O_TRUNC, 0666)
}

func OpenFile(name string, flag int, perm FileMode) (*File, error) {
	testlog.Open(name)
	f, err := openFileNolog(name, flag, perm)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	f.appendMode = flag&O_APPEND != 0

	return f, nil
}

支持可变参数的构造函数

在上面的例子中，我们可以通过NewStudent()函数创建一个student类型的变量，但是这个构造函数的参数的顺序与个数是固定的，如果有多个地方调用NewStudent()函数，此时在该函数新增一个参数时，那么所有调用到该函数的代码都必须调整。

我们可以再优化一下我们的构造函数，使用其参数的个数与顺序是可变的：

package school

type student struct {
	ID    int
	Name  string
	Score int
	Grade string
}

type StudentOptionFunc func(*student)

func WithID(id int) StudentOptionFunc {
	return func(s *student) {
		s.ID = id
	}
}

func WithName(name string) StudentOptionFunc {
	return func(s *student) {
		s.Name = name
	}
}

func WithScore(score int) StudentOptionFunc {
	return func(s *student) {
		s.Score = score
	}
}

func WithGrade(grade string) StudentOptionFunc {
	return func(s *student) {
		s.Grade = grade
	}
}

func NewStudent(opts ...StudentOptionFunc) *student {
	s := &student{}
	for _, opt := range opts {
		opt(s)
	}
	return s
}

上面的例子中，构造函数NewStudent()的参数是不定长StudentOptionFunc类型的函数，可以看作是一个装了多个函数的切片，在NewStudent()函数内部遍历这个切片，通过切片中的每个函数来初始化自己的字段。

接下来在调用中，我们就可以不受参数个数与顺序的影响来调用NewStudent()函数了：

package main

import (
	"app/school"
	"fmt"
)

func main() {
	s1 := school.NewStudent(
		school.WithName("小明"), 
        school.WithScore(90),
        school.WithID(1),
        school.WithGrade(""),
	)	
    
    s2 := school.NewStudent(
		school.WithName("小花"), 
        school.WithScore(90),
	)	
}

折中方案

上面演示了两种自定义构造函数，一种初始化参数个数与顺序完全固定，这种方式太死板了，而一种则是可以自由传入参数的顺序与个数，这种方式又太自由了，因为我们可以想一个折中的方案，即把两种方式结合起来：

func NewStudent(id int, Name string, opts ...StudentOptionFunc) *student {
	s := &student{ID: id, Name: Name}
	for _, opt := range opts {
		opt(s)
	}
	return s
}

小结

上面的几种介绍的几种初始化struct的方式并没有好坏之分，选择你喜欢的方式去初始化struct变量即可。