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oinume journal

Scratchpad of what I learned

Goのstructとinterface

Golang

社内でGo勉強会をやったのでその時に自分が発表した時の内容。オブジェクト指向的なことをGoでどう実現するのか、どの辺を諦めなくてはいけないのかをまとめてみた。

Goでのオブジェクト指向

Goでは基本的にオブジェクト指向プログラミングはできないと思ったほうが良い。できるのはstructを定義して関数を追加していくことだけである。

http://play.golang.org/p/7w9nbHDec1

package main

import "fmt"

type User struct {
    Id   int
    Name string
}

// 文字列化する関数
func (u *User) String() string {
    return fmt.Sprintf("%d:%s", u.Id, u.Name)
}

func main() {
    var user *User = &User{1, "oinume"}
    fmt.Println(user.String())
}

継承っぽいことを実現するには

埋め込み構造体を使えばクラスの継承っぽいことはできる。ただし、継承という仕様はないため型の互換性はない。Mixinに近い感じ。

http://play.golang.org/p/5wHW90Zvs6

package main

import (
    "fmt"
)

type User struct {
    Id int
    Name string
}

func (u *User) String() string {
    return fmt.Sprintf("%d:%s", u.Id, u.Name)
}

// 通常の埋め込み構造体
type BannedUser struct {
    User
    BannedReason string
}

func (u *BannedUser) GetBannedReason() string {
    return u.BannedReason
}

// ポインタ型の埋め込み構造体
type PBannedUser struct {
    *User
    BannedReason string
}

func (u *PBannedUser) GetBannedReason() string {
    return u.BannedReason
}

func main() {
    user := BannedUser{User{1, "oinume"}, "Too many spam"}
    fmt.Println(user.Name)

    puser := PBannedUser{&User{1, "oinume"}, "Too many spam"}
    // User.Nameが参照できる
    fmt.Println(puser.Name)
    // puser.User.Name でも参照可能
    fmt.Println(puser.User.Name)

    // Mixin: User.String()を呼び出す
    fmt.Println(puser.String())

    //var u *User = &PBannedUser{&User{1, "oinume"}, "Too many spam"}  型の互換性はない
    //--> compile error: cannot use PBannedUser literal (type *PBannedUser) as type *User in assignment
}

型の定義とキャスト

以下のようにキャストしても、呼び出されるのはReadOnlyDatabaseの関数ではなく、Databaseのものであることに注意。

http://play.golang.org/p/2U5NVaYKb_

package main

import "fmt"

// Database
type Database struct {
}
func (d *Database) NewSession() *Session {
    return &Session{}
}

// Session
type Session struct {
}
func (s *Session) Connect() string {
    return "Session.Connect()"
}

// ReadOnlyDatabase
type ReadOnlyDatabase Database
func (d *ReadOnlyDatabase) NewSession() *ReadOnlySession {
    return &ReadOnlySession{}
}

// ReadOnlySession
type ReadOnlySession Session
func (s *ReadOnlySession) Connect() string {
    return "ReadOnlySession.Connect()"
}

func main() {
    var database *Database = &Database{}
    var session *Session = database.NewSession()
    fmt.Println(session.Connect())

    var roDataBase *ReadOnlyDatabase = &ReadOnlyDatabase{}
    // ReadOnlySession -> Session型にキャスト
    var roSession *Session = (*Session)(roDataBase.NewSession())
    // ★ReadOnlySession.Connect()ではなくSession.Connect()が呼ばれる
    fmt.Println(roSession.Connect())

    // ReadOnlySession型
    var ros *ReadOnlySession = roDataBase.NewSession()
    // ★この場合はReadOnlySession.Connect()が呼ばれる
    fmt.Println(ros.Connect())
}

Javaだと下記はReadOnlySession.Connect()のメソッドが呼ばれる。

var roSession *Session = (*Session)(roDataBase.NewSession())
roSession.Connect()

http://golang.org/doc/faq#How_do_I_get_dynamic_dispatch_of_methods

The only way to have dynamically dispatched methods is through an interface. Methods on a struct or any other concrete type are always resolved statically.

interfaceとduck typing

Goでは型の継承という仕様はないが、interfaceというものがある。interfaceは単にメソッドを記述したものである。そのメソッドを実装しているstructはそのinterfaceを満たしていると言える。

package main

import "fmt"

// 「JSON化できる」インターフェース
type JSONable interface {
    JSON() string
}

type User struct {
    Id   int
    Name string
}

// JSON()メソッドを実装
func (s *User) JSON() string {
    return fmt.Sprintf(`{ "Id": %d, "Name": "%s" }`, s.Id, s.Name)
}

type AdminUser struct {
    User
    Admin bool
}

// User.JSON()をオーバーライド
func (s *AdminUser) JSON() string {
    return fmt.Sprintf(`{ "Id": %d, "Name": "%s", "Admin": %v }`, s.Id, s.Name, s.Admin)
}


func main() {
    // JSONable を実装しているのでJSONable型に代入できる
    var user JSONable = &User{1, "oinume"}
    fmt.Println(user.JSON())

    // AdminUserもJSONableを実装している
    var adminUser JSONable = &AdminUser{User{0, "admin"}, true}
    fmt.Println(adminUser.JSON())

    // ★型アサーションでadminUserがJSONableを実装しているかチェックする
    jsonable, ok := adminUser.(JSONable)
    if ok {
        // 実装してる場合
        fmt.Printf("JSON(): %s\n", jsonable.JSON())
    } else {
        // 実装してない場合
        fmt.Printf("Not JSONable\n")
    }
}

Duck Typingとは

「アヒルのように鳴くならアヒル」

Rubyとかの動的言語でよく使われる。「そのメソッドが呼び出せるのならインタフェースを満たしている」 上の例だと、UserやAdminUserはJSON()メソッドを実装しているのでJSONableを実装していると言える。

所感

Goでは継承という概念がないので、structの型の互換性を考えるよりもinterfaceベースで型を考えないとダメ。

参考資料

http://jxck.hatenablog.com/entry/20130325/1364251563 が非常に参考になりました。

An Introduction to Programming in Go

An Introduction to Programming in Go