go接口详解

go面向接口编程知识点

接口定义与格式

接口(interface)是一种类型,用来定义行为(方法)。这句话有两个重点, 类型定义行为

首先解释定义行为:

接口即一组方法定义的集合,定义了对象的一组行为,就是定义了一些函数,由具体的类型实例实现具体的方法。

换句话说,一个接口就是定义(规范或约束),接口并不会实现这些方法,具体的实现由类实现,实现接口的类必须严格按照接口的声明来实现接口提供的所有功能。接口的作用应该是将定义与实现分离,降低耦合度。

在多人合作开发同一个项目时,​接口表示调用者和设计者的一种约定,事先定义好相互调用的接口可以大大提高开发的效率。有了接口,就可以在不影响现有接口声明的情况下,修改接口的内部实现,从而使兼容性问题最小化。

接口的定义格式:

type Namer interface {
    Method1(param_list) return_type  //方法名(参数列表) 返回值列表
    Method2(param_list) return_type  //方法名(参数列表) 返回值列表
   ......
}

隐式实现及实现条件

怎么实现接口:

实现接口的类并不需要显式声明,只需要实现接口所有的函数就表示实现了该接口,而且类还可以拥有自己的方法。

接口能被哪些类型实现:

接口可以被结构体实现,也可以被函数类型实现。

接口被实现的条件:

接口被实现的条件一:接口的方法与实现接口的类型方法格式一致(方法名、参数类型、返回值类型一致)。

接口被实现的条件二:接口中所有方法均被实现。

package main
 
import "fmt"
 
type Shaper interface {
    Area() float64
    //  Perimeter() float64
}
 
type Rectangle struct {
    length float64
    width  float64
}
 
// 实现 Shaper 接口中的方法
func (r *Rectangle) Area() float64 {
    return r.length * r.width
}
 
// Set 是属于 Rectangle 自己的方法
func (r *Rectangle) Set(l float64, w float64) {
    r.length = l
    r.width = w
}
 
func main() {
    rect := new(Rectangle) //创建指针类型的结构体实例(类实例)
    rect.Set(2, 3)
    areaIntf := Shaper(rect) //这里将指针类型实例赋值给接口,下面会介绍。
    fmt.Printf("The rect has area: %f\n", areaIntf.Area())
}

接口赋值

现在来解释接口是一个类型,本质是一个指针类型,那么什么样的值可以赋值给接口,有两种: 实现了该接口的类 或者 接口

1.将对象赋值给接口

当接口实例中保存了自定义类型的实例后,就可以直接从接口上调用它所保存的实例的方法。

package main

import (
	"fmt"
)

//定义接口
type Testinterface interface{
	Teststring() string
	Testint() int
}

//定义结构体
type TestMethod struct{
	name string
	age int
}

//结构体的两个方法隐式实现接口
func (t *TestMethod)Teststring() string{
	return t.name
}

func (t *TestMethod)Testint() int{
	return t.age
}

func main(){
	T1 := &TestMethod{"ling",34}
	T2 := TestMethod{"gos",43}
	//接口本质是一种类型
	//接口赋值:只要类实现了该接口的所有方法,即可将该类赋值给这个接口
	var Test1 Testinterface  //接口只能是值类型
	Test1 = T1   //TestMethod类的指针类型实例传给接口
	fmt.Println(Test1.Teststring())
	fmt.Println(Test1.Testint())

	Test2 := T2   //TestMethod类的值类型实例传给接口
	fmt.Println(Test2.Teststring())
	fmt.Println(Test2.Testint())
}

2.将接口赋值给另一个接口

1.只要两个接口拥有相同的方法列表(与次序无关),即是两个相同的接口,可以相互赋值

2.接口赋值只需要接口A的方法列表是接口B的子集(即假设接口A中定义的所有方法,都在接口B中有定义),那么B接口的实例可以赋值给A的对象。反之不成立,即子接口B包含了父接口A,因此可以将子接口的实例赋值给父接口。

3.即子接口实例实现了子接口的所有方法,而父接口的方法列表是子接口的子集,则子接口实例自然实现了父接口的所有方法,因此可以将子接口实例赋值给父接口。

3.接口类型作为参数

第一点已经说了可以将实现接口的类赋值给接口,而将接口类型作为参数很常见。这时,那些实现接口的实例都能作为接口类型参数传递给函数/方法。

package main
import (
	"fmt"
)
//Shaper接口
type Shaper interface {
	Area() float64
}
// Circle struct结构体
type Circle struct {
	radius float64
}
// Circle类型实现Shaper中的方法Area()
func (c *Circle) Area() float64 {
	return 3.14 * c.radius * c.radius
}

func main() {
	// Circle的指针类型实例
	c1 := new(Circle)
	c1.radius = 2.5
	//将 Circle的指针类型实例c1传给函数myArea,接收类型为Shaper接口
	myArea(c1)
}
func myArea(n Shaper) {
	fmt.Println(n.Area())
}

空接口是指没有定义任何接口方法的接口。 没有定义任何接口方法,意味着Go中的任意对象都已经实现空接口(因为没方法需要实现),只要实现接口的对象都可以被接口保存,所以任意对象都可以保存到空接口实例变量中

空接口的定义方式:

type empty_int interface {}

更常见的,会直接使用 interface{} 作为一种类型,表示空接口。例如:

// 声明一个空接口实例
var i interface{}

再比如函数使用空接口类型参数:

func myfunc(i interface{})

如何使用空接口

可以定义一个空接口类型的array、slice、map、struct等,这样它们就可以用来存放任意类型的对象,因为任意类型都实现了空接口。

package main

import "fmt"

func main() {
    any := make([]interface{}, 5)
    any[0] = 11
    any[1] = "hello world"
    any[2] = []int{11, 22, 33, 44}
    for _, value := range any {
        fmt.Println(value)
    }
}
11
hello world
[11 22 33 44]
<nil>
<nil>

通过空接口类型,Go也能像其它动态语言一样,在数据结构中存储任意类型的数据。

接口嵌套

接口可以嵌套,嵌套的内部接口将属于外部接口,内部接口的方法也将属于外部接口。

另外在类型嵌套时,如果内部类型实现了接口,那么外部类型也会自动实现接口,因为内部属性是属于外部属性的。

type ReadWrite interface {
    Read(b Buffer) bool
    Write(b Buffer) bool
}
 
type Lock interface {
    Lock()
    Unlock()
}
 
type File interface {
  //ReadWrite为内部接口
    ReadWrite
  //Lock为内部接口
    Lock
    Close()
}

类型断言

类型断言为判断一个类型有没有实现接口。

假如我现在写了一个结构体类型 MyFile 来实现上面的  File 接口,那么我如何知道  MyFile 是否实现了  File 接口呢?

package main
 
import "fmt"
 
type MyFile struct{}
 
func (m *MyFile) Read() bool {
    fmt.Printf("Read()\n")
    return true
}
 
// ...
// 假设我这里相继实现了 Write(), Lock(),Unlock() 和 Close() 方法
 
func main() {
    my := new(MyFile)
    fIntf := File(my)
 
    // 看这里,看这里
    if v, ok := fIntf.(*MyFile); ok {
        v.Read()
    }
}  

类型断言的格式:

if v, ok : = varI.(T) ; ok { 
   // checked type assertion
     //do something
    return
}

如果 v 是  varI 转换到类型  T 的值, ok 会是  true ;否则  v 是类型  T 的零值, ok 是  false

要是多个类型实现了同一个接口,比如前面的 areaIntf ,要如何测试呢? 

那就要用  type-switch 来判断了。

switch t := areaIntf.(type) {
case *Rectangle:
    // do something
case *Triangle:
    // do something
default:
    // do something
}

1、多个类型(结构体)可以实现同一个接口。

2、一个类型(结构体)可以实现多个接口。

3、实现接口的类(结构体)可以赋值给接口。

package main

import "fmt"

type Shaper interface {
	Area() float64
}

// ==== Rectangle ====
type Rectangle struct {
	length float64
	width  float64
}

// 实现 Shaper 接口中的方法
func (r *Rectangle) Area() float64 {
	return r.length * r.width
}

// Set 是属于 Rectangle 自己的方法
func (r *Rectangle) Set(l float64, w float64) {
	r.length = l
	r.width = w
}


// ==== Triangle ====
type Triangle struct {
	bottom float64
	hight  float64
}

func (t *Triangle) Area() float64 {
	return t.bottom * t.hight / 2
}

func (t *Triangle) Set(b float64, h float64) {
	t.bottom = b
	t.hight = h
}

// ==== Triangle End ====

func main() {
	rect := new(Rectangle)
	rect.Set(2, 3)
	areaIntf := Shaper(rect) //这种方法只能将指针类型的类示例赋值给接口
	fmt.Printf("The rect has area: %f\n", areaIntf.Area())

	triangle := new(Triangle)
	triangle.Set(2, 3)
	areaIntf = Shaper(triangle) //这种方法只能将指针类型的类示例赋值给接口
	fmt.Printf("The triangle has area: %f\n", areaIntf.Area())
}

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