go接口详解

go面向接口编程知识点

• 接口定义与格式
• 隐式实现及实现条件
• 接口赋值
• 空接口
• 接口嵌套
• 类型断言
• 多态

接口定义与格式

接口(interface)是一种类型，用来定义行为(方法)。这句话有两个重点，类型和定义行为。

首先解释定义行为：
接口即一组方法定义的集合，定义了对象的一组行为，就是定义了一些函数，由具体的类型实例实现具体的方法。
换句话说，一个接口就是定义（规范或约束），接口并不会实现这些方法,具体的实现由类实现，实现接口的类必须严格按照接口的声明来实现接口提供的所有功能。接口的作用应该是将定义与实现分离，降低耦合度。
在多人合作开发同一个项目时，​接口表示调用者和设计者的一种约定，事先定义好相互调用的接口可以大大提高开发的效率。有了接口，就可以在不影响现有接口声明的情况下，修改接口的内部实现，从而使兼容性问题最小化。

接口的定义格式：

type Namer interface {
    Method1(param_list) return_type  //方法名(参数列表) 返回值列表
    Method2(param_list) return_type  //方法名(参数列表) 返回值列表
　　 ......

 }

　　

隐式实现及实现条件

怎么实现接口：
实现接口的类并不需要显式声明，只需要实现接口所有的函数就表示实现了该接口，而且类还可以拥有自己的方法。

接口能被哪些类型实现：
接口可以被结构体实现，也可以被函数类型实现。
接口被实现的条件：
接口被实现的条件一：接口的方法与实现接口的类型方法格式一致（方法名、参数类型、返回值类型一致）。
接口被实现的条件二：接口中所有方法均被实现。

package main

import "fmt"

type Shaper interface {
    Area() float64
    //  Perimeter() float64
}

type Rectangle struct {
    length float64
    width  float64
}

// 实现 Shaper 接口中的方法
func (r *Rectangle) Area() float64 {
    return r.length * r.width
}

// Set 是属于 Rectangle 自己的方法
func (r *Rectangle) Set(l float64, w float64) {
    r.length = l
    r.width = w
}

func main() {
    rect := new(Rectangle) //创建指针类型的结构体实例(类实例)
    rect.Set(2, 3)
    areaIntf := Shaper(rect) //这里将指针类型实例赋值给接口，下面会介绍。
    fmt.Printf("The rect has area: %f\n", areaIntf.Area())
}

　　

接口赋值

现在来解释接口是一个类型，本质是一个指针类型，那么什么样的值可以赋值给接口，有两种：实现了该接口的类或者接口。

1.将对象赋值给接口
当接口实例中保存了自定义类型的实例后，就可以直接从接口上调用它所保存的实例的方法。

package main

import (
	"fmt"
)

//定义接口
type Testinterface interface{
	Teststring() string
	Testint() int
}

//定义结构体
type TestMethod struct{
	name string
	age int
}

//结构体的两个方法隐式实现接口
func (t *TestMethod)Teststring() string{
	return t.name
}

func (t *TestMethod)Testint() int{
	return t.age
}

func main(){
	T1 := &TestMethod{"ling",34}
	T2 := TestMethod{"gos",43}
	//接口本质是一种类型
	//接口赋值：只要类实现了该接口的所有方法，即可将该类赋值给这个接口
	var Test1 Testinterface  //接口只能是值类型
	Test1 = T1   //TestMethod类的指针类型实例传给接口
	fmt.Println(Test1.Teststring())
	fmt.Println(Test1.Testint())

	Test2 := T2   //TestMethod类的值类型实例传给接口
	fmt.Println(Test2.Teststring())
	fmt.Println(Test2.Testint())
}

2.将接口赋值给另一个接口

1.只要两个接口拥有相同的方法列表（与次序无关），即是两个相同的接口，可以相互赋值
2.接口赋值只需要接口A的方法列表是接口B的子集（即假设接口A中定义的所有方法，都在接口B中有定义），那么B接口的实例可以赋值给A的对象。反之不成立，即子接口B包含了父接口A，因此可以将子接口的实例赋值给父接口。
3.即子接口实例实现了子接口的所有方法，而父接口的方法列表是子接口的子集，则子接口实例自然实现了父接口的所有方法，因此可以将子接口实例赋值给父接口。

 3.接口类型作为参数

第一点已经说了可以将实现接口的类赋值给接口，而将接口类型作为参数很常见。这时，那些实现接口的实例都能作为接口类型参数传递给函数/方法。

package main
import (
	"fmt"
)
//Shaper接口
type Shaper interface {
	Area() float64
}
// Circle struct结构体
type Circle struct {
	radius float64
}
// Circle类型实现Shaper中的方法Area()
func (c *Circle) Area() float64 {
	return 3.14 * c.radius * c.radius
}

func main() {
	// Circle的指针类型实例
	c1 := new(Circle)
	c1.radius = 2.5
	//将 Circle的指针类型实例c1传给函数myArea，接收类型为Shaper接口
	myArea(c1)
}
func myArea(n Shaper) {
	fmt.Println(n.Area())
}

　　

空接口

空接口是指没有定义任何接口方法的接口。没有定义任何接口方法，意味着Go中的任意对象都已经实现空接口(因为没方法需要实现)，只要实现接口的对象都可以被接口保存，所以任意对象都可以保存到空接口实例变量中。

空接口的定义方式：

type empty_int interface {}

更常见的，会直接使用interface{}作为一种类型，表示空接口。例如：

// 声明一个空接口实例
var i interface{}

再比如函数使用空接口类型参数：

func myfunc(i interface{})

如何使用空接口

可以定义一个空接口类型的array、slice、map、struct等，这样它们就可以用来存放任意类型的对象，因为任意类型都实现了空接口。

package main

import "fmt"

func main() {
    any := make([]interface{}, 5)
    any[0] = 11
    any[1] = "hello world"
    any[2] = []int{11, 22, 33, 44}
    for _, value := range any {
        fmt.Println(value)
    }
}

11
hello world
[11 22 33 44]
<nil>
<nil>

通过空接口类型，Go也能像其它动态语言一样，在数据结构中存储任意类型的数据。

　

接口嵌套

接口可以嵌套，嵌套的内部接口将属于外部接口，内部接口的方法也将属于外部接口。

另外在类型嵌套时，如果内部类型实现了接口，那么外部类型也会自动实现接口，因为内部属性是属于外部属性的。

type ReadWrite interface {
    Read(b Buffer) bool
    Write(b Buffer) bool
}

type Lock interface {
    Lock()
    Unlock()
}

type File interface {
　　//ReadWrite为内部接口
    ReadWrite
　　//Lock为内部接口
    Lock
    Close()
}

　　

类型断言

类型断言为判断一个类型有没有实现接口。

假如我现在写了一个结构体类型 MyFile 来实现上面的 File 接口，那么我如何知道 MyFile 是否实现了 File 接口呢？

package main

import "fmt"

type MyFile struct{}

func (m *MyFile) Read() bool {
    fmt.Printf("Read()\n")
    return true
}

// ...
// 假设我这里相继实现了 Write(), Lock()，Unlock() 和 Close() 方法

func main() {
    my := new(MyFile)
    fIntf := File(my)

    // 看这里，看这里
    if v, ok := fIntf.(*MyFile); ok {
        v.Read()
    }
}　　

类型断言的格式：

if v, ok : = varI.(T) ; ok { 
　　　// checked type assertion
     //do something
    return
}

如果 v 是 varI 转换到类型 T 的值，ok 会是 true；否则 v 是类型 T 的零值，ok 是 false。　

要是多个类型实现了同一个接口，比如前面的 areaIntf，要如何测试呢？ 
那就要用 type-switch 来判断了。

switch t := areaIntf.(type) {
case *Rectangle:
    // do something
case *Triangle:
    // do something
default:
    // do something
}

　　

多态

1、多个类型（结构体）可以实现同一个接口。
2、一个类型（结构体）可以实现多个接口。
3、实现接口的类（结构体）可以赋值给接口。

package main

import "fmt"

type Shaper interface {
	Area() float64
}

// ==== Rectangle ====
type Rectangle struct {
	length float64
	width  float64
}

// 实现 Shaper 接口中的方法
func (r *Rectangle) Area() float64 {
	return r.length * r.width
}

// Set 是属于 Rectangle 自己的方法
func (r *Rectangle) Set(l float64, w float64) {
	r.length = l
	r.width = w
}

// ==== Triangle ====
type Triangle struct {
	bottom float64
	hight  float64
}

func (t *Triangle) Area() float64 {
	return t.bottom * t.hight / 2
}

func (t *Triangle) Set(b float64, h float64) {
	t.bottom = b
	t.hight = h
}

// ==== Triangle End ====

func main() {
	rect := new(Rectangle)
	rect.Set(2, 3)
	areaIntf := Shaper(rect) //这种方法只能将指针类型的类示例赋值给接口
	fmt.Printf("The rect has area: %f\n", areaIntf.Area())

	triangle := new(Triangle)
	triangle.Set(2, 3)
	areaIntf = Shaper(triangle) //这种方法只能将指针类型的类示例赋值给接口
	fmt.Printf("The triangle has area: %f\n", areaIntf.Area())
}