Go语言基础之接口

Go语言基础之接口

接口（interface）定义了一个对象的行为规范，只定义规范不实现，由具体的对象来实现规范的细节。

接口

接口介绍

在Go语言中接口（interface）是一种类型，一种抽象的类型。

interface是一组method的集合，是duck-type programming的一种体现。接口做的事情就像是定义一个协议（规则），只要一台机器有洗衣服和甩干的功能，我就称它为洗衣机。不关心属性（数据），只关心行为（方法）。

为了保护你的Go语言职业生涯，请牢记接口（interface）是一种类型。

为什么要使用接口

type Cat struct{}
 
func (c Cat) Say() string { return "喵喵喵" }
 
type Dog struct{}
 
func (d Dog) Say() string { return "汪汪汪" }
 
func main() {
    c := Cat{}
    fmt.Println("猫:", c.Say())
    d := Dog{}
    fmt.Println("狗:", d.Say())
}

上面的代码中定义了猫和狗，然后它们都会叫，你会发现main函数中明显有重复的代码，如果我们后续再加上猪、青蛙等动物的话，我们的代码还会一直重复下去。那我们能不能把它们当成“能叫的动物”来处理呢？

像类似的例子在我们编程过程中会经常遇到：

比如一个网上商城可能使用支付宝、微信、银联等方式去在线支付，我们能不能把它们当成“支付方式”来处理呢？

比如三角形，四边形，圆形都能计算周长和面积，我们能不能把它们当成“图形”来处理呢？

比如销售、行政、程序员都能计算月薪，我们能不能把他们当成“员工”来处理呢？

接口的定义

Go语言提倡面向接口编程。

每个接口由数个方法组成，接口的定义格式如下：

type 接口类型名 interface{
    方法名1( 参数列表1 ) 返回值列表1
    方法名2( 参数列表2 ) 返回值列表2
    …
}

其中：

• 接口名：使用type将接口定义为自定义的类型名。Go语言的接口在命名时，一般会在单词后面添加er，如有写操作的接口叫Writer，有字符串功能的接口叫Stringer等。接口名最好要能突出该接口的类型含义。
• 方法名：当方法名首字母是大写且这个接口类型名首字母也是大写时，这个方法可以被接口所在的包（package）之外的代码访问。
• 参数列表、返回值列表：参数列表和返回值列表中的参数变量名可以省略。

举个例子：

type writer interface{
    Write([]byte) error
}

接口的实现

一个对象只要全部实现了接口中的方法，那么就实现了这个接口。 我们来定义一个Animal接口：

// Animal 是一个动物接口
type Animal interface {
    move()
}

定义dog和cat两个结构体：

type dog struct {}
 
type cat struct {}

因为Animal接口里只有一个move方法，所以我们只需要给dog和cat 分别实现move方法就可以实现Animal接口了。

// dog实现了move方法
func (d *dog) move() {
    fmt.Println("狗会动")
}
// cat实现了move方法
func (c *cat) move() {
    fmt.Println("猫会动")
}

类型与接口的关系

一个类型实现多个接口

一个类型可以同时实现多个接口，而接口间彼此独立，不知道对方的实现。 例如，狗可以归为动物类别，再细分下去可以归为哺乳动物类别。使用代码实现就是dog类型可以实现Animal接口和Mammalia接口。

package main
 
import "fmt"
 
//同一个类型可以实现多个接口
 
// Animal 动物
type Animal interface {
    move()
}
 
// Mammal 哺乳动物
type Mammal interface {
    suckle()
}
 
type dog struct {
    name string
}
 
// 实现Animal接口
func (d dog) move() {
    fmt.Printf("%s会动\n", d.name)
}
 
// 实现Mammal接口
func (d dog) suckle() {
    fmt.Printf("%s给狗崽子喂奶\n", d.name)
}
 
func main() {
    var x Animal
    var y Mammal
 
    var a = dog{name: "旺财"}
    x = a
    y = a
    x.move()
    y.suckle()
}

多个类型实现同一接口

Go语言中不同的类型可以实现同一个接口。

狗和猫在学术上都可以归为哺乳动物，在下面的示例代码中，我们让dog和cat两个类型都实现了Mammal接口。

package main
 
import "fmt"
 
//不同的类型可以实现同一个接口
 
// Mammal 哺乳动物
type Mammal interface {
    suckle()
}
 
type dog struct {
    name string
}
 
type cat struct {
    name string
}
 
// dog类型实现Mammal接口
func (d dog) suckle() {
    fmt.Printf("%s给狗崽子喂奶\n", d.name)
}
 
// cat类型实现Mammal接口
func (c cat) suckle() {
    fmt.Printf("%s给猫崽子喂奶\n", c.name)
}
func main() {
    var x Mammal
    var a = dog{name: "旺财"}
    var b = cat{name: "花花"}
    x = a
    x.suckle()
    x = b
    x.suckle()
}

并且一个接口的方法，不一定需要由一个类型完全实现，接口的方法可以通过在类型中嵌入其他类型或者结构体来实现。

// WashingMachine 洗衣机
type WashingMachine interface {
    wash()
    dry()
}
 
// 甩干器
type dryer struct{}
 
// 实现WashingMachine接口的dry()方法
func (d dryer) dry() {
    fmt.Println("甩一甩")
}
 
// 海尔洗衣机
type haier struct {
    dryer //嵌入甩干器
}
 
// 实现WashingMachine接口的wash()方法
func (h haier) wash() {
    fmt.Println("洗刷刷")
}

接口类型变量

接口类型变量能够存储所有实现了该接口的实例。 例如上面的示例中，Animal类型的变量能够存储dog和cat类型的变量。

func main() {
    var x Animal
    a := newCat()
    b := newDog()
    x = a
    x.move() //猫会动
    x = b
    x.move() //狗会动
}

接口嵌套

接口与接口间可以通过嵌套创造出新的接口。

type speaker interface {
    speak()
}
 
type mover interface {
    move()
}
// 接口嵌套
type animal interface {
    speaker
    mover
}
 
type cat struct {
    name string
}
 
func (c cat) speak() {
    fmt.Println("喵喵喵")
}
 
func (c cat) move() {
    fmt.Println("猫会动")
}
 
func main() {
    var x animal
    x = cat{name: "花花"}
    x.move()
    x.speak()
}

空接口

空接口的定义

空接口是指没有定义任何方法的接口。因此任何类型都实现了空接口。

空接口类型的变量可以存储任意类型的变量。

func main() {
    // 定义一个空接口x
    var x interface{}
    s := "Hello 沙河"
    x = s
    fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
    i :=
    x = i
    fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
    b := true
    x = b
    fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
}

空接口的应用

空接口作为函数的参数

使用空接口实现可以接收任意类型的函数参数。

// 空接口作为函数参数
func show(a interface{}) {
    fmt.Printf("type:%T value:%v\n", a, a)
}

空接口作为map的值

使用空接口实现可以保存任意值的字典。

// 空接口作为map值
    var studentInfo = make(map[string]interface{})
    studentInfo["name"] = "沙河娜扎"
    studentInfo["age"] =
    studentInfo["married"] = false
    fmt.Println(studentInfo)

类型断言

空接口可以存储任意类型的值，那我们如何获取其存储的具体数据呢？

语法格式：x.(T) 其中：

• x：表示类型为interface{}的变量
• T：表示断言x可能是的类型。

该语法返回两个参数，第一个参数是x转化为T类型后的变量，第二个值是一个布尔值，若为true则表示断言成功，为false则表示断言失败。

举个例子：

func main() {
    var x interface{}
    x = "Hello 沙河"
    v, ok := x.(string)
    if ok {
        fmt.Println(v)
    } else {
        fmt.Println("类型断言失败")
    }
}

上面的示例中如果要断言多次就需要写多个if判断，这个时候我们可以使用switch语句来实现：

func justifyType(x interface{}) {
    switch v := x.(type) {
    case string:
        fmt.Printf("x is a string，value is %v\n", v)
    case int:
        fmt.Printf("x is a int is %v\n", v)
    case bool:
        fmt.Printf("x is a bool is %v\n", v)
    default:
        fmt.Println("unsupport type！")
    }
}

值接收者和指针接收者实现接口的区别

我们有一个animal的接口和一个dog结构体。

type animal interface {
    move()
}
 
type dog struct {
}

值接收者实现接口

func (d dog) move() {
    fmt.Println("狗会动")
}

此时实现接口的是dog类型：

func main() {
    var x animal
    var wangcai = dog{} //旺财是dog类型
    x = wangcai         //x可以接收dog类型
    var fugui = &dog{}  //富贵是*dog类型
    x = fugui           //x可以接收*dog类型
}

因为Go语言中有对指针类型变量求值的语法糖，dog指针fugui内部会自动求值*fugui。

指针接收者实现接口

func (d *dog) move() {
    fmt.Println("狗会动")
}

此时实现接口的是*dog类型，所以不能给x传入dog类型的值，此时x只能存储*dog类型的值：

func main() {
    var x animal
    var wangcai = dog{} //旺财是dog类型
    x = wangcai         //x不可以接收dog类型
    var fugui = &dog{}  //富贵是*dog类型
    x = fugui           //x可以接收*dog类型
}