面试题：Go表达式调用方法集的类型嵌入问题

Question

当结构体使用类型嵌入时，嵌入类型的方法集如何在外部结构体表达式调用中体现？请详细说明规则，并给出一个复杂结构体嵌套且包含方法调用的示例代码，并分析其方法调用过程。

Answer 1

规则说明

1. 方法继承：当一个结构体类型嵌入另一个类型时，外部结构体将“继承”嵌入类型的方法集。这意味着外部结构体的实例可以直接调用嵌入类型的方法，就好像这些方法是外部结构体自己定义的一样。
2. 方法覆盖：如果外部结构体定义了与嵌入类型同名的方法，那么外部结构体定义的方法将覆盖嵌入类型的方法。在这种情况下，外部结构体实例调用该方法时，将执行外部结构体定义的方法。
3. 方法可见性：嵌入类型的方法遵循正常的Go语言可见性规则。如果嵌入类型的方法是导出的（首字母大写），那么外部结构体的实例可以在包外调用该方法；如果是未导出的（首字母小写），则只能在包内调用。

示例代码

package main

import "fmt"

// 基础结构体1
type Component1 struct {
    Name string
}

func (c Component1) Method1() {
    fmt.Printf("Component1's Method1: Name is %s\n", c.Name)
}

// 基础结构体2
type Component2 struct {
    Value int
}

func (c Component2) Method2() {
    fmt.Printf("Component2's Method2: Value is %d\n", c.Value)
}

// 中间结构体
type Intermediate struct {
    Component1
    Component2
}

func (i Intermediate) Method2() {
    fmt.Printf("Intermediate's Method2 overrides Component2's Method2, Value is %d\n", i.Value)
}

// 复杂结构体
type Complex struct {
    Intermediate
    Extra string
}

func main() {
    c := Complex{
        Intermediate: Intermediate{
            Component1: Component1{Name: "Embedded1"},
            Component2: Component2{Value: 42},
        },
        Extra: "Some extra data",
    }

    c.Method1()
    c.Method2()
}

方法调用过程分析

1. 调用 c.Method1()：
   • Complex 结构体嵌入了 Intermediate 结构体，而 Intermediate 又嵌入了 Component1 结构体。
   • 当 c.Method1() 被调用时，Go语言会在 Complex 的方法集中查找 Method1。由于 Complex 没有直接定义 Method1，它会沿着嵌入链向上查找。
   • 找到 Component1 中的 Method1 方法，然后执行该方法，打印出 Component1's Method1: Name is Embedded1。
2. 调用 c.Method2()：
   • Complex 结构体嵌入了 Intermediate 结构体，Intermediate 嵌入了 Component2 结构体，且 Intermediate 和 Component2 都定义了 Method2 方法。
   • 当 c.Method2() 被调用时，Go语言首先在 Complex 的方法集中查找 Method2，未找到。
   • 然后在嵌入的 Intermediate 结构体的方法集中查找，找到了 Intermediate 定义的 Method2 方法（此方法覆盖了 Component2 的 Method2），执行该方法，打印出 Intermediate's Method2 overrides Component2's Method2, Value is 42。