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Go 专栏|接口 interface

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发布于: 4 小时前
Go 专栏|接口 interface

原文链接: Go 专栏|接口 interface


Duck Typing,鸭子类型,在维基百科里是这样定义的:


If it looks like a duck, swims like a duck, and quacks like a duck, then it probably is a duck.


翻译过来就是:如果某个东西长得像鸭子,游泳像鸭子,嘎嘎叫像鸭子,那它就可以被看成是一只鸭子。


它是动态编程语言的一种对象推断策略,它更关注对象能做什么,而不是对象的类型本身。


例如:在动态语言 Python 中,定义一个这样的函数:


def hello_world(duck):    duck.say_hello()
复制代码


当调用此函数的时候,可以传入任意类型,只要它实现了 say_hello() 就可以。如果没实现,运行过程中会出现错误。


Go 语言作为一门静态语言,它通过接口的方式完美支持鸭子类型。

接口类型

之前介绍的类型都是具体类型,而接口是一种抽象类型,是多个方法声明的集合。在 Go 中,只要目标类型实现了接口要求的所有方法,我们就说它实现了这个接口。


先来看一个例子:


package main
import "fmt"
// 定义接口,包含 Eat 方法type Duck interface { Eat()}
// 定义 Cat 结构体,并实现 Eat 方法type Cat struct{}
func (c *Cat) Eat() { fmt.Println("cat eat")}
// 定义 Dog 结构体,并实现 Eat 方法type Dog struct{}
func (d *Dog) Eat() { fmt.Println("dog eat")}
func main() { var c Duck = &Cat{} c.Eat()
var d Duck = &Dog{} d.Eat()
s := []Duck{ &Cat{}, &Dog{}, } for _, n := range s { n.Eat() }}
复制代码


使用 type 关键词定义接口:


type Duck interface {  Eat()}
复制代码


接口包含了一个 Eat() 方法,然后定义两个结构体类型 CatDog,分别实现了 Eat 方法。


// 定义 Cat 结构体,并实现 Eat 方法type Cat struct{}
func (c *Cat) Eat() { fmt.Println("cat eat")}
// 定义 Dog 结构体,并实现 Eat 方法type Dog struct{}
func (d *Dog) Eat() { fmt.Println("dog eat")}
复制代码


遍历接口切片,通过接口类型可以直接调用对应方法:


s := []Duck{  &Cat{},  &Dog{},}for _, n := range s {  n.Eat()}
// 输出// cat eat// dog eat
复制代码

接口赋值

接口赋值分两种情况:


  1. 将对象实例赋值给接口

  2. 将一个接口赋值给另一个接口


下面来分别说说:

将对象实例赋值给接口

还是用上面的例子,因为 Cat 实现了 Eat 接口,所以可以直接将 Cat 实例赋值给接口。


var c Duck = &Cat{}c.Eat()
复制代码


在这里一定要传结构体指针,如果直接传结构体会报错:


var c Duck = Cat{}c.Eat()
复制代码


# command-line-arguments./09_interface.go:25:6: cannot use Cat{} (type Cat) as type Duck in assignment:  Cat does not implement Duck (Eat method has pointer receiver)
复制代码


但是如果反过来呢?比如使用结构体来实现接口,使用结构体指针来赋值:


// 定义 Cat 结构体,并实现 Eat 方法type Cat struct{}
func (c Cat) Eat() { fmt.Println("cat eat")}
var c Duck = &Cat{}c.Eat() // cat eat
复制代码


没有问题,可以正常执行。

将一个接口赋值给另一个接口

还是上面的例子,可以直接将 c 的值直接赋值给 d


var c Duck = &Cat{}c.Eat()
var d Duck = cd.Eat()
复制代码


再来,我再定义一个接口 Duck1,这个接口包含两个方法 EatWalk,然后结构体 Dog 实现两个方法,但是 Cat 只实现 Eat 方法。


type Duck1 interface {  Eat()  Walk()}
// 定义 Dog 结构体,并实现 Eat 方法type Dog struct{}
func (d *Dog) Eat() { fmt.Println("dog eat")}
func (d *Dog) Walk() { fmt.Println("dog walk")}
复制代码


那么在赋值时,使用 Duck1 赋值给 Duck 是可以的,反过来就会报错。


var c1 Duck1 = &Dog{}var c2 Duck = c1c2.Eat()
复制代码


所以,已经初始化的接口变量 c1 直接赋值给另一个接口变量 c2,要求 c2 的方法集是 c1 的方法集的子集。

空接口

具有 0 个方法的接口称为空接口,它表示为 interface {}。由于空接口有 0 个方法,所以所有类型都实现了空接口。


func main() {  // interface 形参  s1 := "Hello World"  i := 50  strt := struct {    name string  }{    name: "AlwaysBeta",  }  test(s1)  test(i)  test(strt)}
func test(i interface{}) { fmt.Printf("Type = %T, value = %v\n", i, i)}
复制代码

类型断言

类型断言是作用在接口值上的操作,语法如下:


x.(T)
复制代码


其中 x 是接口类型的表达式,T 是断言类型。


作用是判断操作数的动态类型是否满足指定的断言类型。


有两种情况:


  1. T 是具体类型

  2. T 是接口类型


下面来分别举例说明:

具体类型

类型断言会检查 x 的动态类型是否为 T,如果是,则输出 x 的值;如果不是,程序直接 panic


func main() {  // 类型断言  var n interface{} = 55  assert(n) // 55  var n1 interface{} = "hello"  assert(n1) // panic: interface conversion: interface {} is string, not int}
func assert(i interface{}) { s := i.(int) fmt.Println(s)}
复制代码

接口类型

类型断言会检查 x 的动态类型是否满足接口类型 T,如果满足,则输出 x 的值,这个值可能是绑定实例的副本,也可能是指针的副本;如果不满足,程序直接 panic


func main() {  // 类型断言  assertInterface(c) // &{}}
func assertInterface(i interface{}) { s := i.(Duck) fmt.Println(s)}
复制代码


如果有两个接收值,那么断言不会在失败时崩溃,而是会多返回一个布尔值,一般命名为 ok,来表示断言是否成功。


func main() {  // 类型断言  var n1 interface{} = "hello"  assertFlag(n1)}
func assertFlag(i interface{}) { if s, ok := i.(int); ok { fmt.Println(s) }}
复制代码

类型查询

语法类似类型断言,只需将 T 直接用关键词 type 替代。


作用主要有两个:


  1. 查询一个接口变量绑定的底层变量类型

  2. 查询一个接口变量的底层变量是否还实现了其他接口


func main() {  // 类型查询  SearchType(50)         // Int: 50  SearchType("zhangsan") // String: zhangsan  SearchType(c)          // dog eat  SearchType(50.1)       // Unknown type}
func SearchType(i interface{}) { switch v := i.(type) { case string: fmt.Printf("String: %s\n", i.(string)) case int: fmt.Printf("Int: %d\n", i.(int)) case Duck: v.Eat() default: fmt.Printf("Unknown type\n") }}
复制代码

总结

本文从鸭子类型引出 Go 的接口,然后用一个例子简单展示了接口类型的用法,接着又介绍了接口赋值,空接口,类型断言和类型查询。


相信通过本篇文章大家能对接口有了整体的概念,并掌握了基本用法。




文章中的脑图和源码都上传到了 GitHub,有需要的同学可自行下载。


地址: https://github.com/yongxinz/gopher/tree/main/sc


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  2. 变量和常量的声明与赋值

  3. 基础数据类型:整数、浮点数、复数、布尔值和字符串

  4. 复合数据类型:数组和切片 slice

  5. 复合数据类型:字典 map 和 结构体 struct

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