Go 接口(interface)

    文章转载地址：https://www.flysnow.org/2017/04/03/go-in-action-go-interface.html

1.什么是 interface?

简单的说，interface 是一组 method 签名的组合，通过 interface 定义对象的一组行为

上一篇文章中我们实现了 Student 和 Employee 都能 SayHi，现在我们进一步做扩展，Student 和 Employee

实现另一个方法 Sing，然后 Student 实现方法 BorrowMoney 而 Employee 实现 SpendSalary

这样，Student 实现了三个方法：SayHi，Sing，BorrowMoney ；而 Employee 实现了 SayHi，Sing， SpendSalary

上面这些方法的组合被称为 interface(被对象 Student 和 Employee 实现)。例如：Student 和 Employee 都实现了 interface：

SayHi，Sing，也就是这两个对象是该 interface 类型。而 Employee 没有实现这个 interface：SayHi，Sing，BorrowMoney，

是因为 Employee 没有实现 BorrowMoney 这个方法

2. interface 类型

  interface 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，则此对象就实现了这个接口

package main

import "fmt"

// 定义 Human 结构体
type Human struct {
	name string
	age int
	phone string
}

// 定义 Student 结构体
type Student struct {
	Human // 匿名字段
	company string
	loan  float32
}

// 定义结构体 Employee
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 传入 lyrics(歌词) 参数
func (h *Human) Sing(lyrics string)  {
	fmt.Println("La la, la la la, la la la la la...", lyrics)
}

// Human 实现 Guzzle 方法
func (h *Human) Guzzle(beerStein string) {
	fmt.Println("Guzzle Guzzle Guzzle...", beerStein)
}

// Employee 重载 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)
}

// Student 实现 BorrowMoney 方法
func (s *Student) BorrowMoney(amount float32) {
	s.loan += amount
}

// Employee 实现 SpendSalary 方法
func (e *Employee) SpendSalary(amount float32)  {
	e.money -= amount
}

// 定义 interface
type Men interface {
	SayHi()
	Sing(lyrics string)
	Guzzle(beerStein string)
}

type YoungChap interface {
	SayHi()
	Sing(lyrics string)
	BorrowMoney(amount float32)
}

type ElderlyGent interface {
	SayHi()
	Sing(lyrics string)
	SpendSalary(amount float32)
}

func main() {

}

　 通过上面的代码我们可以知道，interface 可以被任意的对象实现。我们看到上面的 Men interface 被 Human、Student、Employee

实现(一个接口可以被多个对象实现)。同理，一个对象可以实现任意多个接口，例如上面的 Student 实现了 Men 和 YoungChap 两个interface

最后，任意的类型都实现了空接口(interface{})

3. interface 值

    

package main

import "fmt"

// 定义 Human 结构体
type Human struct {
	name string
	age int
	phone string
}

// 定义 Student 结构体
type Student struct {
	Human // 匿名字段
	company string
	loan  float32
}

// 定义结构体 Employee
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 传入 lyrics(歌词) 参数
func (h Human) Sing(lyrics string)  {
	fmt.Println("La la, la la la, la la la la la...", lyrics)
}

// Employee 重载 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)
}

// Interface Men 都被 Human、Student、Employee 实现
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{"Tom",37,"222-444-xxx"},"Things Ltd.",5000}

	// 定义 Men 类型的 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slice Men
	fmt.Println("Let's use a slice of Men and see what happens")
	x := make([]Men,3)

	// 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()
	}
}

--------------------------------------------------------------------------

输出结果：

This is Mike,a Student:
Hi, I am Mike you can call me on 222-222-xxx
La la, la la la, la la la la la... November rain
This is tom, an Employee:
Hi, I am Tom, I work at Things Ltd.. Call me on 222-444-xxx
La la, la la la, la 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

4.空 interface 

  空 interface(interface{}) 不包含任何的 method，正因为如此，所有类型都实现了空 interface。空 interface 对于描述

起不到任何作用(因为它不包含任何的 method)，但是空 interface 在我们需要存储任意类型的数值的时候相当有用，因

为它可以存储任意类型的数值。如下示例：

// 定义 a 为空接口
var a interface{}
var i int = 5

s := "Hello world'

// a 可以存储任意类型的数值
a = i
a = s

　一个函数把 interface{} 作为参数，则可以接受任意类型的值作为参数，如果一个函数返回 interface{} ，那么也就可以

返回任意类型的值

5.interface 变量存储的类型

  我们知道  interface 的变量里面可以存储任意类型的数值(该类型实现了 interface)，那么我们如何反向知道这个变量里面实际保存

的是哪个类型的对象？目前有两种方式：

5.1 Comma-ok 断言

Go 语言里面有一个语法，可以直接判断是否是该类型的变量：value，ok = element.(T)，这里 value 就是变量的值，ok 是一个

bool 类型，element 是 interface 变量，T 是断言的类型

如果 element 里面确实存储了 T 类型的数值，那么 ok 返回 true，否则返回 false

如下示例：

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

// 定义一个空接口
type Eelement interface {}

type List [] Eelement

// 定义一个 Person 结构体
type Person struct {
	name string
	age int
}

// 给 Person 绑定一个方法
func (p Person) String() string{
	return "(name: " + p.name + " - age: "+strconv.Itoa(p.age)+ " years)"
}

func main() {
	list := make(List,3)
	list[0] = 1 // an int
	list[1] = "Hello" // a string
	list[2] = Person{"Dennis",70}

	for index,element := range list{
		// 类型判断
		if value,ok := element.(int);ok{
			fmt.Printf("list[%d] is an int and its value is %d\n", index, value)
		}else if value,ok := element.(string);ok{
			fmt.Printf("list[%d] is a string and its value is %s\n", index, value)
		}else if value,ok := element.(Person);ok{
			fmt.Printf("list[%d] is a Person and its value is %s\n", index, value)
		}else{
			fmt.Printf("list[%d] is of a different type\n", index)
		}
	}
}
----------------------------------------------------------------------------------

输出结果：

list[0] is an int and its value is 1
list[1] is a string and its value is Hello
list[2] is a Person and its value is (name: Dennis - age: 70 years)

　　5.2 type-switch

直接看示例：

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

// 定义一个空接口
type Eelement interface {}

type List [] Eelement

// 定义一个 Person 结构体
type Person struct {
	name string
	age int
}

// 给 Person 绑定一个方法
func (p Person) String() string{
	return "(name: " + p.name + " - age: "+strconv.Itoa(p.age)+ " years)"
}

func main() {
	list := make(List,3)
	list[0] = 1 // an int
	list[1] = "Hello" // a string
	list[2] = Person{"Dennis",70}

	for index,element := range list{
		// 使用 type-switch 做类型判断
		switch value := element.(type) {
		case int:
			fmt.Printf("list[%d] is an int and its value is %d\n", index, value)
		case string:
			fmt.Printf("list[%d] is a string and its value is %s\n", index, value)
		case Person:
			fmt.Printf("list[%d] is a Person and its value is %s\n", index, value)
		default:
			fmt.Println("list[%d] is of a different type", index)
		}
	}
}

-------------------------------------------------------------------------------------

输出结果：

list[0] is an int and its value is 1
list[1] is a string and its value is Hello
list[2] is a Person and its value is (name: Dennis - age: 70 years)

6. 嵌入 interface

    如果一个 interface1 作为 interface2 的一个嵌入字段，那么 interface2 隐式的包含了 interface1 里面的method

在源码包 container/heap 里面有这样的一个定义：

type Interface interface {
	sort.Interface
	Push(x interface{}) // add x as element Len()
	Pop() interface{}   // remove and return element Len() - 1.
}

　看如上代码片段，我们看到 sort.Interface 其实就是嵌入字段，把 sort.Interface 的所有 method 给隐式的包含进来了，

即下面的方法：

type Interface interface {
	// Len is the number of elements in the collection.
	Len() int
	// Less reports whether the element with
	// index i should sort before the element with index j.
	Less(i, j int) bool
	// Swap swaps the elements with indexes i and j.
	Swap(i, j int)
}

　 另外一个就是 io 包下面的 io.ReadWriter ，它包含了 io 包下面的两个 interface：Reader、Writer

// ReadWriter is the interface that groups the basic Read and Write methods.
type ReadWriter interface {
	Reader
	Writer
}

　下面再来看一个示例：

package main

import "fmt"

// 定义一个 USB interface
type USB interface {
	Name() string
	// interface 嵌入
	Connecter
}

// 定义一个 Connecter interface
type Connecter interface {
	Connect()
}

// 定义一个 struct
type PhoneConnecter struct {
	name string
}

// 给 PhoneConnecter 绑定 Name 方法
func (pc PhoneConnecter) Name() string{
	return pc.name
}

// 绑定 Connect 方法
func (pc PhoneConnecter) Connect() {
	fmt.Println("Connected:",pc.name)
}

func main() {
	a := PhoneConnecter{"PhoneConnecter"}
	a.Name()
	a.Connect()
}