1 简介

“继承”与“分层结构”结合使用

本文说明 面向对象（OO）方法中的继承 和 信息工程方法中的分层数据模型设计 如何配合使用，可以通过一个简单的 Web 服务示例 来演示。

我们以一个 图书管理系统 为例，结合继承和分层数据模型设计，展示如何实现一个既有灵活性又能有效组织数据的系统。

2 场景描述

数据模型设计中，我们有一个分层结构：

父实体：Item（表示库中的所有物品，包括图书、杂志等）。
子实体：Book 和 Magazine 分别继承通用的 Item 属性，同时有各自的特性。

面向对象方法中：

使用结构体和嵌套组合来实现继承。
基于父结构体的通用操作扩展子类的特殊行为。

在 Web 服务中，我们实现以下功能：

创建和存储不同类型的物品（图书或杂志）。
查询存储的物品，按类型返回。

3 数据模型设计

数据模型采用信息工程方法的分层设计思想：

  Item 表示所有物品的基础数据：
  通用属性：ID、Name、Category。
  Book 和 Magazine 作为具体物品：
  Book：额外的属性 Author、ISBN。
  Magazine：额外的属性 IssueNumber。

在程序中，数据模型可以通过继承和嵌套的方式实现。

4 Go 实现代码

	package main

	import (
		"encoding/json"
		"fmt"
		"net/http"
		"sync"
	)

	// Item 表示所有物品的基础结构
	type Item struct {
		ID       int    `json:"id"`
		Name     string `json:"name"`
		Category string `json:"category"`
	}

	// Book 继承了 Item 的基础属性，并扩展了专有属性
	type Book struct {
		Item
		Author string `json:"author"`
		ISBN   string `json:"isbn"`
	}

	// Magazine 继承了 Item 的基础属性，并扩展了专有属性
	type Magazine struct {
		Item
		IssueNumber int `json:"issue_number"`
	}

	// 存储库（模拟数据库）
	var (
		store = struct {
			sync.Mutex
			items []Item
		}{items: []Item{}}
	)

	// 添加图书的处理函数
	func addBookHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		var book Book
		if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&book); err != nil {
			http.Error(w, "Invalid input", http.StatusBadRequest)
			return
		}
		book.Category = "Book"

		store.Lock()
		book.ID = len(store.items) + 1
		store.items = append(store.items, book.Item)
		store.Unlock()

		w.WriteHeader(http.StatusCreated)
		json.NewEncoder(w).Encode(book)
	}

	// 添加杂志的处理函数
	func addMagazineHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		var magazine Magazine
		if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&magazine); err != nil {
			http.Error(w, "Invalid input", http.StatusBadRequest)
			return
		}
		magazine.Category = "Magazine"

		store.Lock()
		magazine.ID = len(store.items) + 1
		store.items = append(store.items, magazine.Item)
		store.Unlock()

		w.WriteHeader(http.StatusCreated)
		json.NewEncoder(w).Encode(magazine)
	}

	// 查询所有物品的处理函数
	func listItemsHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		store.Lock()
		defer store.Unlock()
		json.NewEncoder(w).Encode(store.items)
	}

	func main() {
		// 路由配置
		http.HandleFunc("/books", addBookHandler)
		http.HandleFunc("/magazines", addMagazineHandler)
		http.HandleFunc("/items", listItemsHandler)

		// 启动服务器
		fmt.Println("Server is running at http://localhost:8080")
		http.ListenAndServe(":8080", nil)
	}

5 示例说明

• 数据层的分层结构

数据库层设计可以直接映射到 Item、Book 和 Magazine 结构：

Item：数据库表中表示通用字段（id, name, category）。
Book 和 Magazine：分别对应子表，用于存储特有字段（author, isbn, issue_number）。

在代码中通过嵌套结构体的方式复用了通用字段。

• 继承实现的逻辑

使用 Go 的嵌套结构实现继承关系：

Book 和 Magazine 嵌套了 Item 结构，继承了 Item 的所有通用属性。
每个子类扩展了特有属性（如 Author、IssueNumber）。

• Web 服务的功能

添加物品：通过 /books 和 /magazines 路径分别添加图书和杂志。
查询物品：通过 /items 路径获取所有存储的物品，按 Category 区分。

6 测试

添加一本书请求：

curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{
    "name": "Go Programming Language",
    "author": "Alan A. A. Donovan",
    "isbn": "9780134190440"
}' http://localhost:8080/books

响应：

  {
      "id": 1,
      "name": "Go Programming Language",
      "category": "Book",
      "author": "Alan A. A. Donovan",
      "isbn": "9780134190440"
  }

添加一本杂志请求：

  curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{
      "name": "National Geographic",
      "issue_number": 2023
  }' http://localhost:8080/magazines

响应：

  {
      "id": 2,
      "name": "National Geographic",
      "category": "Magazine",
      "issue_number": 2023
  }

查询所有物品请求：

		curl http://localhost:8080/items

响应：

[
    {
        "id": 1,
        "name": "Go Programming Language",
        "category": "Book"
    },
    {
        "id": 2,
        "name": "National Geographic",
        "category": "Magazine"
    }
]

7 总结

通过 Item 和其子类的设计，将通用属性放在父类，特有属性放在子类，便于扩展和管理，这便是信息工程的分层思想。
通过嵌套结构体实现继承，复用了通用字段并扩展了子类的特性，这便是面向对象的继承思想。

数据模型的分层设计确保了数据库和业务逻辑的一致性。
面向对象方法为扩展和实现逻辑操作（如添加、查询）提供了灵活性。