原创分享 Go 语言中"接口"用法没明白的看看,带图说明。

printlove · 2021年09月30日 · 154 次阅读

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学到什么

  1. 什么是接口?
  2. 如何定义接口?
  3. 如何使用接口?
  4. 如何嵌入接口?
  5. 接口与接口之间如何赋值?
  6. 如何推断接口的实际类型?
  7. 如何使用空接口?

概念

接口是通过定义抽象方法来约定实现者的规则,概念和其它语言中有点类似,但对于 Go 语言中接口的实现与接口之间耦合性更低,灵活性更高。

为了通俗的理解接口的概念,我举个例子,"假如你受女娲之托让你进行造人的工作,但给你制定了造人的要求,要有吃喝的动作,但具体每个人怎么吃怎么喝那无所谓,只要有了这两个动作就表示你造人成功"。

这个例子中女娲制定的要求就是接口,你按照造人的要求去做就称作接口的实现。

也不知道讲明白了没,保佑你可以。

定义

现在定义一个 People 的接口,并定义吃喝两个动作。

type People interface {
  // 可不写参数名:Eat(string) error
    Eat(thing string) error
    Drink(thing string) error
}
  • EatDrink 方法不需要具体实现。
  • 方法前不需要 func 关键字。
  • 方法的参数名称和返回名称可以不写。

定义后就可以直接声明一个该接口类型变量。

var p People

p 变量没有初始化,此时值为 nil

实现接口

接口实现的工作是交给自定义类型的,自定义类型实现了接口所有的方法,就实现接口了。

type LaoMiao struct {
    Name string
    Age  int
}

func (l LaoMiao) Eat(thing string) error {
    fmt.Println("在公司偷吃" + thing)
    return nil
}

func (l LaoMiao) Drink(thing string) error {
    fmt.Println("在公司偷喝" + thing)
    return nil
}
  • LaoMiao 实现了 People 接口中的所有方法,就说明实现了该接口。
  • 无需使用其它语言中 implements 关键字显示的去实现。
  • 可同时实现多个接口。

再看张图,可能就更清晰了,如下:

图中 “实现者” 都包含了 AB 接口的方法,那它都实现了这两个接口。

接口的使用

实现了接口之后,就可以将该类型的实例化赋值给接口类型。

var p People = LaoMiao{}
p.Eat("桃子")

// 输出
在公司偷吃桃子

p 为接口类型,实际的实现是 LaoMiao 类型。

你可能好奇,我为啥不直接调用呢,类似如下:

m := LaoMiao{}
m.Eat("桃子")

上面代码没有使用 People 接口类型,但如果我再定义一个类型去实现 People 接口,好处就体现出来了。

type LaoSun struct {
    Name string
    Age  int
}

func (l LaoSun) Eat(thing string) error {
    fmt.Println("在车上吃" + thing)
    return nil
}

func (l LaoSun) Drink(thing string) error {
    fmt.Println("在车上喝" + thing)
    return nil
}

又增加了一个类型去实现,看清楚这个是 LaoSun ,上面的那个类型是 LaoMiao

现在开始想个问题,如果我想调用这两个类型的方法,并且调用的代码只写一遍,该如何做?喘口气,我告诉你,自然是用接口。

// interface/main.go
// ...

func Run(p People) {
    thing1, thing2 := "桃子", "可乐"
    p.Eat(thing1)
    p.Drink(thing2)
}

func main() {
    Run(LaoMiao{})
    Run(LaoSun{})
}

// 输出
在公司偷吃桃子
在公司偷喝可乐
在车上吃桃子
在车上喝可乐

该代码增加了一个 Run 函数,该函数接受的类型为接口类型,main 函数中将两个实现接口的类型传递给函数。

接收者类型与接口

在上面的代码中所有实现接口的类型接收者都是值类型,例如:

func (l LaoSun) Eat(thing string) error {
    // ...
}

接收者l类型为 LaoSun ,如果是指针接收者应该为 *LaoSun

在使用接口类型调用时,接口接受的类型为值类型,例如:

Run(LaoSun{})

该函数的参数 LaoSun{} 为值类型,但其实也可以传递指针类型 Run(&LaoSun{}) ,编译器会进行解引用。

如果接收者为指针类型时,那给接口传值时必须使用指针类型,例如:

type GouDan struct {
   Name string
   Age  int
}

func (l *GouDan) Eat(thing string) error {
    fmt.Println("你管我吃" + thing)
    return nil
}

func (l *GouDan) Drink(thing string) error {
    fmt.Println("你管我喝" + thing)
    return nil
}

重新定义了一个类型去实现 People 接口并且方法的接收者为指针类型,如果给接口传递值类型时,编译器会报错。

Run(GouDan{})

// 输出
cannot use GouDan{} (type GouDan) as type People in argument to Run:
    GouDan does not implement People (Drink method has pointer receiver)

正确的是,只能传递指针类型。

Run(&GouDan{})

var sun *LaoSun = &LaoSun{}
Run(sun)

接口嵌入

一个接口可以包含另外一个接口,例如:

type Student interface {
   People
   Study()
}
  • 定义了一个 Student 接口,对于学生接口自然也会有吃喝的动作,因此无需重复定义,只需要将 People 接口嵌入就可以。
  • 如果自定义类型想实现 Student 接口,需要将嵌入接口定义的方法和自己所定义的方法都需要实现。
  • 可嵌入多个接口。

接口与接口赋值

在上面的代码中 People 接口被嵌入到了 Student 接口 ,那这个时候,Student 接口类型变量就可以赋值给 People 类型变量。

例:

var stu Student

var pl People = stu

如果把 People 类型不被嵌入,而只是让 Student 接口包含其方法,那上面接口与接口赋值也是允许的。

type Student interface {
    Eat(thing string) error
    Drink(thing string) error
    Study()
}

总结:大接口包含了小接口的方法,那大接口就可以赋值给小接口。

空接口

空接口表示没有定义任何抽象方法,如下:

type Empty interface {}

Empty 类型现在就是空的接口,它可以接受任意类型。

var str Empty = "字符串"

var num Empty = 222

平常项目中使用时,为了更简单,其实无需定义空接口,直接使用 interface{} 作为类型。

var str interface{} = "字符串"

var num interface{} = 222

总结一句:所有类型都实现了空接口,即空接口可以接受任意类型变量

类型推断

在一个接口变量中,如果想知道该接口变量的具体实现类型是谁就需要使用类型推断。

1. 接口转实现者

v := var1.(T)
  • T 表示你需要推断的类型。
  • v 为转化后类型为 T 的变量。
  • var1 可以为空接口。

例:

var people People

// 将 People 类型转化为 LaoMiao 值类型
people = LaoMiao{}
val := people.(LaoMiao)

// 将 People 类型转化为 LaoMiao 指针类型
people = &LaoMiao{}
peo := people.(*LaoMiao)

从例子中可以看出,接口变量中存储的类型和推断时的类型必须相同,如果不相同时,编译器会报错。


people = LaoMiao{}
// 报错
val := people.(*LaoMiao)

// 正确
val := people.(LaoMiao)

2. 是否可推断

如果接口变量中存储的实际类型不确定,那就必须进行判断,如果不判断时出现无法推断的情况,编译器就会报错。

v, ok := var1.(T)

判断其实就是在推断类型时多增加了一个返回值,如果可推断 ok 值为 true,否则为 false

people = LaoMiao{}

val1, ok := people.(*LaoMiao)
fmt.Println(ok)

val2, ok := people.(LaoMiao)
fmt.Println(ok)

// 输出
false
true

3. type-switch

这个知识点其实在很早之前的《流程控制》一篇中讲过了,我再讲一遍并补充。

var data interface{}
data = "111"

// data 是接口类型, .(type) 获取实际类型
// 将实际类型的值赋给 d 变量
switch d := data.(type) {
case string:
    // 进入分支后,d 是 string 类型
    fmt.Println(d + "str")
case int:
    // 进入分支后, d 是 int 类型
    fmt.Println(d + 1)
}

// 输出
111str
  • 通过 .(type) 获取接口的实际类型,记住这种方式只能用于 switch 语句中,这也是我为什么单独在这块讲解。
  • 不能使用 fallthrough 关键字。
  • 如果只是判断类型,则无需使用 d 变量接受。

总结

Go 语言的接口知识点就讲完了,很重要,务必要掌握清楚。那现在问问你知道接口的实现精髓是啥吗?

我总结下,只要实现了其方法就实现了接口,实现的方法如果满足了多个接口,那就都实现。

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