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接口

1.1 什么是接口?

面向对象世界中的接口的一般定义是“接口定义对象的行为”。它表示让指定对象应该做什么。实现这种行为的方法(实现细节)是针对对象的。

在Go中,接口是一组方法签名。当类型为接口中的所有方法提供定义时,它被称为实现接口。它与OOP非常相似。接口指定了类型应该具有的方法,类型决定了如何实现这些方法。

它把所有的具有共性的方法定义在一起,任何其他类型只要实现了这些方法就是实现了这个接口

接口定义了一组方法,如果某个对象实现了某个接口的所有方法,则此对象就实现了该接口。

1.2 接口的定义语法

定义接口


/* 定义接口 */
type interface_name interface {
   method_name1 [return_type]
   method_name2 [return_type]
   method_name3 [return_type]
   ...
   method_namen [return_type]
}

/* 定义结构体 */
type struct_name struct {
   /* variables */
}

/* 实现接口方法 */
func (struct_name_variable struct_name) method_name1() [return_type] {
   /* 方法实现 */
}
...
func (struct_name_variable struct_name) method_namen() [return_type] {
   /* 方法实现*/
}

示例代码:


package main

import (
    "fmt"
)

type Phone interface {
    call()
}

type NokiaPhone struct {
}

func (nokiaPhone NokiaPhone) call() {
    fmt.Println("I am Nokia, I can call you!")
}

type IPhone struct {
}

func (iPhone IPhone) call() {
    fmt.Println("I am iPhone, I can call you!")
}

func main() {
    var phone Phone

    phone = new(NokiaPhone)
    phone.call()

    phone = new(IPhone)
    phone.call()

}

运行结果:


I am Nokia, I can call you!
I am iPhone, I can call you!
  • interface可以被任意的对象实现

  • 一个对象可以实现任意多个interface

  • 任意的类型都实现了空interface(我们这样定义:interface{}),也就是包含0个method的interface

1.3 interface值


package main

import "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重写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) //Yes you can split into 2 lines here.
}

// 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{"Sam", 36, "444-222-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)
	//T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()
	}
}

运行结果:


	This is Mike, a Student:
	Hi, I am Mike you can call me on 222-222-XXX
	La la la la... November rain
	This is Tom, an Employee:
	Hi, I am Sam, I work at Things Ltd.. Call me on 444-222-XXX
	La la la la... Born to be wild
	Let's use a slice of Men and see what happens
	Hi, I am Paul you can call me on 111-222-XXX
	Hi, I am Sam, I work at Golang Inc.. Call me on 444-222-XXX
	Hi, I am Mike you can call me on 222-222-XXX

那么interface里面到底能存什么值呢?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。例如上面例子中,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

当然,使用指针的方式,也是可以的

但是,接口对象不能调用实现对象的属性

interface函数参数

interface的变量可以持有任意实现该interface类型的对象,这给我们编写函数(包括method)提供了一些额外的思考,我们是不是可以通过定义interface参数,让函数接受各种类型的参数

嵌入interface


package main

import "fmt"

type Human interface {
	Len()
}
type Student interface {
	Human
}

type Test struct {
}

func (h *Test) Len() {
	fmt.Println("成功")
}
func main() {
	var s Student
	s = new(Test)
	s.Len()
}

示例代码:


package test

import (
	"fmt"
)

type Controller struct {
	M int32
}

type Something interface {
	Get()
	Post()
}

func (c *Controller) Get() {
	fmt.Print("GET")
}

func (c *Controller) Post() {
	fmt.Print("POST")
}

package main

import (
	"fmt"
	"test"
)

type T struct {
	test.Controller
}

func (t *T) Get() {
	//new(test.Controller).Get()
	fmt.Print("T")
}
func (t *T) Post() {
	fmt.Print("T")
}
func main() {
	var something test.Something
	something = new(T)
	var t T
	t.M = 1
	//	t.Controller.M = 1
	something.Get()
}

Controller实现了所有的Something接口方法,当结构体T中调用Controller结构体的时候,T就相当于Java中的继承,T继承了Controller,因此,T可以不用重写所有的Something接口中的方法,因为父构造器已经实现了接口。

如果Controller没有实现Something接口方法,则T要调用Something中方法,就要实现其所有方法。

如果something = new(test.Controller)则调用的是Controller中的Get方法。

T可以使用Controller结构体中定义的变量

1.4 接口的类型

接口与鸭子类型:

先直接来看维基百科里的定义:

If it looks like a duck, swims like a duck, and quacks like a duck, then it probably is a duck.

翻译过来就是:如果某个东西长得像鸭子,像鸭子一样游泳,像鸭子一样嘎嘎叫,那它就可以被看成是一只鸭子。

Duck Typing,鸭子类型,是动态编程语言的一种对象推断策略,它更关注对象能如何被使用,而不是对象的类型本身。Go 语言作为一门静态语言,它通过通过接口的方式完美支持鸭子类型。

而在静态语言如 Java, C++ 中,必须要显示地声明实现了某个接口,之后,才能用在任何需要这个接口的地方。如果你在程序中调用某个数,却传入了一个根本就没有实现另一个的类型,那在编译阶段就不会通过。这也是静态语言比动态语言更安全的原因。

动态语言和静态语言的差别在此就有所体现。静态语言在编译期间就能发现类型不匹配的错误,不像动态语言,必须要运行到那一行代码才会报错。当然,静态语言要求程序员在编码阶段就要按照规定来编写程序,为每个变量规定数据类型,这在某种程度上,加大了工作量,也加长了代码量。动态语言则没有这些要求,可以让人更专注在业务上,代码也更短,写起来更快,这一点,写 python 的同学比较清楚。

Go 语言作为一门现代静态语言,是有后发优势的。它引入了动态语言的便利,同时又会进行静态语言的类型检查,写起来是非常 Happy 的。Go 采用了折中的做法:不要求类型显示地声明实现了某个接口,只要实现了相关的方法即可,编译器就能检测到。

总结一下,鸭子类型是一种动态语言的风格,在这种风格中,一个对象有效的语义,不是由继承自特定的类或实现特定的接口,而是由它"当前方法和属性的集合"决定。Go 作为一种静态语言,通过接口实现了鸭子类型,实际上是 Go 的编译器在其中作了隐匿的转换工作。

Go语言的多态性:

Go中的多态性是在接口的帮助下实现的。正如我们已经讨论过的,接口可以在Go中隐式地实现。如果类型为接口中声明的所有方法提供了定义,则实现一个接口。让我们看看在接口的帮助下如何实现多态。

任何定义接口所有方法的类型都被称为隐式地实现该接口。

类型接口的变量可以保存实现接口的任何值。接口的这个属性用于实现Go中的多态性。

1.5 接口断言

前面说过,因为空接口 interface{}没有定义任何函数,因此 Go 中所有类型都实现了空接口。当一个函数的形参是interface{},那么在函数中,需要对形参进行断言,从而得到它的真实类型。

语法格式:


// 安全类型断言

<目标类型的值>,<布尔参数> := <表达式>.( 目标类型 )

//非安全类型断言

<目标类型的值> := <表达式>.( 目标类型 )

示例代码:


package main

import "fmt"

func main() {

   var i1 interface{} = new (Student)
   s := i1.(Student) //不安全,如果断言失败,会直接panic

   fmt.Println(s)


	var i2 interface{} = new(Student)
	s, ok := i2.(Student) //安全,断言失败,也不会panic,只是ok的值为false
	if ok {
		fmt.Println(s)
	}
}

type Student struct {

}

断言其实还有另一种形式,就是用在利用 switch语句判断接口的类型。每一个case会被顺序地考虑。当命中一个case 时,就会执行 case 中的语句,因此 case 语句的顺序是很重要的,因为很有可能会有多个 case匹配的情况。

示例代码:


switch ins:=s.(type) {
	case Triangle:
		fmt.Println("三角形。。。",ins.a,ins.b,ins.c)
	case Circle:
		fmt.Println("圆形。。。。",ins.radius)
	case int:
		fmt.Println("整型数据。。")
	}

总结

接口对象不能调用接口实现对象的属性

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