Golang之interface

发布时间：2020-12-16 18:58:06 所属栏目：大数据来源：网络整理

导读：一、什么是interface 简单地说，interface是一组method的组合，可以通过interface来定义对象的一组行为。二、 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。详细语法参考如下例子： type H

一、什么是interface
简单地说，interface是一组method的组合，可以通过interface来定义对象的一组行为。

二、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。详细语法参考如下例子：
type Human struct {
name string
age int
phone string
}
type Student struct {
Human //匿名字段Human
school string
loan float32
type Employee struct {
company string
money float32
//Human对象实现Sayhi方法
func (h *Human) SayHi() {
fmt.Printf("Hi,I am %s you can call me on %sn",h.name,h.phone)
//Human对象实现Sing方法
func (h *Human) Sing(lyrics string) {
fmt.Println("La la,la la la,la la la la...",lyrics)
//Human对象实现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() {

//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 {
Sing(song string)
BorrowMoney(amount float32)
type ElderlyGent interface {
SpendSalary(amount float32)
从上面代码可知，interface可以被任意的对象实现，比如：Men interface被Human、Student和Employee实现。同理，一个对象可以实现任意多个interface，比如：Student实现了Men和YonggChap两个interface。
任意类型都实现了空interface（我们这样定义：interface{}），即包含0个method的interface。

三、interface值
如果我们定义了一个interface的变量，那么这个变量可以存储实现了这个interface的任意类型的对象。比如：上例中定了一个Men interface类型的变量m，那么m里面可以存储Human、Student或者Employee值。下面举例说明如何使用：因为m能够持有这三种类型的对象，所以可以定义一个包含Men类型元素的slice，这个slice可以被赋予实现了Men接口的任意结构的对象：
package main
import "fmt"
type Human struct {
name string
age int
phone string
type Student struct {
Human //匿名字段
school string
loan float32
type Employee struct {
company string
money float32
//Human实现Sayhi方法
func (h Human) SayHi() {
fmt.Printf("Hi,Arial; line-height:26px; text-align:left"> //Human实现Sing方法
func (h Human) Sing(lyrics string) {
fmt.Println("La la la la...",Arial; line-height:26px; text-align:left"> //Employee重载Human的SayHi方法
func (e Employee) SayHi() {
//Interface Men被Human、Student和Employee实现
//因为这三个类型都实现了这了两个方法
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{"Sam","Things Ltd.",5000}
//定义Men类型的变量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")
//定义了slice Men
fmt.Println("Let's use a slice of Men and see what happens")
x := make{[]Men,3}
//T这三个都是不同类型的元素，但是他们实现了interface同一接口
x[0],x[1],x[2] = paul,sam,mike
for _,value := range x{
value.SayHi()
通过上面代码，可以看出interface就是一组抽象方法的集合，必须由其它非interface类型实现，而不能自我实现，Go语言通过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。”
四、空interface
空interface即interface{}不包含任何的method，因此，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时相当有用，因为它可以存储任意类型的数值，有点类似于C语言的void *类型。
//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据
a = i
a = s
一个函数把interface{}作为参数，那么它可以接受任意类型的值作为参数，如果一个函数返回interface{}，就可以返回任意类型的值。
五、interface函数参数 interface的变量可以持有任意实现该interface类型的对象，这样我们可以通过定义interface参数让函数接受各种类型的参数。
举例说明：fmt.Println可以接受任意类型的数据，打开fmt的源码能看到定义如下：
type Stringer interface {
String() string
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：
import (
"fmt"
"strconv"
)
//通过这个方法Human实现了fmt.Stringer
func (h Human) String() string {
return " "+h.name+" -"+strconv.Itoa(h.age)+" years -"+h.phone+" "
Bob := Human{"Bob",39,"000-7777-xxx"}
fmt.Println("This Human is :",Bob)
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。
需要注意的是：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，因此不必再定义了String()方法了。
六、interface变量存储的类型
通过前文我们知道interface变量能存储任意类型的数值，只要该类型实现了interface。如果想反向知道该变量里实际存储的类型时什么该当如何？目前常用的有两种方法：
1、Comma-ok断言
在Go语言里，可以通过如下语法来判断interface里存储的数值类型：
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类型的值，则ok返回true，否则返回false。
比如：value,ok := element.(int)
这种方式的问题在于需要一长串的ifelse，断言的类型T越多则ifelse越多，因此，switch来了。
2、switch测试
语法同C语言中的switch，具体如下：
switch value := element.(type) {
case int:
...
case string:
default:
}
需要注意的是：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。
七、嵌入interface Go语言里面真正吸引人的是其内置的逻辑语法，就像struct中匿名字段一样，实际上，相同的逻辑在interface中也成立。如果一个interface1作为interface2的一个嵌入字段，则interface2隐式的包含了interface1里面的method。从interface源码中可以看到如下定义：
type Interface interface {
sort.Interface //嵌入字段sort.Interface
Push(x interface{}) //a Push method to push elements into the heap
Pop() interface{} //a Pop elements that pops elements from the heap
sort.Interface其实就是嵌入字段，把sort.Interface的所有method隐式包含进来了，也就是下面三个方法：
//Len is the number of elements in the collection.
Len() int
//Less returns 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)
另一个例子就是io包下面的io.ReadWriter，它包含了io包下面的Reader和Writer两个interface。
//io.ReadWriter
type ReadWriter interface {
Reader
Writer
八、反射 Go语言实现了反射，所谓反射就是动态运行时的状态。我们一般用到的包是reflect包，官方的这篇文章详细地讲解了reflect包的实现原理—— 《Laws of reflection》。使用reflect一般分成三步：要去反射是一个类型的值（这些值都实现了空interface），首先需要把它转换成reflect对象（reflect.Type或者reflect.Value，根据不同情况调用不同函数）。这两种获取方式如下：
t := reflect.TypeOf(i) //得到类型的元数据，通过t我们能获取类型定义里面的所有元素
v := reflect.ValueOf(i) //得到实际的值，通过v我们获取存储在里面的值，还可以去改变值
转化为reflect对象之后就可以进行一些操作了，即将reflect对象转化成相应的值：
tag := t.Elem().Field(0).Tag //获取定义在struct里面的标签
name := v.Elem().Field(0).String() //获取存储在第一个字段里面的值
获取反射值能返回相应的类型和数值。
var x float64 = 3.4
v := reflect.ValueOf(x)
fmt.Println("type:",v.Type())
fmt.Println("kind is float64:",v.kind() == reflect.Float64)
fmt.Println("value:",v.Float())
最后，反射的字段必须是可读写的，类似于传值和传引用。按照下面的方式会产生错误：
v.SetFloat(7.1)
如果要修改相应的值，必须如下才行：
p := reflect.ValueOf(&x)
v := p.Elem()
v.SetFloat(7.1)

（编辑：李大同）

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