5.11. 接口和其他類型 · Go 中文文檔

## 5.11\. 接口和其他類型 ### 5.11.1\. 接口 Go中的接口提供了一類對象的抽象。我們在前面已經看到了關于接口的一些例子。我們可以給新定義的對象實現一個String方法，這樣就可以用 Fprintf輸出該類型的值。同樣，Fprintf可以將結果輸出到任意實現了Write方法的對象。接口一般只包含一類方法，并且以ed后綴的方式命名，例如io.Writer接口對應Write 方法實現。一種類型可以實現多個接口。例如，如果想支持sort包中的排序方法，那么只需要實現sort.Interface接口的Len()、 Less()、Swap(i, j int)方法就可以了。下面的例子實現了sort.Interface接口的同時，還定制了輸出函數。 ``` type Sequence []int // Methods required by sort.Interface. func (s Sequence) Len() int { return len(s) } func (s Sequence) Less(i, j int) bool { return s[i] < s[j] } func (s Sequence) Swap(i, j int) { s[i], s[j] = s[j], s[i] } // Method for printing - sorts the elements before printing. func (s Sequence) String() string { sort.Sort(s) str := "[" for i, elem := range s { if i > 0 { str += " " } str += fmt.Sprint(elem) } return str + "]" } ``` ### 5.11.2\. 轉換 Sequence 的 String 方法重做了 Sprint 在切片的工作。我們可以在調用 Sprint 前把 Sequence 轉為普通的 []int。 ``` func (s Sequence) String() string { sort.Sort(s) return fmt.Sprint([]int(s)) } ``` 轉換使得 s 被當作普通的切片，因此得到默認的排版。不加轉換，Sprint 會發現 Sequence 的 String 方法，進而無窮遞歸。如果忽略類型名稱，Sequence 和 []int 的類型相同，它們之間的轉換是合法的。轉換不會得到新值，它只是暫時假裝現有值是新類型。（其它合法的轉換，如從整型到浮點型，會生成新值。）地道的 Go 程序會轉換表達式的類型來使用一組不同的方法。例如，我們可以用現有類型 sort.IntArray 把整個例子縮減為： ``` type Sequence []int // Method for printing - sorts the elements before printing func (s Sequence) String() string { sort.IntArray(s).Sort() return fmt.Sprint([]int(s)) } ``` 現在，無需讓 Sequence 實現多個界面（排序和打印），我們使用了把數據轉換為多種類型（Sequence，sort.IntArray 和 []int）的能力，每個來完成一部分的工作。這實際上不常見但很有效。 ### 5.11.3\. Generality(泛化) 如果某類型的存在只為了實現某界面，而除此之外沒有其它導出的方法，則此類型也不需導出。只導出界面明確了只有行為有價值，而不是實現，其它的不同特性的實現可以鏡像其原來的類型。這樣也避免了為同一方法的不同實現做文檔。此時，架構函數應返回界面而不是實現類型。例如，哈希庫的crc32.NewIEEE() 和 adler32.New() 都返回界面類型 hash.Hash32。替換一個 Go 出現的 CRC-32 算法為 Adler-32 只需改變架構函數的調用；其余的代碼不受算法改變的影響。同樣的方式使得 crypto/block 包的流密（streaming cipher）算法與鏈接在一起的塊密（block cipher）相區隔。比對 bu?o 包，它們包裝了界面，返回 hash.Hash，io.Reader 和 io.Writer 界面值，而不是特定的實現。 crypto/block 界面包括： ``` type Cipher interface { BlockSize() int Encrypt(src, dst []byte) Decrypt(src, dst []byte) } // NewECBDecrypter returns a reader that reads data // from r and decrypts it using c in electronic codebook (ECB) mode. func NewECBDecrypter(c Cipher, r io.Reader) io.Reader // NewCBCDecrypter returns a reader that reads data // from r and decrypts it using c in cipher block chaining (CBC) mode // with the initialization vector iv. func NewCBCDecrypter(c Cipher, iv []byte, r io.Reader) io.Reader ``` NewECBDecrypter 和 NewCBCReader 不只用于某特定的加密算法和數據源，而是任意的 Cipher 界面的實現和任意的 io.Reader。因為它們返回 io.Reader 界面值，替換 ECB 加密為 CBC 加密只是局部修改。架構函數必須編輯，但因為周圍代碼必須只把結果作為io.Reader，它不會注意到有什么不同。 ### 5.11.4\. 接口和方法因為幾乎任何東西都可加以方法，幾乎任何東西都可滿足某界面。一個展示的例子是 http 包定義的 Handler 界面。任何物件實現了Handler 都可服務 HTTP 請求。 ``` type Handler interface { ServeHTTP(*Conn, *Request) } ``` ResponseWriter 本身是個界面，它提供一些可訪問的方法來返回客戶的請求。這些方法包括標準的 Write 方法。因此 http.ResponseWriter 可用在 io.Writer 可以使用的地方。Request 是個結構，包含客戶請求的一個解析過的表示。為求簡短，我們忽略 POST 并假定所有 HTTP 請求都是 GET；此簡化不會影響經手者的設置。下面一個小而全的經手者實現了網頁訪問次數的計數。 ``` // Simple counter server. type Counter struct { n int } func (ctr *Counter) ServeHTTP(c *http.Conn, req *http.Request) { ctr.n++ fmt.Fprintf(c, "counter = %d\n", ctr.n) } ``` （注意 Fprintf 怎樣打印到 http.ResponseWriter）。作為參考，這里是怎樣把服務者加在一個 URL 樹的節點上。 ``` import "http" ... ctr := new(Counter) http.Handle("/counter", ctr) ``` 可是為何把 Counter 作為結構呢？一個整數能夠了。（接受者需是指針，使增量帶回調用者）。 ``` // Simpler counter server. type Counter int func (ctr *Counter) ServeHTTP(c *http.Conn, req *http.Request) { *ctr++ fmt.Fprintf(c, "counter = %d\n", *ctr) } ``` 當某頁被訪問時怎樣通知你的程序更新某些內部狀態呢？給網頁貼個信道。 ``` // A channel that sends a notification on each visit. // (Probably want the channel to be buffered.) type Chan chan *http.Request func (ch Chan) ServeHTTP(c *http.Conn, req *http.Request) { ch <- req fmt.Fprint(c, "notification sent") } ``` 最后，讓我們在 /args 顯示啟動服務器時的參量。寫個打印參量的函數很容易： ``` func ArgServer() { for i, s := range os.Args { fmt.Println(s) } } ``` 怎樣把它變成 HTTP 服務器呢？我們可以把 ArgServer 作為某個類型的方法再忽略其值，也有更干凈的做法。既然我們可以給任意非指針和界面的類型定義方法，我們可以給函數寫個方法。http 包里有如下代碼： ``` // The HandlerFunc type is an adapter to allow the use of // ordinary functions as HTTP handlers. If f is a function // with the appropriate signature, HandlerFunc(f) is a // Handler object that calls f. type HandlerFunc func(*Conn, *Request) // ServeHTTP calls f(c, req). func (f HandlerFunc) ServeHTTP(c *Conn, req *Request) { f(c, req) } ``` HandlerFunc 是個帶 ServeHTTP 方法的類型，所以此類的值都可以服務 HTTP 請求。我們來看看此方法的實現：接受者是個函數，f，方法調用 f 。看起來很怪，但和，比如，接受者是信道，而方法發送到此信道，沒什么不同。要把 ArgServer 變為 HTTP 服務器，我們首先改成正確的簽名： ``` // Argument server. func ArgServer(c *http.Conn, req *http.Request) { for i, s := range os.Args { fmt.Fprintln(c, s) } } ``` ArgServer 現在和 HandlerFunc 有同樣的簽名，就可以轉成此類使用其方法，就像我們把 Sequence 轉為 IntArray 來使用 IntArray.Sort 一樣。設置代碼很簡短： ``` http.Handle("/args", http.HandlerFunc(ArgServer)) ``` 當有人訪問 /args 頁時，此頁的經手者有值 ArgServer 和類型HandlerFunc。HTTP 服務器啟動此類型的 ServeHTTP 方法，用ArgServer 作為接受者，反過來調用 ArgServer （通過啟動handlerFunc.ServeHTTP 的 f(w, req) 。）參量被顯示出來。此節中我們從一個結構，整數，信道和一個函數制造出一個 HTTP 服務器，全賴于界面就是一套方法，可定義在（幾乎）任何類型上。