go语言之接口
一:接口的基本概念
1 接口声明
接口字面量,接口命名类型,接口声明使用interface关键字。
1)接口字面量类型声明语法如下:
interface{
methodSignature1
methodSignature1
}
2)接口命名类型使用type关键字声明
type interfaceName interface {
MethodSignature1
MethodSignature2
}
接口定义大括号内可以是方法声明的集合,也可以嵌入另一个接口类型匿名字段,还可以是二者的混合。
接口支持嵌入匿名接口宇段,就是一个接口定义里面可以包括其他接口, Go编译器会自动进行展开 理,
type Reader interface {
Read(p []byte ) (n int , err error)
}
type Writer interface {
Write(p []byte) (n int, err error)
}
type ReadWriter interface {
Reader
Writer
}
type ReadWr ter interface {
Reader
Wr te(p []byte) (n int, err error)
}
type ReadWriter interface {
Read(p []byte) (n int, err error)
Write(p []byte) (n nt err error)
}
3)方法声明
MethodName (InputTypeList)OutputTypeList
4)声明新接口类型的特点
(I)接口的命名一般以“er ”结尾
()接口定义的内部方法声明不需要 func 引导。
()在接口定义中,只有方法声明没有方法实现。
5) 接口的定义与实现
package main import (
"fmt"
) type Humaner interface {
//方法
Say()
}
//学生结构体
type Student struct {
name string
score int
} func (s*Student) Say() {
fmt.Println("Student[%s,%d]瞌睡不断\n",s.name,s.score)
}
type Teacher struct {
name string
group string
} func (t *Teacher) Say() {
fmt.Println("Teacher[%s,%s] 诲人不倦\n",t.name,t.group)
}
//自定义类型
type Mystr string func (str Mystr) Say() {
fmt.Println("Mystr[%s] 统治醒醒,还有个bug\n",str)
}
//参数为接口类型
func Whosay(i Humaner) {
i.Say()
}
func main(){
s :=&Student{"学生",}
t :=&Teacher{"老师","GO语言"}
var tmp Mystr="字符串"
s.Say()
t.Say()
tmp.Say()
//多态,条用同一接口不同的表现
Whosay(s)
Whosay(t)
Whosay(tmp) //make()
x :=make([]Humaner,)
x[],x[],x[] = s,t,tmp
for _,value :=range x{
value.Say()
}
}
接口的继承
package main import "fmt"
//定义接口
type Humaner interface {
//方法
Say()
}
type Personer interface {
//相当于写了say() 方法的继承
Humaner
//唱歌
Sing(lyrics string)
}
type Student struct {
name string
score int
}
func (s *Student) Say() {
fmt.Printf("Student[%s,%d] 瞌睡不断\n",s.name,s.score) //Student[学生,80] 瞌睡不断
} func (s *Student) Sing(lyrics string){
fmt.Printf("Student sing[%s]!!\n",lyrics) //Student sing[葫芦娃]!!
}
func main() {
s := &Student{"学生",}
//调Personer方法
var p Personer
p = s
p.Say()
p.Sing("葫芦娃")
}
2 接口初始化
单纯地声明一个接口变量没有任何意义,接口只有被初始化为具体的类型时才有意义。接口作为
一个胶水层或抽象层,起到抽象和适配的作用 。没有初始化的接口变量,其默认值是 nil。
3 接口绑定具体类型的实例的过程称为接口初始化。接口变量支持两种直接初始化方法
1)实例赋值接口
如果具体类型实例的方法集是某个接口的方法集的超集,则称该具体类型实现了接口,可
以将该具体类型的实例直接赋值给接口类型的变 ,此时编译器会进行静态的类型检查。接口
被初始化后,调用接口的方法就相当于调用接口绑定的具体类型的方法,这就是接口调用的语义。
2)接口变量赋值接口变量
已经初始化的接口类型变量a直接赋值给另一种接口变量b ,要求b的方法集是a的方法即
的子集 此时 Go 编译器会在编译时进行方法集静态检查 这个过程也是接口初始化的一种
方式,此时接口变量 绑定的具体实例是接口变量 绑定的具体实例的副本。
file ,_ := os .OpenFile (” notes.txt”, os.O_RDWR |os.O CREATE , )
var rw io .ReadWriter = file
//io.ReadWriter 口可以直接赋位给 io.Writer接口变量
var w o.Writer = rw
4 接口方法的调用
接口方法调用和普通的函数调用是有区别的。接口方法调用的最终地址是在运行期决定的,
将具体类型变量赋值给接口后,会使用具体类型的方法指针初始化接口变量,当调用接口变量的方法时,
实际上是间接地调用实例的方法。接口方法调用不是 种直接的调用,有 定的运行时开销
直接调用禾初始化的接口变 的方法会产生 panic 。
package main
type printer interface {
Print()
}
type S struct {}
func (s S) Print() {
println("print")
}
func main() {
var i printer
//没有初始化的接口调用其他方法会产生panic
//必须初始化
i = S{}
i.Print()
}
5 接口动态类型和静态类型
1)动态类型
接口绑定的具体实例的类型称为接口的动态类型。接口可以绑定不同类型的实例,所以接
口的动态类型是随着其绑定的不同类型实例而发生变化的。
2) 静态类型
接口被定义时, 其类型就已经被确定 这个类型 接口的静态类型。接口的静态类型在其
定义 就被确定,静态类型的本质特征就是接口的方法签名集合。两个接口如果方法签名集合
相同(方法的顺序可以不同),则这两个接口在语义上完全等价,它们之间不需要强制类型转换就可以相互赋值。
原因是 Go 编译器校验接口是否能赋值,是比较二者的方法集,而不是看具体接口类型名。
二: 接口运算
1 语法:
i.(TypeNname)
i必须是接口变 ,如果是具体类型变量,则编译器会报 on interface type xxx on left,
TypeNname 可以是接口类型名,也可以是具体类型名。
2 接口查询的两层含义
(1)如果 TypeNname 是一个具体类型名,则类型断言用于判断接口变量 绑定的实例类
型是否就是具体类型 TypeNname
(2)如果 TypeName 是一个接口类型名,则类型断言用于判断接口变量 绑定的实例类型
是否同时实现了 TypeName 接口。
3 接口断言的两种语法表现
直接赋值模式
o := i.(TypeName)
语义分析:
() TypeNam 是具体类型名,此时如果接 绑定的实例类型就是具体类型 TypeName,
变量 。的类型就是 TypeName 变量。的值就是接口绑定的实例值的副本(当然实例可能是
指针值,那就是指针值的副本)
() TypeName 是接口类型名 如果接口i绑定的实例类型满足接口类型 TypeName ,则变量o
的类型就是接口类型 TypeName,o底层绑定的具体类型实例是i绑定的实例的副本(当然实例可能是指针值,那就是指针值的副本〉。
()如果上述两种情况都不满足, 则程序抛 panic
示例
package main import "fmt" type Inter interface {
Ping()
Pang()
}
type Anter interface {
Inter
String()
}
type St struct {
Name string
} func (St) Ping() {
println("ping")
}
func (*St) Pang() {
println("pang")
}
func main() {
st := &St{"andes"}
var i interface{}=st
//判断i绑定的实例是否实现了接口类型Inter
o :=i.(Inter)
o.Ping()
o.Pang()
//如下语句会引发panic,因为i没有实现接口Anter
//p :=i.(Anter)
//p.String()
//判断 i绑定的实例是否就是具体类型St
s := i.(*St)
fmt.Printf("%s",s.Name)
}
4 comma,ok 表达模式如下
if o,ok :=i.(TypeName);ok{
}
语法分析
()TypeName是具体类型名,此时如果接口i绑定的实例类型就是具体类型TypeName,则ok为true变量。变量o的类型就是TypeName,
变量o的值就是接口绑定的实例值的副本(当然实例可能是指针值,那就是指针值的副本)
()TypeName是接口类型名,此时如果接口i绑定的实例类型满足接口类型TypeName,则ok为true,变量o的类型就是接口类型
TypeName,o底层绑定的具体类型实例是i绑定的实例的副本(当然实例可能是指针值,那就是指针值的副本)。
()如果上述两个都不满足,则 ok为 false 变量o是TypeName 类型的“零值”,此种条
件分支下程序逻辑不应该再去引用o,因为此时的o没有意义
示例:
package main import (
"fmt"
) type Inter interface {
Ping()
Pang()
}
type Anter interface {
Inter
String()
}
type St struct {
Name string
}
func (St) Ping(){
println("ping")
}
func (*St) Pang(){
println("pang")
}
func main(){
st := &St{"andes"}
var i interface{} = st
//判断i绑定的实例是否实现了接口类型Inter
if o,ok := i.(Inter);ok{
o.Ping() //ping
o.Pang() //pang
}
if p,ok := i.(Anter);ok{
//i没有实现接口Anter,所以程序不会执行到这里
p.String()
}
//判断i 绑定的实例是否就是具体类型St
if s,ok := i.(*St);ok{
fmt.Printf("%s",s.Name) //andes
}
}
5 类型查询
语法格式:
switch v :=工. (type) {
case typel :
xx xx
case type2 :
xx xx
default :
xx xx
语义分析:
语义:
查询一个接口变量底层绑定的底层变量的具体类型是什么,
查询接口变量绑定的底层变量是否实现了其他接口
1)i 必须是接口类型
描述:
具体类型实例的类型是静态的 在类型声明后就不再变化,所 具体类型的变量不存在类
型查询 类型查询一定是对一个接口变量进行操作。也 就是说,上文中的i必须是接口变
如果 是未初始 接口变量,则的值是nil 。
var i io.Reader
switch v := i.(type) { //此处i是为未初始化的接口变量,所以v为nil
case nil :
fmt.Printf( " %T\n ”,v ) //<nil>
default :
fmt.Printf (”default”)
}
( 2 ) case 字句后面可 m~ 非接口类型名,也可以跟接口类型名,匹配是按照 case 子句的
顺序进行的。
如果 case 后面是一个接口类型名,且接口变量 绑定的实例类型实现了该接口类型的方法
,则匹配成功,v的类型是接口类型,v底层绑定的实例是 绑定具体类型实例的副本。
示例:
package main import (
"io"
"log"
"os"
) func main() {
f,err := os.OpenFile ("notes.txt",os.O_RDWR|os.O_CREATE, )
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer f.Close()
var i io.Reader = f
switch v :=i.(type) {
//i的绑定的实例是*osFile类型,实现 io.ReadWriter接口,所以case匹配成功
case io.ReadWriter:
//v是io.ReadWriter 接口类型,所以可以调用Write方法
v.Write( []byte ("io.ReadWriter\n" ))
//由于上一个case 已经匹配,就算这个case 也匹配,也不会走到这里
case *os.File:
v.Write ([]byte ("*os.File\n"))
v.Sync ()
default:
return
}
}
如果case后面跟着多个类型,使用逗号分隔,接口变量i绑定的实例类型只要和其中一个类型匹配,
则直接使用o赋值给 v,相当于v := o 这个语法有点奇怪,按理说编译器不应该允许这种操作,
语言实现者可能想让 type switch 语句和普通的 sw itch 语句保持一样的语法规则,允许发生这种情况。
package main import (
"fmt"
"io"
"log"
"os"
) func main(){
f,err := os.OpenFile("notes1.txt",os.O_RDWR|os.O_CREATE,)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer f.Close()
var i io.Reader = f
switch v := i.(type) {
//多个类型,f满足其中任何一个就算匹配
case *os.File,io.ReadWriter:
//此时相当于执行v :=i ,v和i是等价的,使用v没有意义
if v==i{
fmt.Println(true) //true
}
default:
return
}
}
6 标准库的使用
格式:
switch i := i.(type) {
}
类型查询和类型断言
()类型查询和类型断言具有相同的语义,只是语法格式不同。 二者都能判断接口变量绑
定的实例的具体类型,以及判断接口变量绑定的实例是否满足另一个接口类型。
()类型查询使用 case 字句一次判断多个类型,类型断言一次只能判断一个类型,
当然类型断言也可以使用 if else if 语句达到同样的效果
7 接口优点和使用形式
接口优点
(1)解祸:复杂系统进行垂 和水平的分割是常用的设计手段,在层与层之间使用接口进
行抽象和解辑是 种好的编程策略 Go 的非侵入式的接口使层与层之间的代码更加干净,
具体类型和实现的接口之间不需要显式声明,增加了接口使用的自由度
(2)实现泛型:由于现阶段Go语言还不支持泛型,使用空接口作为函数或方法参数能够用在需要泛型的场景中
接口的使用形式
()作为结构 嵌字段。
()作为函数或方法的形参。
()作为函数或方法的返回值。
()作为其他接口定义的嵌入宇段。
三: 空接口
概述:
没有任何方法的接口,我们称之为空接 。空接口表示为 interface{}
用途:
空接口和泛型
Go 语言没有泛型, 如果一个函数需要接收任意类型的参数, 则参数类型可以使用空接口,这是弥补没有泛型的一种手段
//典型的就是 fmt 标准 里面的 print 函数
func Fprint (w io.Writer, a . . . interface(}) (n int, err error)
空接口和反射
空接口是反射实现 基础 反射库就是将相关具体的类型转换并赋值给空接 后才去处理,
1 空接口和nil
空接口不是真的为空,接口有类型和值两 概念
示例
package main
import (
"fmt"
)
type Inter interface {
Ping()
Pang()
}
type St struct {} func (St) Ping(){
println("ping")
}
func (*St) Pang(){
println("pang") //pamg
}
func main(){
var st *St = nil
var it Inter = st fmt.Printf("%p\n",st) //0x0 fmt.Printf("%p\n",it) //0x0 if it !=nil {
it.Pang()
//下面的语句会导致 panic
//方法转换为函数调用,第 一个参数是St类型,由于 St是nil ,无法获取指针所指的
//对象佳,所以导致 panic
//it.Ping
}
}
comma-ok断言
package main import (
"fmt"
) //空接口 type Element interface {} type Person struct {
name string
age int
} func main() {
//3容量的切片
list := make([]Element,)
list[] = //int
list[]="Hello" //string
list[] = Person{"zhangsan",}
for index,element := range list {
//类型断言: value,ok =element,(T)
if value,ok :=element.(int);ok {
fmt.Printf("list[%d]是int类型,值是%d\n",index,value) //list[0]是int类型,值是1
}else if value,ok := element.(string);ok {
fmt.Printf("list[%d]是string类型,值是%s\n",index,value) //list[1]是string类型,值是Hello
}else {
fmt.Printf("list[%d]是其他类型\n",index) //list[2]是其他类型
}
}
}
switch 接口测试
package main import "fmt"
//空接口
type Element interface{} type Person struct {
name string
age int
}
func main() {
list := make([]Element, )
list[] = //int
list[] = "Hello" //string
list[] = Person{"zhangsan", }
for index,element := range list{
switch value := element.(type) {
case int :
fmt.Printf("list[%d]是int类型,值是%d\n",index,value)
case string:
fmt.Printf("list[%d]是string类型,值是%s\n",index,value)
default:
fmt.Printf("list[%d]是其他类型\n",index)
}
}
}
四: 接口的内部实现(这个涉及底层很多东西,我不会)
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