interface

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

    前面例子中StudentEmployee都能SayHi,虽然他们的内部实现不一样,但是那不重要,重要的是他们都能say hi

    继续做更多的扩展,StudentEmployee实现另一个方法Sing,然后Student实现方法BorrowMoneyEmployee实现SpendSalary

    这样Student实现了三个方法:SayHiSingBorrowMoney;而Employee实现了SayHiSingSpendSalary

    上面这些方法的组合称为interface(被对象StudentEmployee实现)。例如StudentEmployee都实现了interfaceSayHiSing,也就是这两个对象是该interface类型。而Employee没有实现这个interface:SayHi、SingBorrowMoney,因为Employee没有实现BorrowMoney这个方法。

    interface类型

    interface类型定义了一组方法,如果某个对象实现了某个接口的所有方法,则此对象就实现了此接口。详细的语法参考下面这个例子

    通过上面的代码可以知道,interface可以被任意的对象实现。看到上面的Men interface被Human、Student和Employee实现。同理,一个对象可以实现任意多个interface,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interface(这样定义:interface{}),也就是包含0个method的interface。

    那么interface里面到底能存什么值呢?如果定义了一个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,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。

    来看一下下面这个例子:

    1. package main
    2. import "fmt"
    3. type Human struct {
    4. name string
    5. age int
    6. phone string
    7. }
    8. type Student struct {
    9. Human //匿名字段
    10. school string
    11. loan float32
    12. }
    13. type Employee struct {
    14. Human //匿名字段
    15. company string
    16. money float32
    17. }
    18. //Human实现SayHi方法
    19. func (h Human) SayHi() {
    20. fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
    21. }
    22. //Human实现Sing方法
    23. func (h Human) Sing(lyrics string) {
    24. fmt.Println("La la la la...", lyrics)
    25. }
    26. func (e Employee) SayHi() {
    27. fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name,
    28. e.company, e.phone)
    29. }
    30. // Interface Men被Human,Student和Employee实现
    31. // 因为这三个类型都实现了这两个方法
    32. type Men interface {
    33. SayHi()
    34. Sing(lyrics string)
    35. }
    36. func main() {
    37. mike := Student{Human{"Mike", 25, "222-222-XXX"}, "MIT", 0.00}
    38. paul := Student{Human{"Paul", 26, "111-222-XXX"}, "Harvard", 100}
    39. tom := Employee{Human{"Tom", 37, "222-444-XXX"}, "Things Ltd.", 5000}
    40. //定义Men类型的变量i
    41. var i Men
    42. //i能存储Student
    43. i = mike
    44. fmt.Println("This is Mike, a Student:")
    45. i.SayHi()
    46. i.Sing("November rain")
    47. //i也能存储Employee
    48. i = tom
    49. fmt.Println("This is tom, an Employee:")
    50. i.SayHi()
    51. i.Sing("Born to be wild")
    52. //定义了slice Men
    53. fmt.Println("Let's use a slice of Men and see what happens")
    54. x := make([]Men, 3)
    55. //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
    56. x[0], x[1], x[2] = paul, sam, mike
    57. for _, value := range x{
    58. value.SayHi()
    59. }
    60. }

    通过上面的代码,发现interface就是一组抽象方法的集合,它必须由其他非interface类型实现,而不能自我实现, Go通过interface实现了duck-typing:即”当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子,那么这只鸟就可以被称为鸭子”。

    空interface

    空interface(interface{})不包含任何的method,正因为如此,所有的类型都实现了空interface。空interface对于描述起不到任何的作用(因为它不包含任何的method),但是空interface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。它有点类似于C语言的void*类型。

    1. // 定义a为空接口
    2. var a interface{}
    3. var i int = 5
    4. s := "Hello world"
    5. // a可以存储任意类型的数值
    6. a = i
    7. a = s

    一个函数把interface{}作为参数,那么他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。是不是很有用啊!

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

    举个例子:fmt.Println是常用的一个函数,是否注意到它可以接受任意类型的数据。打开fmt的源码文件,会看到这样一个定义:

    也就是说,任何实现了String方法的类型都能作为参数被fmt.Println调用,来试一试

    1. package main
    2. import (
    3. "fmt"
    4. "strconv"
    5. )
    6. type Human struct {
    7. name string
    8. age int
    9. phone string
    10. }
    11. // 通过这个方法 Human 实现了 fmt.Stringer
    12. func (h Human) String() string {
    13. return "❰"+h.name+" - "+strconv.Itoa(h.age)+" years - ✆ " +h.phone+"❱"
    14. }
    15. func main() {
    16. fmt.Println("This Human is : ", Bob)

    现在再回顾一下前面的Box示例,发现Color结构也定义了一个method:String。其实这也是实现了fmt.Stringer这个interface,即如果需要某个类型能被fmt包以特殊的格式输出,就必须实现Stringer这个接口。如果没有实现这个接口,fmt将以默认的方式输出。

    1. //实现同样的功能
    2. fmt.Println("The biggest one is", boxes.BiggestsColor().String())
    3. fmt.Println("The biggest one is", boxes.BiggestsColor())

    注:实现了error接口的对象(即实现了Error() string的对象),使用fmt输出时,会调用Error()方法,因此不必再定义String()方法了。

    interface变量存储的类型

    • 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。

    通过一个例子来更加深入的理解。

    是否注意到了多个if里面,if里面允许初始化变量。断言的类型越多,那么if else也就越多,所以才引出了下面要介绍的switch。

    • switch测试

    重写上面的这个实现

    1. package main
    2. import (
    3. "fmt"
    4. "strconv"
    5. )
    6. type Element interface{}
    7. type List [] Element
    8. type Person struct {
    9. name string
    10. age int
    11. }
    12. //打印
    13. func (p Person) String() string {
    14. return "(name: " + p.name + " - age: "+strconv.Itoa(p.age)+ " years)"
    15. }
    16. func main() {
    17. list := make(List, 3)
    18. list[0] = 1 //an int
    19. list[1] = "Hello" //a string
    20. list[2] = Person{"Dennis", 70}
    21. for index, element := range list{
    22. switch value := element.(type) {
    23. case int:
    24. fmt.Printf("list[%d] is an int and its value is %d\n", index, value)
    25. case string:
    26. fmt.Printf("list[%d] is a string and its value is %s\n", index, value)
    27. case Person:
    28. fmt.Printf("list[%d] is a Person and its value is %s\n", index, value)
    29. default:
    30. fmt.Println("list[%d] is of a different type", index)
    31. }
    32. }
    33. }

    这里有一点需要强调的是:element.(type)语法不能在switch外的任何逻辑里面使用,如果要在switch外面判断一个类型就使用comma-ok

    Go里面真正吸引人的是它内置的逻辑语法,就像在学习Struct时学习的匿名字段,那么相同的逻辑引入到interface里面,更加完美了。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。

    可以看到源码包container/heap里面有这样的一个定义

    1. type Interface interface {
    2. sort.Interface //嵌入字段sort.Interface
    3. Push(x interface{}) //a Push method to push elements into the heap
    4. Pop() interface{} //a Pop elements that pops elements from the heap
    5. }

    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。也就是下面三个方法:

    1. // io.ReadWriter
    2. type ReadWriter interface {
    3. Reader