关于java:02Go语言的设计哲学之二-组合

Java、C++ 等支流面向对象（以下简称 OO）语言通过简单和宏大的、自上而下的类型体系、继承、显式接口实现等机制将程序的各个局部耦合起来，但在 Go 语言中咱们找不到经典 OO 的语法元素、类型体系和继承机制，或者说 Go 语言实质上就不属于经典 OO 语言领域。针对这种状况，很多人会问：那 Go 语言是如何将程序的各个局部有机地耦合在一起的呢？Go 语言听从的设计哲学也是组合。

在介绍组合之前，咱们能够先来理解一下 Go 在语法元素设计时是如何为组合哲学的利用打下坚实基础的。

在 Go 语言设计层面，Go 设计者为 gopher 们提供了语法元素供后续组合应用，包含：

Go 语言无类型体系(type hierarchy)，类型之间是独立的，没有子类型的概念；
每个类型都能够有本人的办法汇合，类型定义与办法实现是正交独立的；
接口 (interface) 与其实现之间 ” 隐式关联 ”；
包 (package) 之间是绝对独立的，没有子包的概念。

咱们看到无论是包、接口还是一个个具体的类型定义 (包含类型的办法汇合)，Go 语言为咱们出现了这样的一幅图景：一个个没有关联的积木，但每个积木又都很精彩。当初摆在面前的工作就是在这些积木之间以最适当的形式建设关联（耦合），造成一个 ” 整体 ”。Go 采纳了组合的形式，也是惟一的形式。
Go 语言提供了的最为直观的组合的语法元素就是 type embedding，即类型嵌入。通过类型嵌入，咱们能够将曾经实现的性能嵌入到新类型中，以疾速满足新类型的性能需要，这种形式有些相似经典 OO 的“继承”，但在原理上与经典 OO 的继承齐全不同。这是一种 Go 精心设计的“语法糖”，被嵌入的类型和新类型两者之间没有任何关系，甚至互相齐全不晓得对方的存在，更没有经典 OO 那种父类、子类的关系以及向上、向下转型(type casting)。通过新类型实例调用办法时，办法的匹配取决于办法名字，而不是类型。这种组合形式，我称之为“垂直组合”，即通过类型嵌入，疾速让一个新类型“复用”其余类型曾经实现的能力，实现性能的垂直扩大。
上面是一个类型嵌入的例子：

Go 规范库：sync/pool.go

  type poolLocal struct {
      ...
      Mutex   // Protects shared.
      ...
  }

咱们在 poolLocal 这个 struct 中嵌入类型 Mutex，被嵌入的 Mutex 类型的办法汇合会被晋升到里面的类型中。比方，这里的 poolLocal 将领有 Mutex 类型的 Lock 和 Unlock 办法。理论调用时，办法调用理论会被传给 poolLocal 中的 Mutex 实例。
咱们在规范库中还常常看到相似如下的 interface 类型嵌入的代码：

  type ReadWriter interface {
      Reader
      Writer
  }

通过在 interface 中嵌入 interface type，实现接口行为的聚合，组成大接口，这种形式在规范库中很常见，曾经成为了 Go 语言的一种常见的用法。

interface 是 Go 语言中真正的魔法，是 Go 语言的一个翻新设计，它只是办法汇合，并且它与实现者之间的关系是隐式的，它让程序外部各局部之间的耦合降至最低，同时它也是连贯程序各个局部之间“纽带”。隐式的 interface 实现会不经意间满足：依赖形象、里氏替换、接口隔离等准则，这在其余语言中是须要很 ” 刻意 ” 的设计筹划能力实现的，但在 Go interface 来看，所有却是自然而然的。

通过 interface 将程序外部各个局部组合在一起的办法，我这里称之为程度组合。程度组合的“模式”很多，比方：一种常见办法就是：通过承受 interface 类型参数的一般函数进行组合，例如上面代码。

  func ReadAll(r io.Reader) ([]byte, error)
  func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error)

ReadAll 通过 io.Reader 这个接口将 io.Reader 的实现与 ReadAll 所在的包低耦合的程度组合在一起了。相似的程度组合“模式”还有 wrapper、middleware 等。

此外，Go 语言内置的并发能力也能够通过组合的形式实现“对计算能力的串联”，比方：通过 goroutine+channel 的组合实现相似 Unix Pipe 的能力。

至此，组合准则的利用展现了 Go 程序的骨架构造。类型嵌入为类型提供的垂直扩大能力，interface 是程度组合的要害，它好比程序肌体上的“关节”，给予连贯“关节”的两个局部各自“自在流动”的能力，而整体上又实现了某种性能。组合也让遵循“简略”准则的 Go 语言的表现力丝毫不逊色于其余简单的支流编程语言。

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