一看就懂系列之Golang的接口

柔光的暖阳◎ 2023-01-10 01:24 167阅读 0赞

https://blog.csdn.net/u011957758/article/details/81150622

# 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。

本文将以通俗易懂的方式，说清楚Golang的接口。

10s后，以下知识点即将到达战场：  
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

# 正文 #

## 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) 
    	}