Go语言学习教程之结构体的示例详解
前言
结构体是一个序列，包含一些被命名的元素，这些被命名的元素称为字段（field），每个字段有一个名字和一个类型。
结构体用得比较多的地方是声明与数据库交互时需要用到的Model类型，以及与JSON数据进行相互转换。（当然，项目中任何需要多种数据结构组合在一起使用的地方，都可以选择用结构体）
代码段1：声明一个待办事项的Model类型：
type Todo struct {
ID uint `gorm:"primarykey"`
CreatedAt time.Time
UpdatedAt time.Time
DeletedAt gorm.DeletedAt `gorm:"index"`
Title string
Detail string `gorm:"column:todo_detail;comment:待办详情"`
Done bool `gorm:"default:false"`
}
结构体类型Todo包含unit类型的字段ID，time.Time类型的字段CreatedAt，string类型的字段Title...，当执行db.AutoMigrate(&Todo{})自动迁移model到数据库中时，对应的创建表的SQL为：
CREATE TABLE `todos` ( `id` bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `created_at` datetime(3) DEFAULT NULL, `updated_at` datetime(3) DEFAULT NULL, `deleted_at` datetime(3) DEFAULT NULL, `title` longtext, `todo_detail` longtext COMMENT '待办详情', `done` tinyint(1) DEFAULT '0', PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_todos_deleted_at` (`deleted_at`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
（关于gorm的约定，本文不会描述，重点是放在结构体本身）
代码段2：整理所需的数据并转换为JSON格式：
type Novel struct {
ID uint
Title string
Chapters []string
}
novel := Novel{
ID: 1,
Title: "我与掘金的二三事",
Chapters: []string{
"注册了账号",
"写了一篇文",
"又写了一篇文",
"升级了，开森",
},
}
a, err := json.Marshal(novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
os.Stdout.Write(a)
执行以上代码打印的内容如下：
{"ID":1,"Title":"我与掘金的二三事","Chapters":["注册了账号","写了一篇文","又写了一篇文","升级了，开森"]}%
可导出的标识符
允许从另一个包中访问的标识符是可导出的。只有同时满足以下两个条件的标识符为可导出的：
- 标识符的名称的第一个字符是一个Unicode大写字母。
- 标识符在包块中声明或者它是一个字段名或方法名。
所有其他的标识符都是不可导出的。
以上是可导出标识符的定义，所以对于结构体来说，结构体中的一个字段可导出，字段的名称需要首字母大写。
只在当前项目中使用的字段可以使用小写字母开头，但是对于需要导出到别的包中进行使用的结构体字段，必须首字母大写，否则其他包无法访问该字段。
代码段3:
type Novel struct {
ID uint
Title string
Chapters []string
inited bool
}
novel := Novel{
inited: true,
ID: 2,
Title: "小步慢跑",
Chapters: []string{
"ᕕ( ᐛ )ᕗ",
},
}
a, err := json.Marshal(novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
os.Stdout.Write(a)
打印的内容如下：
{"ID":2,"Title":"小步慢跑","Chapters":["ᕕ( ᐛ )ᕗ"]}%
可以看到字段inited只是在代码中赋值为true了，打印出的内容中并没有inited字段。在json.Marshal转换时，不会对字段inited进行处理，因为外部的包不能访问不可导出字段。
嵌入字段
一个声明了类型但是没有显式字段名称的字段称为嵌入字段。一个嵌入字段必须声明一个类型名称T，或者一个指向非接口类型的指针*T，并且T本身不是一个指针类型。
代码段4：只有标识符列表：
type Novel struct {
ID uint
Deleted bool
CreatedTime time.Time
Title string
Chapters []string
}
novel := Novel{
ID: 2,
Deleted: false,
CreatedTime: time.Now(),
Title: "小步慢跑",
Chapters: []string{
"ᕕ( ᐛ )ᕗ",
},
}
a, err := json.Marshal(novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
os.Stdout.Write(a)
代码段5: 使用了嵌入字段：
type Common struct {
ID uint
Deleted bool
CreatedTime time.Time
}
type Novel struct {
Common
Title string
Chapters []string
}
common := Common{
ID: 2,
Deleted: false,
CreatedTime: time.Now(),
}
novel := Novel{
Common: common,
Title: "小步慢跑",
Chapters: []string{
"ᕕ( ᐛ )ᕗ",
},
}
a, err := json.Marshal(novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
os.Stdout.Write(a)
以上两段代码打印出的内容是一样的。包含嵌入字段的类型声明中，Common就是嵌入字段，类型的名称就是嵌入字段的名称。
type Novel struct {
Common
Title string
Chapters []string
}
提升
结构体x中的嵌入字段的一个字段或者方法被称为提升（promoted）。（首先x.f需要为一个表示字段或者方法f的合法的选择器）
1.提升字段和结构体的原始字段行为很像，除了它们不能在结构体的复合字面量中作为字段名使用。
如代码段4中所示，原始字段直接使用结构体字面量进行赋值，但是在使用了嵌入字段的代码段5中，不能直接使用Novel{ID: 2, ...}，因为ID是嵌入字段的字段，不能在结构体字面量中使用，否则会报编译错误：
unknown field ID in struct literal
但是代码段4和代码段5都可以使用以下方式对字段赋值：
novel.ID = 2
2.给到一个结构体类型S以及一个定义类型T，提升方法被包括在结构体的方法集合中：
- 如果S包含一个嵌入字段T，S和*S的方法集都包含接收器T的提升方法。*S的方法集还包括接收器*T的提升方法。
- 如果S包含一个嵌入字段*T，S和*S的方法集都包含接收器T或者*T的提升方法。
代码段6:
func promotedA() {
type Todo struct {
T1
*T2
Title string
}
todo := Todo{
Title: "写一篇小文文",
}
todo1 := &Todo{
Title: "跑步10分钟",
}
PrintMethodSet(todo)
PrintMethodSet(todo1)
}
type T1 struct{}
func (T1) M1() {
fmt.Println("m1")
}
func (*T1) M2() {
fmt.Println("m2")
}
type T2 struct{}
func (T2) M3() {
fmt.Println("m3")
}
func (*T2) M4() {
fmt.Println("m4")
}
// 打印类型的方法集
func PrintMethodSet(x interface{}) {
v := reflect.ValueOf(x)
t := v.Type()
fmt.Printf("类型%s的方法集:\n", t)
for i := 0; i < v.NumMethod(); i++ { // NumMethod()返回值的方法集中，可导出方法的数量
fmt.Println(
t.Method(i).Name, // 获取第i个方法的名称
)
}
}
打印的内容为：
类型main.Todo的方法集:
M1
M3
M4
类型*main.Todo的方法集:
M1
M2
M3
M4
通过反射可以拿到类型的方法集。关于反射的说明，可以查看我之前写的Go语言中的反射。
标签
一个字段声明可能会跟着一个可选的字符串字面量标签（tag），会成为对应的字段声明中的所有字段的一个属性。一个空的标签被认为就是没有标签。标签通过反射接口可见，并参与结构类型标识，但在其他方面被忽略。
按照惯例，标签字符串是可选的空格分隔符分隔的并列的key:"value"对。每个键都是一个非空的字符串，由除了空格(U+0020 ' ')，引号(U+0022 '"')和冒号(U+003A ':')外的非控制字符组成。每个值使用引号引起来并使用字符串字面量语法。
代码段7:
type Todo struct {
Title string `gorm:""`
Detail string `gorm:"column:todo_detail;comment:待办详情" json:"detail"`
Done bool `gorm:"default:false" json:"done"`
}
todo := Todo{}
t := reflect.TypeOf(todo)
for i := 0; i < t.NumField(); i++ { // NumField返回结构体的字段的数量
field := t.Field(i)
fmt.Println(
fmt.Sprintf("字段 %s 对应的标签值: ", field.Name),
field.Tag.Get("gorm"),
field.Tag.Get("json")) // 获取标签中的键"gorm"和"json"对应的值
}
打印的内容如下：
字段 Title 对应的标签值:
字段 Detail 对应的标签值: column:todo_detail;comment:待办详情 detail
字段 Done 对应的标签值: default:false done
结构体与JSON相互转换
结构体转JSON
在代码段2中就将结构体转换为了JSON，使用了encoding/json包的json.Marshal方法。
type Novel struct {
ID uint
Title string
Chapters []string
}
novel := Novel{
ID: 1,
Title: "我与掘金的二三事",
Chapters: []string{
"注册了账号",
"写了一篇文",
"又写了一篇文",
"升级了，开森",
},
}
a, err := json.Marshal(novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
os.Stdout.Write(a)
json.Marshal可以用于将Go对象转换为JSON编码的数据，不只是结构体，还包括布尔值、数组等，这里只说结构体相关的部分。
每一个结构体字段的编码方式可以由存储在结构体标签中的"json"键下的格式化字符串决定。格式化字符串给出字段的名字，可能还会跟着一个由逗号分隔的选项。名称可以为空，以方便在不覆盖默认字段名称的情况下指定选项。
"omitempty"选项指明字段是一个空值的时候，需要在编码时被省略。空值为false、0、空指针、以及任何空的数组、切片、映射或字符串。
如果字段的标签是"-"，字段永远会被省略。注意一个名字为"-"的字段可以使用标签"-,"进行生成。
在代码段2的基础上修改结构体的类型声明，观察得到的结果：
代码段8:
type Novel struct{
ID uint `json:"novel_id"`
Title string
Chapters []string
}
打印的内容：
{"novel_id":1,"Title":"我与掘金的二三事","Chapters":["注册了账号","写了一篇文","又写了一篇文","升级了，开森"]}%
使用"json"的值novel_id作为ID字段转换为JSON后的字段名。
代码段9:
type Novel struct {
ID uint `json:"novel_id"`
Title string
Chapters []string `json:"novel_chapters,omitempty"`
}
novel := Novel{
ID: 1,
Title: "我与掘金的二三事",
Chapters: []string{},
}
a, err := json.Marshal(novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
os.Stdout.Write(a)
打印的内容：
{"novel_id":1,"Title":"我与掘金的二三事"}%
因为[]string{} 是一个空数组，是一个空值，因为使用了omitempty，所以该字段在转换时被忽略了。
代码段10:
type Novel struct {
ID uint `json:",omitempty"`
Title string `json:"-"`
Chapters []string `json:"-,"`
}
novel := Novel{
ID: 1,
Title: "我与掘金的二三事",
Chapters: []string{},
}
a, err := json.Marshal(novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
os.Stdout.Write(a)
打印的内容：
{"ID":1,"-":[]}%
字段ID省略了指定名字的部分，所以转化的JSON字段与结构体的字段名一样；字段Title由于使用了-标签值，会在转换的时候永远被忽略；字段Chapters转换的JSON数据使用的字段名为-。
JSON转结构体
func Unmarshal(data []byte, v any) error
Unmarshal解析JSON编码的数据并将其存储到v指向的值中。
还是在代码段2的基础上进行修改，把转换为JSON的数据又转换回来：
代码段11：
type Novel struct {
ID uint
Title string
Chapters []string
}
novel := Novel{
ID: 1,
Title: "我与掘金的二三事",
Chapters: []string{
"注册了账号",
},
}
a, err := json.Marshal(novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
os.Stdout.Write(a)
fmt.Println("")
err = json.Unmarshal(a, &novel)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
fmt.Println(novel)
novel1JSON := []byte(`{"ID":2,"Title":"小步慢跑","Chapters":["ᕕ( ᐛ )ᕗ"]}`)
var novel1 Novel
err = json.Unmarshal(novel1JSON, &novel1)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
fmt.Println(novel1)
打印的内容为：
{"ID":1,"Title":"我与掘金的二三事","Chapters":["注册了账号"]}
{1 我与掘金的二三事 [注册了账号]}
{2 小步慢跑 [ᕕ( ᐛ )ᕗ]}
练习代码步骤
1.创建一个文件夹并cd到文件夹目录下：
$ mkdir practice $ cd practice
2.使用go mod init 初始化模块，模块名称为practice，这会创建一个go.mod文件，这个文件可以用于对代码进行依赖追踪。
$ go mod init practice
此时go.mod文件的内容为：
module practice go 1.18
3.创建一个属于main包的文件main.go，当运行main包的时候，会默认执行其中的main函数。
package main
import "fmt"
func main() {
fmt.Println("小步慢跑(ง ˙o˙)ว")
}
在main包所在的文件目录下执行go run .，表示编译和运行当前目录下的main包：
$ go run .
4.导入gorm库中的包：gorm核心程序，gorm mysql数据库驱动程序：
package main import ( "fmt" "gorm.io/driver/mysql" "gorm.io/gorm" ) //...（此处为省略的使用gorm的代码）
导入新的包时，执行go mod tidy下载新增的包并更新go.mod文件，此时go.mod文件内容为：
module todo go 1.18 require ( gorm.io/driver/mysql v1.3.5 gorm.io/gorm v1.23.8 ) require ( github.com/go-sql-driver/mysql v1.6.0 // indirect github.com/jinzhu/inflection v1.0.0 // indirect github.com/jinzhu/now v1.1.5 // indirect )
执行go mod vendor在main模块的根目录下创建一个名为vendor的目录，其中包含主模块所需的包的副本。
5.完整的代码地址：https://github.com/renmo/myBlog/tree/master/2022-07-31-struct
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