包级封装

本课属于 Coddy GO 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 48 课，共 107 课。

虽然上一课介绍了字段级别的可见性，但 Go 的封装实际上是在包级别进行的。同一个包中的所有内容，无论位于哪个文件，都可以访问未导出的字段和函数。

考虑一个包含多个文件的包：

// account/account.go
package account

type Account struct {
    balance int  // 未导出
}

func (a *Account) Deposit(amount int) {
    a.balance += amount
}

// account/helper.go
package account

func ResetAccount(a *Account) {
    a.balance = 0  // 可以访问，因为在同一个包中
}

这两个文件都属于 account 包，因此 helper.go 可以直接访问未导出的 balance 字段。这是有意这样设计的。这样，你可以将包的逻辑拆分到多个文件中，同时保留内部访问权限。

但是，包外的代码无法访问未导出的成员：

// main.go
package main

import "account"

func main() {
    acc := &account.Account{}
    acc.Deposit(100)        // 可以使用：导出的方法
    // acc.balance = 50     // 错误：未导出的字段
    // account.ResetAccount // 如果 ResetAccount 已导出，就可以使用
}

这种包级边界是 Go 的主要封装机制。你可以将包设计成内聚的单元，让内部代码自由协作，同时只允许外部代码通过导出的 API 交互。可以把每个包看作一个自包含的模块，具有清晰的公共接口。

挑战

简单

让我们构建一个库存管理系统，演示同一包中的多个文件如何通过直接访问未导出字段来协作，同时让外部代码无法访问这些数据。

你将创建 3 个文件，让它们在 main 包中协同工作：

product.go：定义一个 Product 结构体，其中包含一个已导出的 Name 字段和一个未导出的 quantity 字段（int）。添加一个已导出的方法 Info() string，返回以下格式的字符串：[Name]: [quantity] in stock
inventory.go：创建一些辅助函数，通过直接访问未导出的 quantity 字段来处理商品（因为这些函数与字段位于同一个包中）。实现以下函数：
- Restock(p *Product, amount int)：将指定数量添加到商品的库存中
- Sell(p *Product, amount int) bool：如果库存充足，就从库存中减去指定数量；如果售出成功，返回 true，如果库存不足，则返回 false
- NewProduct(name string, initialQty int) *Product：构造函数，用给定的名称和初始数量创建商品
main.go：从输入中读取商品详情，使用构造函数创建商品，执行库存操作并显示结果。每次操作后，都打印商品信息以显示更新后的状态。

输入如下：

第 1 行：商品名称
第 2 行：初始数量（整数）
第 3 行：补货数量（整数）
第 4 行：售出数量（整数）

创建商品后，打印其初始信息。然后补货，再次打印信息。最后尝试售出商品，并打印更新后的信息（如果售出成功）或 Sale failed: insufficient stock（如果库存不足）。

例如，输入 Laptop、10、5 和 8 时，输出应为：

Laptop: 10 in stock
Laptop: 15 in stock
Laptop: 7 in stock

输入 Phone、3、2 和 10 时，输出应为：

Phone: 3 in stock
Phone: 5 in stock
Sale failed: insufficient stock

这里的关键在于，inventory.go 与 product.go 位于同一个包中，因此可以直接读取和修改未导出的 quantity 字段。这体现了包级别的封装：内部可以自由协作，同时数据仍受到保护，不会被外部包访问。

亲手试试

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
)

func main() {
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)

	// 读取商品名称
	name, _ := reader.ReadString('\n')
	name = strings.TrimSpace(name)

	// 读取初始数量
	initialQtyStr, _ := reader.ReadString('\n')
	initialQty, _ := strconv.Atoi(strings.TrimSpace(initialQtyStr))

	// 读取补货数量
	restockStr, _ := reader.ReadString('\n')
	restockAmount, _ := strconv.Atoi(strings.TrimSpace(restockStr))

	// 读取销售数量
	sellStr, _ := reader.ReadString('\n')
	sellAmount, _ := strconv.Atoi(strings.TrimSpace(sellStr))

	// TODO：使用 NewProduct 构造函数创建新商品

	// TODO：打印商品的初始信息

	// TODO：为商品补货并打印信息

	// TODO：尝试销售并打印结果
	// 如果销售成功，打印更新后的信息
	// 如果销售失败，打印 "Sale failed: insufficient stock"

	fmt.Println() // 替换为实际输出
}

自我测试

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