[toc] > Go 語言不是一種 “傳統” 的面向對象編程語言：它里面沒有類和繼承的概念。但是 Go 語言里有非常靈活的`接口`概念，通過它可以實現很多面向對象的特性 # 1. 什么是interface(接口) `簡單地說，interface是一組method的組合，但是這些method不包含（實現）代碼,我們通過interface來定義對象的一組行為。` > 接口里不能包含變量 # 2. 接口聲明 ``` type Namer interface { Method1(參數列表1) 返回值列表1 Method2(參數列表2) 返回值列表 ... } ``` 示例 ``` // 變量名未忽略 type writer interface{ Write(p []byte) (n int, err error) } // 變量名被忽略 type writer interface{ Write([]byte) (int, error) } ``` # 3. 接口規范 - 接口類型名：方法的接口名,<font color=red>由方法名加 [e]r 后綴組成</font>，例如 Printer、Reader、Writer、Logger、Converter 等等。還有一些不常用的方式（當后綴 er 不合適時），比如 Recoverable，此時接口名以 able 結尾，或者以 I 開頭。 - 方法名：當方法名首字母是大寫時，且這個接口類型名首字母也是大寫時，這個方法可以被接口所在的包（package）之外的代碼訪問。 - 參數列表、返回值列表：參數列表和返回值列表中的參數變量名可以被忽略， - Go 語言中的接口都很簡短，通常它們會包含 0 個、最多 3 個方法 - 接口里的所有方法都沒有方法體，即接口的方法都是沒有實現的方法。接口體現了程序設計的多態和高內聚低偶合的思想 # 4. 接口嵌套(接口繼承) > 在Go語言中，不僅結構體與結構體之間可以嵌套，接口與接口間也可以通過嵌套創造出新的接口。 接口與接口嵌套組合而成了新接口，只要接口的所有方法被實現，則這個接口中的所有嵌套接口的方法均可以被調用 `比如接口 File 包含了 ReadWrite 和 Lock 的所有方法，它還額外有一個 Close() 方法` ``` type ReadWrite interface { Read(b Buffer) bool Write(b Buffer) bool } type Lock interface { Lock() Unlock() } type File interface { ReadWrite Lock Close() } ``` > <font color=red>一個接口(比如 A 接口)可以繼承多個別的接口(比如 B,C 接口)，這時如果要實現 A 接口，也必須將 B,C 接口的方法也全部實現 # 5. 接口實現 如果一個類型實現了一個接口里的所有方法，那么這個類型就實現了這個接口 如下面示例，類型fileHandle 實現了DataWrite接口: ``` type DataWrite interface { Write(data interface{}) error } type fileHandle struct { .... } func (f fileHandle)Write(data interface{}) error { fmt.Println("文件寫入中....") return nil } ``` # 6.類型與接口的關系 類型和接口之間有一對多和多對一的關系。 ## 6.1 一對多 一個類型可以同時實現多個接口，而接口間彼此獨立，不知道對方的實現。 ``` // 定義Writer接口 type Writer interface{ Write([]byte) int } // 定義Reader接口 type Reader interface{ Read() } // 定義一個File類型 type File struct { } // File類型 實現Writer接口 func (f File)Write(p []byte) int { return 0 } // File類型 定義Reader接口 func (f File)Read() { } ``` ## 6.2 多對一 一個接口的方法，不一定需要由一個類型完全實現，接口的方法可以通過在類型中嵌入其他類型或者結構體來實現。也就是說，使用者并不關心某個接口的方法是通過一個類型完全實現的，還是通過多個結構嵌入到一個結構體中拼湊起來共同實現的。 - 示例分析 Service接口定義了兩個方法：一個是開啟服務的方法:Start()，一個是輸出日志的方法:Log()。使用GameService結構體來實現Service，GameService結構只能實現Start()方法，Service接口中的Log()方法被日志器（Logger）實現了，將Logger嵌入到GameService中，則達成了GameService結構體實現Service接口，從而能最大程度地避免代碼冗余，簡化代碼結構。 詳細實現過程如下： ``` 01 // 一個服務需要滿足能夠開啟和寫日志的功能 02 type Service interface { 03 Start() // 開啟服務 04 Log(string) // 日志輸出 05 } 06 07 // 日志器 08 type Logger struct { 09 } 10 11 // 實現Service的Log()方法 12 func (g ＊Logger) Log(l string) { 13 14 } 15 16 // 游戲服務 17 type GameService struct { 18 Logger // 嵌入日志器 19 } 20 21 // 實現Service的Start()方法 22 func (g ＊GameService) Start() { 23 } ``` 代碼說明如下： - 第2行，定義服務接口，一個服務需要實現Start()方法和日志方法。 - 第8行，定義能輸出日志的日志器結構。 - 第12行，為Logger添加Log()方法，同時實現Service的Log()方法。 - 第17行，定義GameService結構 - 第18行，在Game Service中嵌入Logger日志器，以實現日志功能。 - 第22行，Game Service的Start()方法實現了Service的Start()方法。 此時，實例化GameService，并將實例賦給Service，代碼如下： ``` var s Service = new(Game Service) s.Start() s.Log("hello") ``` s就可以使用Start()方法和Log()方法，其中，Start()由GameService實現，Log()方法由Logger實現。 # 7. 接口和類型間轉換 Go語言中使用接口斷言（type assertions）將接口轉換成另外一個接口，也可以將接口轉換為另外的類型。接口的轉換在開發中非常常見，使用也非常頻繁。 ## 7.1 類型斷言的格式 如果發生接口未實現時，將會把ok置為false，t置為T類型的0值。正常實現時，ok為true。 這里ok可以被認為是：`i接口是否實現T類型的結果`。 類型斷言的基本格式如下： ``` t,ok := i.(T) ``` - i 代表接口變量。 - T 代表轉換的目標類型。 - t 代表轉換后的變量。 ## 7.2 將接口轉為其他接口 `實現某個接口的類型同時實現了另外一個接口，此時可以在兩個接口間轉換。` - 代碼示例 鳥和豬具有不同的特性，鳥可以飛，豬不能飛，但兩種動物都可以行走。如果使用結構體實現鳥和豬，讓它們具備自己特性的Fly()和Walk()方法就讓鳥和豬各自實現了飛行動物接口（Flyer）和行走動物接口（Walker）。 將鳥和豬的實例創建后，被保存到interface{}類型的map中。interface{}類型表示空接口，意思就是這種接口可以保存為任意類型。對保存有鳥或豬的實例的interface{}變量進行斷言操作，如果斷言對象是斷言指定的類型，則返回轉換為斷言對象類型的接口；如果不是指定的斷言類型時，斷言的第二個參數將返回false。 實現代碼如下： ``` 01 package main 02 03 import "fmt" 04 05 // 定義飛行動物接口 06 type Flyer interface { 07 Fly() 08 } 09 10 // 定義行走動物接口 11 type Walker interface { 12 Walk() 13 } 14 15 // 定義鳥類 16 type bird struct { 17 } 18 19 // 實現飛行動物接口 20 func (b ＊bird) Fly() { 21 fmt.Println("bird: fly") 22 } 23 24 // 為鳥添加Walk()方法，實現行走動物接口 25 func (b ＊bird) Walk() { 26 fmt.Println("bird: walk") 27 } 28 29 // 定義豬 30 type pig struct { 31 } 32 33 // 為豬添加Walk()方法，實現行走動物接口 34 func (p ＊pig) Walk() { 35 fmt.Println("pig: walk") 36 } 37 38 func main() { 39 40 // 創建動物的名字到實例的映射 41 animals := map[string]interface{}{ 42 "bird": new(bird), 43 "pig": new(pig), 44 } 45 46 // 遍歷映射 47 for name, obj := range animals { 48 49 // 判斷對象是否為飛行動物 50 f, isFlyer := obj.(Flyer) 51 // 判斷對象是否為行走動物 52 w, isWalker := obj.(Walker) 53 54 fmt.Printf("name: %s is Flyer: %v is Walker: %v\n", name, is Flyer, is Walker) 55 56 // 如果是飛行動物則調用飛行動物接口 57 if isFlyer { 58 f.Fly() 59 } 60 61 // 如果是行走動物則調用行走動物接口 62 if isWalker { 63 w.Walk() 64 } 65 } 66 } ``` 代碼說明如下： - 第6行定義了飛行動物的接口。 - 第11行定義了行走動物的接口。 - 第16和30行分別定義了鳥和豬兩個對象，并分別實現了飛行動物和行走動物接口。 - 第41行是一個map，映射對象名字和對象實例，實例是鳥和豬。 - 第47行開始遍歷map，obj為interface{}接口類型。 - 第50行中，使用類型斷言獲得f，類型為Flyer及isFlyer的斷言成功的判定。 - 第52行中，使用類型斷言獲得w，類型為Walker及isWalker的斷言成功的判定。 - 第57和62行，根據飛行動物和行走動物兩者 代碼輸出如下： ``` name: pig is Flyer: false is Walker: true pig: walk name: bird is Flyer: true is Walker: true bird: fly bird: walk ``` # 8.空接口 — 能保存所有值的類型 空接口是接口類型的特殊形式，`空接口沒有任何方法`，因此任何類型都無須實現空接口。從實現的角度看，任何值都滿足這個接口的需求。因此空接口類型可以保存任何值，也可以從空接口中取出原值。 ## 8.1 將值保存到空接口 ``` 01 var any interface{} 02 03 any = 1 04 fmt.Println(any) 05 06 any = "hello" 07 fmt.Println(any) 08 09 any = false 10 fmt.Println(any) ``` 代碼輸出如下： ``` 1 hello false ``` - 第1行，聲明any為interface{}類型的變量。 - 第3行，為any賦值一個整型1。 - 第4行，打印any的值，提供給fmt.Println的類型依然是interface{}。 - 第6行，為any賦值一個字符串hello。此時any內部保存了一個字符串。但類型依然是interface{}。 - 第9行，賦值布爾值。 ## 8.2 從空接口獲取值 保存到空接口的值，如果直接取出指定類型的值時，會發生編譯錯誤 代碼如下： ``` 01 // 聲明a變量，類型int，初始值為1 02 var a int = 1 03 04 // 聲明i變量，類型為interface{}，初始值為a，此時i的值變為1 05 var i interface{} = a 06 07 // 聲明b變量，嘗試賦值i 08 var b int = i ``` 第8行代碼編譯報錯： ``` cannot use i (type interface {}) as type int in assignment: need type assertion ``` > 編譯器告訴我們，不能將i變量視為int類型賦值給b。在代碼第5行中，將a的值賦值給i時，雖然i在賦值完成后的內部值為int，但i還是一個interface{}類型的變量。 為了讓第8行的操作能夠完成，`編譯器提示我們得使用type assertion，意思就是類型斷言`。 使用類型斷言修改第8行代碼如下： ``` var b int = i.(int) ``` 修改后，代碼可以編譯通過，并且b可以獲得i變量保存的a變量的值：1。 ## 8.3 空接口的值比較 空接口在保存不同的值后，可以和其他變量值一樣使用“==”進行比較操作。空接口的比較有以下幾種特性。 ### 8.3.1 類型不同的空接口間的比較結果不相同 保存有類型不同的值的空接口進行比較時，Go語言會優先比較值的類型。因此類型不同，比較結果也是不相同的，代碼如下： ``` 01 // a保存整型 02 var a interface{} = 100 03 04 // b保存字符串 05 var b interface{} = "hi" 06 07 // 兩個空接口不相等 08 fmt.Println(a == b) // 輸出: false ``` ### 8.3.2 不能比較空接口中的動態值 當接口中保存有動態類型的值時，運行時將觸發錯誤， 代碼如下： ``` 01 // c保存包含10的整型切片 02 var c interface{} = []int{10} 03 04 // d保存包含20的整型切片 05 var d interface{} = []int{20} 06 07 // 這里會發生崩潰 08 fmt.Println(c == d) ``` 代碼運行到第8行時發生崩潰： ``` panic: runtime error: comparing uncomparable type []int ``` 這是一個運行時錯誤，提示[]int是不可比較的類型。 zhuoge - 下面列出了幾種類型及比較情況 類型 | 說明 ---|--- map | 宕機錯誤，不可比較 切片（[]T）| 宕機錯誤，不可比較 通道（channel）| 可比較，必須由一個make生成，也就是說同一個通道才會true，否則false 數組([容量]T) | 可比較，編譯期知道兩個數組是否一致 結構體|可比較，可以逐個比較結構體的值 # 9. 接口使用中的注意事項 - 接口本身不能創建實例,但是可以指向一個實現了該接口的自定義類型的變量(實例) ``` package main import "fmt" type PeopleI interface { GetName() string } type Girl struct { Name string } func (g Girl) GetName() string { return g.Name } func main() { var p PeopleI var g Girl g.Name = "小花" p = g //指向一個實現了該接口的自定義類型的變量 fmt.Println(p.GetName()) } ``` - 接口中所有的方法都沒有方法體,即都是沒有實現的方法。 - 在 Go中，一個自定義類型需要將某個接口的所有方法都實現，我們說這個自定義類型實現 了該接口。 - 一個自定義類型只有實現了某個接口，才能將該自定義類型的實例(變量)賦給接口類型 - 只要是自定義數據類型，就可以實現接口，不僅僅是結構體類型 - 一個自定義類型可以實現多個接口 - Go接口中不能有任何變量 - interface類型默認是一個指針(引用類型)，如果沒有對interface初始化就使用，那么會輸出nil - 空接口 interface{} 沒有任何方法，所以所有類型都實現了空接口, 即我們可以把任何一個變量 賦給空接口