从零开始学Golang的接口

目录

• 前言
• 1.为什么需要接口？
• 2.接口是什么？如何定义？
• 3.接口实战初体验
• 4.如何测试是否已实现该接口？
• 5.空接口&类型断言
• 6.接口零值
• 7.一个类型实现多个接口
• 8.指针与值类型实现接口的区别
• 9.接口嵌套

前言

接口在面向对象编程中是经常使用的招式，也是体现多态很重要的手段。
是的。Golang中也有接口这玩意儿。

1.为什么需要接口？

多数情况下，数据可能包含不同的类型，却会有一个或者多个共同点，这些共同点就是抽象的基础。前文讲到的Golang继承解决的是is-a的问题，单一继承的关系。但是当不同的父类具有相同的行为的时候，单一继承就没法解决了。

于是乎，接口出现了。接口可以理解为某一个方面的抽象，可以是多对一的(多个类型实现一个接口)，这也是多态的体现。解决了上文一对一的问题。

2.接口是什么？如何定义？

是什么
接口是一组仅包含方法名、参数、返回值的未具体实现的方法的集合。

如果实现了接口的所有方法，则认为实现了该接口，无需在该类型上显示的添加声明。

这个解释下，加深印象，在php中接口是长这样的：

//定义接口
interface base{
   public function getName();
}
 
//学生类
class student implements base{
   public function getName(){
      echo "咖啡色的羊驼";
   }
}

这里有个关键字：implements。

这样的声明称之为显示的，而在Golang中接口是隐式地实现。(埋个伏笔看下文)

定义

type interfaceName interface { 
    // 方法列表 
    GetName() string
} 

3.接口实战初体验

实际编程中呢，接口的命名大伙儿喜欢使用er结尾。当然这个看个人喜好。

上代码：

    package main

    import (
        "fmt"
    )
    
    // 定义一个接口
    type People interface {
        ReturnName() string
    }
    
    // 定义一个结构体
    type Student struct {
        Name string
    }
    
    // 定义结构体的一个方法。
    // 突然发现这个方法同接口People的所有方法(就一个)，此时可直接认为结构体Student实现了接口People
    func (s Student) ReturnName() string {
        return s.Name
    }
    
    func main() {
        cbs := Student{Name:"咖啡色的羊驼"}
    
        var a People
        // 因为Students实现了接口所以直接赋值没问题
        // 如果没实现会报错：cannot use cbs (type Student) as type People in assignment:Student does not implement People (missing ReturnName method)
        a = cbs       
        name := a.ReturnName() 
        fmt.Println(name) // 输出"咖啡色的羊驼"
    }

4.如何测试是否已实现该接口？

使用接口特有的断言判断来实现(下文还会再次提到，加深印象)。

语法：x.(T)
这样的语法只适应于x是interface类型

接着上文例子，继续上代码：

    // 由于x.(T)只能是接口类型判断，所以传参时候，传入的是接口类型
    // 为何test的类型可以是一个空接口？埋伏笔下文便知。
    func CheckPeople(test interface{}) {
        if _, ok := test.(People); ok {
            fmt.Printf("Student implements People")
        }
    }

    
    func main() {
        cbs := Student{Name:"咖啡色的羊驼"}
        CheckPeople(cbs) // Student implements People
    }

5.空接口&类型断言

空接口

空接口就是不包含任何方法的接口。正因为如此，所有的类型都实现了空接口。

虽然空接口起不到任何作用，但是空接口在需要存储任何类型数值的时候非常有用，这也回答了上文的问题，因为空接口可以存储任意类型的数据。

    // 定义cbs为空接口
    var cbs interface{}
    var i int = 5
    var s string = "Hello world"
    // cbs可以存储任意类型的数值
    cbs = i
    cbs = s

类型断言

既然空接口可以存储任意类型，那么如何区分不同的类型？
常用的有两种方法：Comma-ok断言、switch判断。

上代码：

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    // 定义一个结构体
    type Student struct {
        Name string
    }
    
    // 类型断言
    func main() {
        Params := make([]interface{}, 3)
        Params[0] = 88                   // 整型
        Params[1] = "咖啡色的羊驼"         // 字符串
        Params[2] = Student{Name: "cbs"} // 自定义结构体类型
        
        // Comma-ok断言
        for index, v := range Params {
            if _, ok := v.(int); ok {
                fmt.Printf("Params[%d] 是int类型 \n", index)
            } else if _, ok := v.(string); ok {
                fmt.Printf("Params[%d] 是字符串类型\n", index)
            } else if _, ok := v.(Student); ok {
                fmt.Printf("Params[%d] 是自定义结构体类型\n", index)
            } else {
                fmt.Printf("list[%d] 未知类型\n", index)
            }
        }
        
        // switch判断
        for index, v := range Params {
            switch  value := v.(type) {
            case int:
                fmt.Printf("Params[%d] 是int类型, 值：%d \n", index,value)
            case string:
                fmt.Printf("Params[%d] 是字符串类型, 值：%s\n", index,value)
            case Student:
                fmt.Printf("Params[%d] 是Person类型, 值：%s\n", index,value)
            default:
                fmt.Printf("list[%d] 未知类型\n", index)
            } 
        
        }  
    }

6.接口零值

接口的零值是nil

    package main

    import (
        "fmt"
    )

    type People interface {
        GetName() string
    }

    // 输出 "cbs is nil 类型"
    func main() {
        var cbs People
        if cbs == nil {
            fmt.Println("cbs is nil 类型")
        }
    }

7.一个类型实现多个接口

    package main

    import (
        "fmt"
    )

    type People interface {
        ReturnName() string
    }

    type Role interface {
        ReturnRole() string
    }

    type Student struct {
        Name string
    }

    func (s Student) ReturnName() string {
        return s.Name
    }

    func (s Student) ReturnRole() string {
        return "学生"
    }

    func main() {
        cbs := Student{Name: "咖啡色的羊驼"}

        var a People  // 定义a为People接口类型
        var b Role    // 定义b为Role接口类型

        a = cbs // 由于Student实现了People所有方法，所以接口实现成功，可直接赋值
        b = cbs // 由于Student实现了Role所有方法，所以接口实现成功，可直接赋值

        name := a.ReturnName()
        fmt.Println(name) // 输出"咖啡色的羊驼"

        role := b.ReturnRole()
        fmt.Println(role) // 输出"学生"
    }

也说明一个东西：实现了某个接口的类型，还可以有其它的方法。只要是方法实现包含接口的即可。

8.指针与值类型实现接口的区别

    package main

    import (
        "fmt"
    )

    type People interface {
        ReturnName() string
    }

    type Student struct {
        Name string
    }

    type Teacher struct {
        Name string
    }

    func (s Student) ReturnName() string {
        return s.Name
    }

    func (t *Teacher) ReturnName() string {
        return t.Name
    }

    func main() {
        cbs := Student{Name: "咖啡色的羊驼"}
        sss := Teacher{Name: "咖啡色的羊驼的老师"}

        // 值类型
        var a People
        a = cbs
        name := a.ReturnName()
        fmt.Println(name)

        // 指针类型
        // a = sss <- 这样写不行！！！
        a = &sss // 由于是指针类型，所以赋值的时候需要加上&
        name = a.ReturnName()
        fmt.Println(name) // 输出"咖啡色的羊驼的老师"
    }

"a = sss"这样写会发生报错：

cannot use sss (type Teacher) as type People in assignment:
    Teacher does not implement People (ReturnName method has pointer receiver)

因为是Teacher的指针实现了ReturnName方法，Teacher本身没实现。

9.接口嵌套

类似于PHP的接口继承，Golang也有它的接口嵌套。

    package main

    import (
        "fmt"
    )

    type People interface {
        ReturnName() string
    }

    type Role interface {
        People // 接口嵌套
        ReturnRole() string
    }

    type Student struct {
        Name string
    }

    func (s Student) ReturnName() string {
        return s.Name
    }

    func (s Student) ReturnRole() string {
        return "学生"
    }

    func main() {
        cbs := Student{Name: "咖啡色的羊驼"}

        var a Role
        a = cbs
        name := a.ReturnName()
        fmt.Println(name)

        role := a.ReturnRole()
        fmt.Println(role)
    }

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