Go语言学习(九)| 接口

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接口是一种约定,它是一个抽象的类型, 和我们见到的具体的类型如 int 、 map 、 slice 等不一样。 具体的类型, 我们可以知道它是什么, 并且可以知道可以用它做什么; 但是接口不一样, 接口是抽象的, 它只有一组接口方法, 我们并不知道它的内部实现, 所以我们不知道接口是什么, 但是我们知道可以利用它提供的方法做什么。

接口的定义

接口一般这样定义:接口定义一个对象的行为。

这里定义了一个有两个方法的接口I:

type I interface {    Get() int    Put(int)}

下面定义了具有一个字段和两个方法的结构类型S

type S struct { i int }func (p *S) Get() int { return p.i }func (p *S) Put(v int) { p.i = v }

对于接口 I , S 是合法的实现,因为它定义了 I 所需的两个方法。注意,即便是没有明确定义 S 实现了 I ,这也是正确的。 interface 类型定义了一组方法,如果某个对象实现了某个接口的所有方法,则次对象就实现了此接口。

如果我们定义了一个 interface 的变量,那么这个变量里面可以存实现这个 interface 的任意类型的对象。 例如下面例子中,我们定义了一个 Men interface 类型的变量 m ,那么 m 里面可以存 Human 、 Student 或者 Employee 值.例:

package mainimport "fmt"type Human struct {    name string    age int    phone string}type Student struct {    Human //匿名字段    school string    loan float32}type Employee struct {    Human //匿名字段    company string    money float32}//Human实现SayHi方法func (h Human) SayHi() {    fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)}//Human实现Sing方法func (h Human) Sing(lyrics string) {    fmt.Println("La la la la...", lyrics)}//Employee重载Human的SayHi方法func (e Employee) SayHi() {    fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name,        e.company, e.phone)    }// Interface Men被Human,Student和Employee实现// 因为这三个类型都实现了这两个方法type Men interface {    SayHi()    Sing(lyrics string)}func main() {    mike := Student{Human{"Mike", 25, "222-222-XXX"}, "MIT", 0.00}    paul := Student{Human{"Paul", 26, "111-222-XXX"}, "Harvard", 100}    sam := Employee{Human{"Sam", 36, "444-222-XXX"}, "Golang Inc.", 1000}    Tom := Employee{Human{"Tom", 37, "222-444-XXX"}, "Things Ltd.", 5000}    //定义Men类型的变量i    var i Men    //i能存储Student    i = mike    fmt.Println("This is Mike, a Student:")    i.SayHi()    i.Sing("November rain")    //i也能存储Employee    i = Tom    fmt.Println("This is Tom, an Employee:")    i.SayHi()    i.Sing("Born to be wild")    //定义了slice Men    fmt.Println("Let's use a slice of Men and see what happens")    x := make([]Men, 3)    //这三个都是不同类型的元素,但是他们实现了interface同一个接口    x[0], x[1], x[2] = paul, sam, mike    for _, value := range x{        value.SayHi()    }}

空 interface

interface{} 不包含任何的 method ,它可以存储任意类型的数值。fmt的源码:

type Stringer interface{    String() string}

任何实现了 String 方法的类型都能作为参数被 fmt.Println 调用如果需要某个类型能fmt包以特殊的格式输出,就必须实现 Stringer 这个接口。例:

package mainimport (    "fmt"    "strconv")type Human struct {    name string    age int    phone string}//通过此方法Human实现了fmt.Stringerfunc (h Human) String() string {    retrun h.name + " - " + strconv.Itoa(h.age) + " years - " + h.phone}func main(){    Bob := Human{"Bob", 39, "000-7777-xxx"}    fmt.Println("This Human is:", Bob)}

接口值

例:

func f(p I) {                //定义一个函数接受一个接口类型作为参数    fmt.Println(p.Get())     //p实现了接口I,必须有Get()方法    p.Put(1)                 //Put()方法是类似的}

这里的变量 p 保存了接口类型的值。因为 S 实现了 I,可以调用 f 向其传递 S 类型的值的指针:

var s Sf(&s)

获取 s 的地址,而不是 S 的值的原因,是因为在 s 的指针上定义了方法,参阅上面的代码。这并不是必须的——可以定义让方法接受值——但是这样的话 Put 方法就不会像期望的那样工作了。实际上,无须明确一个类型是否实现了一个接口意味着 Go 实现了叫做 duck typing 的模式。这不是纯粹的 duck typing ,因为如果可能的话 Go 编译器将对类型是否实现了接口进行实现静态检查。

假设需要在函数 f 中知道实际的类型。在 Go 中可以使用 type switch 得到。

func f(p I) {    switch t := p.(type) { //类型判断。在switch语句中使用(type)。保存类型到变量t;    case *S: //p的实际类型是S的指针;    case *R: //p的实际类型是R的指针;    case S: //p的实际类型是S;    case R: //p的实际类型是R;    default: //实现了I的其他类型。    }}

注意element.(type) 语法不能在 switch 外的任何逻辑里面使用,如果你要在 switch 外面判断一个类型就使用 comma-ok。

类型判断不是唯一的运行时得到类型的方法。为了在运行时得到类型,同样可以使用 comma, ok 来判断一个接口类型是否实现了某个特定接口:

if t, ok := something.(I); ok {    // 对于某些实现了接口I 的    // t 是其所拥有的类型}

Comma-ok断言

Go语言里面有一个语法,可以直接判断是否是该类型的变量:

value, ok = element.(T)

这里 value 就是变量的值, ok 是一个 bool 类型, element 是 interface 变量, T 是断言的类型。如果 element 里面确实存储了 T 类型的数值,那么 ok 返回 true ,否则返回 false 。 例:

package mainimport (    "fmt"    "strconv")type Element interface{}type List [] Elementtype Person struct {    name string    age int}//定义了String方法,实现了fmt.Stringerfunc (p Person) String() string {    return "(name: " + p.name + " - age: "+strconv.Itoa(p.age)+ " years)"}func main() {    list := make(List, 3)    list[0] = 1 // an int    list[1] = "Hello" // a string    list[2] = Person{"Dennis", 70}    for index, element := range list {        if value, ok := element.(int); ok {            fmt.Printf("list[%d] is an int and its value is %d\n", index, value)        } else if value, ok := element.(string); ok {            fmt.Printf("list[%d] is a string and its value is %s\n", index, value)        } else if value, ok := element.(Person); ok {            fmt.Printf("list[%d] is a Person and its value is %s\n", index, value)        } else {            fmt.Println("list[%d] is of a different type", index)        }    }}

输出结果:

list[0] is an int and its value is 1list[1] is a string and its value is Hellolist[2] is a Person and its value is (name: Dennis - age: 70 years)

确定一个变量实现了某个接口,可以使用:

t := something.(I)

由于每个类型都能匹配到空接口: interface{} 。我们可以创建一个接受空接口作为参数的普通函数:

func g(something interface{}) int {    return something.(I).Get()}

在这个函数中的 return something.(I).Get() 是有一点窍门的。值 something 具有类型 interface{} ,这意味着方法没有任何约束:它能包含任何类型。 .(I) 是类型断言,用于转换 something 到 I 类型的接口。如果有这个类型,则可以调用 Get() 函数。因此,如果创建一个 *S 类型的新变量,也可以调用 g() ,因为 *S 同样实现了空接口。

s = new(S)fmt.Println(g(s));

例:

package mainimport (    "fmt")func main(){    s  := new(S)    ss := "Hello world"    fmt.Printf("%d\n",g(s))    fmt.Printf("%s\n",demo(ss))}func g(something interface{}) int {    return something.(I).Get()}func demo(something interface{}) string {    return something.(string)}type I interface {    Get() int    Put(int)}type S struct { i int }func (p *S) Get() int {    return p.i}func (p *S) Put(v int) {    p.i = v}

输出结果:

0Hello world

例2:

package mainimport (    "fmt")func main(){    s  := S{1}    fmt.Printf("%d\n",g(s))}func g(something S) int {    return something.Get()}type S struct { i int }func (p *S) Get() int {    return p.i}func (p *S) Put(v int) {    p.i = v}

输出结果:1

接口名字

根据规则,单方法接口命名为方法名加上 er 后缀:如 ReaderWriterFormatter 等。有一堆这样的命名,高效的反映了它们职责和包含的函数名。 ReadWriteCloseFlushString 等等有着规范的声明和含义。为了避免混淆,除非有类似的声明和含义,否则不要让方法与这些重名。相反的,如果类型实现了与众所周知的类型相同的方法,那么就用相同的名字和声明;将字符串转换方法命名为 String 而不是 ToString 。