Go学习笔记4
十三、对象9.挎包创建结构体实例
【1】创建不同的包：
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403007-1245014387.png
【2】student.go:
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403241-1428827387.png 【3】main.go:
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403047-1242519365.png 发现：如果结构体首字母大写的话，在其它包下可以访问
但是：如果结构体的首字母小写？
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403007-1826991878.png
解决：结构体首字母小写，跨包访问没问题：---》工厂模式
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403077-2057778698.png https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403279-311444039.png 10.封装
【1】什么是封装：
封装(encapsulation)就是把抽象出的字段和对字段的操作封装在一起，数据被保护在内部,程序的其它包只有通过被授权的操作方法，才能对字段进行操作。
【2】封装的好处：
[*]隐藏实现细节
[*]提可以对数据进行验证，保证安全合理
【3】Golang中如何实现封装：
[*]建议将结构体、字段(属性)的首字母小写(其它包不能使用，类似private，实际开发不小写也可能，因为封装没有那么严格)
[*]给结构体所在包提供一个工厂模式的函数，首字母大写（类似一个构造函数）
[*]提供一个首字母大写的Set方法(类似其它语言的public)，用于对属性判断并赋值
func (var 结构体类型名)SetXxx(参数列表){
//加入数据验证的业务逻辑
var.Age =参数
}
[*]提供一个首字母大写的Get方法(类似其它语言的public)，用于获取属性的值
func (var结构体类型名) GetXxx() (返回值列表){
return var.字段;
}
【4】代码实现：
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403002-1919782631.png https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403179-77606689.png https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403069-220695754.png 11.继承
【1】继承的引入：
当多个结构体存在相同的属性(字段)和方法时,可以从这些结构体中抽象出结构体,在该结构体中定义这些相同的属性和方法，其它的结构体不需要重新定义这些属性和方法，只需嵌套一个匿名结构体即可。也就是说:在Golang中，如果一个struct嵌套了另一个匿名结构体，那么这个结构体可以直接访问匿名结构体的字段和方法，从而实现了继承特性。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403183-480391114.png 【2】代码引入：
package main
import (
"fmt"
)
//定义动物结构体：
type Animal struct{
Age int
Weight float32
}
//给Animal绑定方法：喊叫：
func (an *Animal) Shout(){
fmt.Println("我可以大声喊叫")
}
////给Animal绑定方法：自我展示：
func (an *Animal) ShowInfo(){
fmt.Printf("动物的年龄是：%v,动物的体重是：%v",an.Age,an.Weight)
}
//定义结构体：Cat
type Cat struct{
//为了复用性，体现继承思维，嵌入匿名结构体：——》将Animal中的字段和方法都达到复用
Animal
}
//对Cat绑定特有的方法：
func (c *Cat) scratch(){
fmt.Println("我是小猫，我可以挠人")
}
func main(){
//创建Cat结构体示例：
cat := &Cat{}
cat.Animal.Age = 3
cat.Animal.Weight = 10.6
cat.Animal.Shout()
cat.Animal.ShowInfo()
cat.scratch()
}【3】继承的优点：
提高代码的复用性、扩展性
12.继承的注意事项
【1】结构体可以使用嵌套匿名结构体所有的字段和方法，即:首字母大写或者小写的字段、方法，都可以使用。
package main
import (
"fmt"
)
//定义动物结构体：
type Animal struct{
Age int
weight float32
}
//给Animal绑定方法：喊叫：
func (an *Animal) Shout(){
fmt.Println("我可以大声喊叫")
}
////给Animal绑定方法：自我展示：
func (an *Animal) showInfo(){
fmt.Printf("动物的年龄是：%v,动物的体重是：%v",an.Age,an.weight)
}
//定义结构体：Cat
type Cat struct{
//为了复用性，体现继承思维，嵌入匿名结构体：——》将Animal中的字段和方法都达到复用
Animal
}
//对Cat绑定特有的方法：
func (c *Cat) scratch(){
fmt.Println("我是小猫，我可以挠人")
}
func main(){
//创建Cat结构体示例：
cat := &Cat{}
cat.Animal.Age = 3
cat.Animal.weight = 10.6
cat.Animal.Shout()
cat.Animal.showInfo()
cat.scratch()
}【2】匿名结构体字段访问可以简化。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403026-1000877019.png 等价于：
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403030-1595064223.png cat.Age --->cat对应的结构体中找是否有Age字段，如果有直接使用，如果没有就去找嵌入的结构体类型中的Age
【3】当结构体和匿名结构体有相同的字段或者方法时，编译器采用就近访问原则访问，如希望访问匿名结构体的字段和方法，可以通过匿名结构体名来区分。
package main
import (
"fmt"
)
//定义动物结构体：
type Animal struct{
Age int
weight float32
}
//给Animal绑定方法：喊叫：
func (an *Animal) Shout(){
fmt.Println("我可以大声喊叫")
}
////给Animal绑定方法：自我展示：
func (an *Animal) showInfo(){
fmt.Printf("动物的年龄是：%v,动物的体重是：%v",an.Age,an.weight)
}
//定义结构体：Cat
type Cat struct{
//为了复用性，体现继承思维，嵌入匿名结构体：——》将Animal中的字段和方法都达到复用
Animal
Age int
}
func (c *Cat) showInfo(){
fmt.Printf("~~~~~~~~动物的年龄是：%v,动物的体重是：%v",c.Age,c.weight)
}
//对Cat绑定特有的方法：
func (c *Cat) scratch(){
fmt.Println("我是小猫，我可以挠人")
}
func main(){
//创建Cat结构体示例：
// cat := &Cat{}
// cat.Age = 3
// cat.weight = 10.6
// cat.Shout()
// cat.showInfo()
// cat.scratch()
cat := &Cat{}
cat.weight = 9.4
cat.Age = 10 //就近原则
cat.Animal.Age = 20
cat.showInfo()//就近原则
cat.Animal.showInfo()
}【4】Golang中支持多继承：如一个结构体嵌套了多个匿名结构体，那么该结构体可以直接访问嵌套的匿名结构体的字段和方法，从而实现了多重继承。为了保证代码的简洁性，建议大家尽量不使用多重继承，很多语言就将多重继承去除了，但是Go中保留了。
package main
import (
"fmt"
)
type A struct{
a int
b string
}
type B struct{
c int
d string
}
type C struct{
A
B
}
func main(){
//构建C结构体实例：
c := C{A{10,"aaa"},B{20,"ccc"}}
fmt.Println(c)
}【5】如嵌入的匿名结构体有相同的字段名或者方法名，则在访问时，需要通过匿名结构体类型名来区分。
package main
import (
"fmt"
)
type A struct{
a int
b string
}
type B struct{
c int
d string
a int
}
type C struct{
A
B
}
func main(){
//构建C结构体实例：
c := C{A{10,"aaa"},B{20,"ccc",50}}
fmt.Println(c.b)
fmt.Println(c.d)
fmt.Println(c.A.a)
fmt.Println(c.B.a)
}【6】结构体的匿名字段可以是基本数据类型。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403182-727492559.png 【7】嵌套匿名结构体后，也可以在创建结构体变量(实例)时，直接指定各个匿名结构体字段的值。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403279-500704322.png 【8】嵌入匿名结构体的指针也是可以的。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403113-2016037201.png 【9】结构体的字段可以是结构体类型的。（组合模式）
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403087-302979818.png 13.接口
【1】代码入门：
package main
import "fmt"
//接口的定义：定义规则、定义规范，定义某种能力：
type SayHello interface{
//声明没有实现的方法：
sayHello()
}
//接口的实现：定义一个结构体：
//中国人：
type Chinese struct{
}
//实现接口的方法---》具体的实现：
func (person Chinese) sayHello(){
fmt.Println("你好")
}
//接口的实现：定义一个结构体：
//美国人：
type American struct{
}
//实现接口的方法---》具体的实现：
func (person American) sayHello(){
fmt.Println("hi")
}
//定义一个函数：专门用来各国人打招呼的函数，接收具备SayHello接口的能力的变量：
func greet(s SayHello){
s.sayHello()
}
func main(){
//创建一个中国人：
c := Chinese{}
//创建一个美国人：
a := American{}
//美国人打招呼：
greet(a)
//中国人打招呼：
greet(c)
}【2】总结：
（1）接口中可以定义一组方法，但不需要实现，不需要方法体。并且接口中不能包含任何变量。到某个自定义类型要使用的时候（实现接口的时候）,再根据具体情况把这些方法具体实现出来。
（2）实现接口要实现所有的方法才是实现。
（3）Golang中的接口不需要显式的实现接口。Golang中没有implement关键字。
（Golang中实现接口是基于方法的，不是基于接口的）
例如：
A接口 a,b方法
B接口 a,b方法
C结构体 实现了a,b方法 ，那么C实现了A接口，也可以说实现了B接口 （只要实现全部方法即可，和实际接口耦合性很低，比Java松散得多）
（4）接口目的是为了定义规范，具体由别人来实现即可。
14.接口注意事项
【1】接口本身不能创建实例，但是可以指向一个实现了该接口的自定义类型的变量。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403078-319335624.png 【2】只要是自定义数据类型，就可以实现接口，不仅仅是结构体类型。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403247-1481519240.png 【3】一个自定义类型可以实现多个接口
package main
import "fmt"
type AInterface interface{
a()
}
type BInterface interface{
b()
}
type Stu struct{
}
func (s Stu) a(){
fmt.Println("aaaa")
}
func (s Stu) b(){
fmt.Println("bbbb")
}
func main(){
var s Stu
var a AInterface = s
var b BInterface = s
a.a()
b.b()
}【4】一个接口(比如A接口)可以继承多个别的接口(比如B,C接口)，这时如果要实现A接口,也必须将B,C接口的方法也全部实现。
package main
import "fmt"
type CInterface interface{
c()
}
type BInterface interface{
b()
}
type AInterface interface{
BInterface
CInterface
a()
}
type Stu struct{
}
func (s Stu) a(){
fmt.Println("a")
}
func (s Stu) b(){
fmt.Println("b")
}
func (s Stu) c(){
fmt.Println("c")
}
func main(){
var s Stu
var a AInterface = s
a.a()
a.b()
a.c()
}【5】interface类型默认是一个指针(引用类型)，如果没有对interface初始化就使用,那么会输出nil
【6】空接口没有任何方法,所以可以理解为所有类型都实现了空接口，也可以理解为我们可以把任何一个变量赋给空接口。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403266-364088652.png 15.多态
【1】基本介绍
变量(实例)具有多种形态。面向对象的第三大特征，在Go语言，多态特征是通过接口实现的。可以按照统一的接口来调用不同的实现。这时接口变量就呈现不同的形态。
【2】案例：
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403177-2014277686.png
【3】接口体现多态特征
[*]多态参数： s叫多态参数
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403058-250385799.png
[*]多态数组 ：
比如：定义SayHello数组，存放中国人结构体、美国人结构体
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403284-1063543686.png
16.断言
Go语言里面有一个语法，可以直接判断是否是该类型的变量： value, ok := element.(T).
这里value就是变量的值，ok是一个bool类型，element是interface变量，T是断言的类型。
【2】断言的案例引入：
package main
import "fmt"
//接口的定义：定义规则、定义规范，定义某种能力：
type SayHello interface{
//声明没有实现的方法：
sayHello()
}
//接口的实现：定义一个结构体：
//中国人：
type Chinese struct{
name string
}
//实现接口的方法---》具体的实现：
func (person Chinese) sayHello(){
fmt.Println("你好")
}
//中国人特有的方法
func (person Chinese) niuYangGe(){
fmt.Println("东北文化-扭秧歌")
}
//接口的实现：定义一个结构体：
//美国人：
type American struct{
name string
}
//实现接口的方法---》具体的实现：
func (person American) sayHello(){
fmt.Println("hi")
}
//定义一个函数：专门用来各国人打招呼的函数，接收具备SayHello接口的能力的变量：
func greet(s SayHello){
s.sayHello()
//断言：
var ch Chinese = s.(Chinese)//看s是否能转成Chinese类型并且赋给ch变量
ch.niuYangGe()
}
func main(){
//创建一个中国人：
c := Chinese{}
//创建一个美国人：
//a := American{}
//美国人打招呼：
//greet(a)
//中国人打招呼：
greet(c)
}解决第二个返回值问题：
package main
import "fmt"
//接口的定义：定义规则、定义规范，定义某种能力：
type SayHello interface{
//声明没有实现的方法：
sayHello()
}
//接口的实现：定义一个结构体：
//中国人：
type Chinese struct{
name string
}
//实现接口的方法---》具体的实现：
func (person Chinese) sayHello(){
fmt.Println("你好")
}
//中国人特有的方法
func (person Chinese) niuYangGe(){
fmt.Println("东北文化-扭秧歌")
}
//接口的实现：定义一个结构体：
//美国人：
type American struct{
name string
}
//实现接口的方法---》具体的实现：
func (person American) sayHello(){
fmt.Println("hi")
}
//定义一个函数：专门用来各国人打招呼的函数，接收具备SayHello接口的能力的变量：
func greet(s SayHello){
s.sayHello()
//断言：
ch,flag := s.(Chinese)//看s是否能转成Chinese类型并且赋给ch变量,flag是判断是否转成功
if flag == true{
ch.niuYangGe()
}else{
fmt.Println("美国人不会扭秧歌")
}
fmt.Println("打招呼。。。")
}
func main(){
//创建一个中国人：
//c := Chinese{}
//创建一个美国人：
a := American{}
//美国人打招呼：
greet(a)
//中国人打招呼：
//greet(c)
}更简略的语法：
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403181-376747240.png
【3】Type Switch 的基本用法
Type Switch 是 Go 语言中一种特殊的 switch 语句，它比较的是类型而不是具体的值。它判断某个接口变量的类型，然后根据具体类型再做相应处理。
package main
import "fmt"
//接口的定义：定义规则、定义规范，定义某种能力：
type SayHello interface{
//声明没有实现的方法：
sayHello()
}
//接口的实现：定义一个结构体：
//中国人：
type Chinese struct{
name string
}
//实现接口的方法---》具体的实现：
func (person Chinese) sayHello(){
fmt.Println("你好")
}
//中国人特有的方法
func (person Chinese) niuYangGe(){
fmt.Println("东北文化-扭秧歌")
}
//接口的实现：定义一个结构体：
//美国人：
type American struct{
name string
}
//实现接口的方法---》具体的实现：
func (person American) sayHello(){
fmt.Println("hi")
}
func (person American) disco(){
fmt.Println("野狼disco")
}
//定义一个函数：专门用来各国人打招呼的函数，接收具备SayHello接口的能力的变量：
func greet(s SayHello){
s.sayHello()
//断言：
// ch,flag := s.(Chinese)//看s是否能转成Chinese类型并且赋给ch变量,flag是判断是否转成功
// if flag == true{
// ch.niuYangGe()
// }else{
// fmt.Println("美国人不会扭秧歌")
// }
// if ch,flag := s.(Chinese);flag{
// ch.niuYangGe()
// }else{
// fmt.Println("美国人不会扭秧歌")
// }
switch s.(type){//type属于go中的一个关键字，固定写法
case Chinese:
ch := s.(Chinese)
ch.niuYangGe()
case American:
am := s.(American)
am.disco()
}
fmt.Println("打招呼。。。")
}
func main(){
//创建一个中国人：
c := Chinese{}
//创建一个美国人：
//a := American{}
//美国人打招呼：
//greet(a)
//中国人打招呼：
greet(c)
}十四、文件操作
1.文件
【1】文件是什么？
文件是保存数据的地方，是数据源的一种，比如大家经常使用的word文档、txt文件、excel文件、jpg文件...都是文件。文件最主要的作用就是保存数据，它既可以保存一张图片，也可以保持视频，声音...
【2】os包下的File结构体封装了对文件的操作：
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403120-215864916.png 【3】File结构体---打开文件和关闭文件：
（1）打开文件，用于读取：（函数）
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403191-986961645.png
传入一个字符串（文件的路径），返回的是文件的指针，和是否打开成功
（2）关闭文件：（方法）
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403191-986961645.png
使文件不能用于读写。它返回可能出现的错误
【4】案例：
package main
import(
"fmt"
"os"
)
func main(){
//打开文件：
file,err := os.Open("d:/Test.txt");
if err != nil {//出错
fmt.Println("文件打开出错，对应错误为：",err)
}
//没有出错，输出文件：
fmt.Printf("文件=%v",file)
//.........一系列操作
//关闭文件：
err2 := file.Close();
if err2 != nil {
fmt.Println("关闭失败")
}
}2.IO流的引入
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403023-582976397.png
3.读取文件（一次性）
【1】读取文件的内容并显示在终端(使用ioutil一次将整个文件读入到内存中)，这种方式适用于文件不大的情况。相关方法和函数(ioutil.ReadFile)
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403478-1462822795.png
【2】案例：
package main
import(
"fmt"
"io/ioutil"
)
func main(){
//备注：在下面的程序中不需要进行 Open\Close操作，因为文件的打开和关闭操作被封装在ReadFile函数内部了
//读取文件：
content,err := ioutil.ReadFile("d:/Test.txt")//返回内容为：[]byte,err
if err != nil {//读取有误
fmt.Println("读取出错，错误为：",err)
}
//如果读取成功，将内容显示在终端即可：
//fmt.Printf("%v",content)
fmt.Printf("%v",string(content))
}4.读取文件（带缓冲区）
【1】读取文件的内容并显示在终端(带缓冲区的方式-4096字节)，适合读取比较大的文件，使用os.Open,file.Close,bufio.NewReader(),reader.ReadString函数和方法
【2】案例：
package main
import(
"fmt"
"os"
"bufio"
"io"
)
func main(){
//打开文件：
file,err := os.Open("d:/Test.txt")
if err != nil {//打开失败
fmt.Println("文件打开失败，err=",err)
}
//当函数退出时，让file关闭，防止内存泄露：
defer file.Close()
//创建一个流：
reader := bufio.NewReader(file)
//读取操作：
for {
str,err := reader.ReadString('\n')//读取到一个换行就结束
if err == io.EOF {//io.EOF 表示已经读取到文件的结尾
break
}
//如果没有读取到文件结尾的话，就正常输出文件内容即可：
fmt.Println(str)
}
//结束：
fmt.Println("文件读取成功，并且全部读取完毕")
}5.写入文件
【1】打开文件操作：
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403179-2033578282.png
三个参数含义：
（1）要打开的文件的路径
（2）文件打开模式（可以利用"|"符号进行组合）
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403011-560381837.png （3）权限控制（linux/unix系统下才生效，windows下设置无效）- 0666
【2】案例：
package main
import(
"fmt"
"os"
"bufio"
)
func main(){
//写入文件操作：
//打开文件：
file , err := os.OpenFile("d:/Demo.txt",os.O_RDWR | os.O_APPEND | os.O_CREATE,0666)
if err != nil {//文件打开失败
fmt.Printf("打开文件失败",err)
return
}
//及时将文件关闭：
defer file.Close()
//写入文件操作：---》IO流---》缓冲输出流(带缓冲区)
writer := bufio.NewWriter(file)
for i := 0; i < 10;i++ {
writer.WriteString("你好 马士兵\n")
}
//流带缓冲区，刷新数据--->真正写入文件中：
writer.Flush()
s :=os.FileMode(0666).String()
fmt.Println(s)
}6.文件复制操作
package main
import(
"fmt"
"io/ioutil"
)
func main(){
//定义源文件：
file1Path := "d:/Demo.txt"
//定义目标文件：
file2Path := "d:/Demo2.txt"
//对文件进行读取：
content,err := ioutil.ReadFile(file1Path)
if err != nil {
fmt.Println("读取有问题!")
return
}
//写出文件：
err = ioutil.WriteFile(file2Path,content,0666)
if err != nil {
fmt.Println("写出失败！")
}
}十五、协程和管道
1.程序、进程、线程、协程
【1】程序(program)
是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合,是一段静态的代码。 （程序是静态的）
【2】进程(process)
是程序的一次执行过程。正在运行的一个程序，进程作为资源分配的单位，在内存中会为每个进程分配不同的内存区域。 （进程是动态的）是一个动的过程 ，进程的生命周期:有它自身的产生、存在和消亡的过程
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403525-242803211.png 【3】线程(thread)
进程可进一步细化为线程， 是一个程序内部的一条执行路径。
若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403708-1597050922.png 【4】协程(goroutine)
又称为微线程，纤程，协程是一种用户态的轻量级线程
作用:在执行A函数的时候，可以随时中断，去执行B函数，然后中断继续执行A函数(可以自动切换)，注意这一切换过程并不是函数调用（没有调用语句)，过程很像多线程，然而协程中只有一个线程在执行（协程的本质是个单线程）
https://img2023.cnblogs.com/blog/2319323/202309/2319323-20230909183403277-1087922066.png 对于单线程下，我们不可避免程序中出现io操作，但如果我们能在自己的程序中(即用户程序级别，而非操作系统级别)控制**单线程下的多**个任务能在一个任务遇到io阻塞时就将寄存器上下文和栈保存到某个其他地方，然后切换到另外一个任务去计算。
在任务切回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈，这样就保证了该线程能够最大限度地处于就绪态.
即随时都可以被cpu执行的状态，相当于我们在用户程序级别将自己的io操作最大限度地隐藏起来，从而可以迷惑操作系统，让其看到：该线程好像是一直在计算，io比较少，从而会更多的将cpu的执行权限分配给我们的线程
（注意:线程是CPU控制的，而协程是程序自身控制的，属于程序级别的切换，操作系统完全感知不到，因而更加轻量级)
2.协程入门
【1】案例：
请编写一个程序，完成如下功能:
（1）在主线程中，开启一个goroutine，该goroutine每隔1秒输出"hello golang"
（2）在主线程中也每隔一秒输出"hello msb"，输出10次后，退出程序
（3）要求主线程和goroutine同时执行
代码：
package mainimport( "fmt" "strconv" "time")func test(){ for i := 1;i
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