Go 语言中的继承：组合与接口

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发布时间：2025-10-21 11:05:08

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go 语言中的继承：组合与接口

Go 语言常常被认为不支持继承，但通过结构体组合和接口，我们可以实现类似继承的效果。本文将深入探讨 Go 语言中实现代码复用和多态的两种主要方式：结构体组合和接口，并通过示例代码展示它们的应用和区别。

结构体组合：实现代码复用

Go 语言并没有像 Java 或 C++ 那样的传统继承机制，而是提倡使用组合（Composition）来实现代码复用。组合是指在一个结构体中嵌入另一个结构体，从而获得嵌入结构体的字段和方法。

以下是一个简单的示例：

package main

import "fmt"

type Thing struct {
    Name string
    Age  int
}

func (t *Thing) GetName() string {
    return t.Name
}

func (t *Thing) SetName(name string) {
    t.Name = name
}

func (t *Thing) GetAge() int {
    return t.Age
}

func (t *Thing) SetAge(age int) {
    t.Age = age
}

type Person struct {
    Thing
}

type Cat struct {
    Thing
}

func (c *Cat) Speak() {
    fmt.Println("Meow!")
}

func main() {
    p := Person{Thing: Thing{Name: "Alice", Age: 30}}
    c := Cat{Thing: Thing{Name: "Whiskers", Age: 5}}

    fmt.Println(p.GetName()) // 输出: Alice
    fmt.Println(c.GetName()) // 输出: Whiskers

    c.Speak() // 输出: Meow!
}

在这个例子中，Person 和 Cat 结构体都嵌入了 Thing 结构体。这意味着 Person 和 Cat 结构体可以直接访问 Thing 结构体的字段和方法，例如 GetName 和 SetName。 Cat 结构体还定义了自己的方法 Speak。

需要注意的是，尽管结构体组合实现了代码复用，但它并不具备传统继承的多态性。 例如，如果你有一个 Thing 类型的变量，你不能直接将 Person 或 Cat 类型的变量赋值给它，因为它们的类型不同。

接口：实现行为的继承和多态

Go 语言中的接口是一种类型，它定义了一组方法签名。任何实现了这些方法的类型都被认为实现了该接口。接口提供了一种实现行为继承和多态的方式。

以下是一个使用接口的示例：

package main

import "fmt"

type Speaker interface {
    Speak()
}

type Dog struct {
    Name string
}

func (d Dog) Speak() {
    fmt.Println("Woof!")
}

type Cat struct {
    Name string
}

func (c Cat) Speak() {
    fmt.Println("Meow!")
}

func main() {
    animals := []Speaker{Dog{Name: "Buddy"}, Cat{Name: "Whiskers"}}

    for _, animal := range animals {
        animal.Speak()
    }
}

在这个例子中，Speaker 接口定义了一个 Speak 方法。Dog 和 Cat 结构体都实现了 Speaker 接口，因为它们都定义了 Speak 方法。在 main 函数中，我们创建了一个 Speaker 类型的切片，并将 Dog 和 Cat 类型的变量添加到其中。由于 Dog 和 Cat 都实现了 Speaker 接口，所以它们可以被当作 Speaker 类型来处理。当我们在循环中调用 animal.Speak() 时，会根据实际类型调用不同的 Speak 方法，这就是多态。

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接口嵌套：构建接口继承树

Go 语言允许接口嵌套，即在一个接口中嵌入另一个接口。这可以创建接口继承树，实现更复杂的行为组合。

package main

import "fmt"

type Animal interface {
    Eat()
}

type Mammal interface {
    Animal
    Breathe()
}

type Dog struct{}

func (d Dog) Eat() {
    fmt.Println("Dog is eating.")
}

func (d Dog) Breathe() {
    fmt.Println("Dog is breathing.")
}

func main() {
    var a Animal = Dog{}
    a.Eat()

    var m Mammal = Dog{}
    m.Eat()
    m.Breathe()
}

在这个例子中，Mammal 接口嵌入了 Animal 接口。这意味着任何实现了 Mammal 接口的类型也必须实现 Animal 接口。Dog 结构体实现了 Mammal 接口，因此它也必须实现 Animal 接口。