凯歌响起

Golang-10接口(interface)

Golang 中的 interface 让编码更灵活、易扩展，使得 Go 拥有了面向对象多态的特性。

接口类型

在Go语言中接口（interface）是一种类型，一种抽象的类型。

方法声明的集合
任何类型的对象实现了在接口中声明的全部方法，则表明该类型实现了对应接口。
可以作为一种数据类型，实现了该接口的任何对象都可以给对应的接口类型变量赋值。

使用接口的原因

package main

import "fmt"

type cat struct{}

func (c cat) speak() {
	fmt.Println("喵喵喵")
}

type dog struct{}

func (c dog) speak() {
	fmt.Println("汪汪汪")
}
func daDog(x dog) {
	x.speak()
}
func daCat(x cat) {
	x.speak()
}

func main() {
	var c1 cat
	daCat(c1)
	var d1 dog
	daDog(d1)
}

----运行结果----
喵喵喵
汪汪汪

上面的代码中定义了猫和狗，然后它们都会叫，你会发现main函数中明显有重复的代码，如果我们后续再加上猪、青蛙等动物的话，我们的代码还会一直重复下去。那我们能不能把它们当成“能叫的动物”来处理呢？

像类似的例子在我们编程过程中会经常遇到：

Go语言中为了解决类似上面的问题，就设计了接口这个概念。接口区别于我们之前所有的具体类型，接口是一种抽象的类型。当你看到一个接口类型的值时，你不知道它是什么，唯一知道的是通过它的方法能做什么。

接口的定义

Go语言提倡面向接口编程。

每个接口由数个方法组成，接口的定义格式如下：

type 接口类型名 interface{
    方法名1( 参数列表1 ) 返回值列表1
    方法名2( 参数列表2 ) 返回值列表2
    …
}

接口类型名：使用type将接口定义为自定义的类型名。Go语言的接口在命名时，一般会在单词后面添加er，如有写操作的接口叫Writer，有字符串功能的接口叫Stringer等。接口名最好要能突出该接口的类型含义。
方法名：当方法名首字母是大写且这个接口类型名首字母也是大写时，这个方法可以被接口所在的包（package）之外的代码访问。
参数列表、返回值列表：参数列表和返回值列表中的参数变量名可以省略。

举个例子：

type writer interface{
    Write([]byte) error
}

当你看到这个接口类型的值时，你不知道这个接口是什么，唯一知道的就是可以通过它的Write方法来实现一些功能。

实现接口的条件

一个对象只要全部实现了接口中的方法，那么就实现了这个接口。换句话说，接口就是一个需要实现的方法列表。

我们来定义一个I接口，其中有方法method1()

// I 接口
type I  interface {
	method1()
}

定义T和G两个结构体：

type T struct {}

type G struct {}

因为I接口里只有一个method1方法，所以我们只需要给T和G 分别实现method1方法就可以实现I接口了。

// T实现了I接口
func (T) method1()  {}

// G实现了I接口
func (G) method1()  {}

接口的实现就是这么简单，只要实现了接口中的所有方法，就实现了这个接口。

接口类型变量

那实现了接口有什么用呢？

接口类型变量能够存储所有实现了该接口的实例。例如上面的示例中，I接口类型的变量能够存储T和G类型的变量。

func main() {
	var x I // 声明一个I类型的变量x
	a := T{}  // 实例化一个T
	b := G{}  // 实例化一个G
	x = a       // 可以把T实例直接赋值给x
	x.method1()     // 调用T的method1方法
	x = b       // 可以把G实例直接赋值给x
	x.method1()     // 调用G的method1方法
}

值接收者和指针接收者实现接口的区别

使用值接收者实现接口和使用指针接收者实现接口有什么区别呢？接下来我们通过一个例子看一下其中的区别。

我们有一个Mover接口和一个dog结构体。

type Mover interface {
	move()
}

type dog struct {}

值接收者实现接口

func (d dog) move() {
	fmt.Println("狗会动")
}

此时实现接口的是dog类型：

func main() {
	var x Mover
	var you = dog{} // you是dog类型
	x = you         // x可以接收dog类型
	var ta = &dog{}  // ta是*dog类型
	x = ta           // x可以接收*dog类型
	x.move()
}

----运行结果----
狗会动
狗会动

从上面的代码中我们可以发现，使用值接收者实现接口之后，不管是dog结构体还是结构体指针*dog类型的变量都可以赋值给该接口变量。因为Go语言中有对指针类型变量求值的语法糖，dog指针ta内部会自动求值*ta。

指针接收者实现接口

同样的代码我们再来测试一下使用指针接收者有什么区别：

func (d *dog) move() {
	fmt.Println("狗会动")
}
func main() {
	var x Mover
	var you = dog{} // you是dog类型
	x = you         // x不可以接收dog类型
    x.move()
	var ta = &dog{}  // ta是*dog类型
	x = ta           // x可以接收*dog类型
}

----运行结果----
.\main.go:17:6: cannot use you (variable of type dog) as type Mover 
in assignment:
        dog does not implement Mover (move method has pointer receiver)

此时实现Mover接口的是*dog类型，所以不能给x传入dog类型的you，此时x只能存储*dog类型的值。

当函数输入定义为指针

下面这个例子就会报错

type People interface {
	Speak(string) string
}

type Student struct{}

func (stu *Student) Speak(think string) (talk string) {
	if think == "sb" {
		talk = "你是个大帅比"
	} else {
		talk = "您好"
	}
	return
}

func main() {
	var peo People = Student{}
	think := "bitch"
	fmt.Println(peo.Speak(think))
}

需要把var peo People = Student{}修改为var peo People = &Student{}才可以正常使用

Tips： 观察下面的代码，体味此处_的妙用

// 摘自gin框架routergroup.go
type IRouter interface{ ... }

type RouterGroup struct { ... }

var _ IRouter = &RouterGroup{}  // 确保RouterGroup实现了接口IRouter
var _ IRouter = (*RouterGroup)(nil)//同上

//new是编译的时候检查，这样写是运行的时候检查

类型与接口的关系

一个类型实现多个接口

一个类型可以同时实现多个接口，而接口间彼此独立，不知道对方的实现。例如，狗可以叫，也可以动。我们就分别定义Sayer接口和Mover接口，如下： Mover接口。

// Sayer 接口
type Sayer interface {
	say()
}

// Mover 接口
type Mover interface {
	move()
}

dog既可以实现Sayer接口，也可以实现Mover接口。

type dog struct {
	name string
}

// 实现Sayer接口
func (d dog) say() {
	fmt.Printf("%s会叫汪汪汪\n", d.name)
}

// 实现Mover接口
func (d dog) move() {
	fmt.Printf("%s会动\n", d.name)
}

func main() {
	var x Sayer
	var y Mover

	var a = dog{name: "你"}
	x = a
	y = a
	x.say()
	y.move()
}

----运行结果----
你会叫汪汪汪
你会动

多个类型实现同一接口

Go语言中不同的类型还可以实现同一接口首先我们定义一个Mover接口，它要求必须由一个move方法。

// Mover 接口
type Mover interface {
	move()
}

例如狗可以动，汽车也可以动，可以使用如下代码实现这个关系：

type dog struct {
	name string
}

type car struct {
	brand string
}

// dog类型实现Mover接口
func (d dog) move() {
	fmt.Printf("%s会跑\n", d.name)
}

// car类型实现Mover接口
func (c car) move() {
	fmt.Printf("%s速度1000迈\n", c.brand)
}

这个时候我们在代码中就可以把狗和汽车当成一个会动的物体来处理了，不再需要关注它们具体是什么，只需要调用它们的move方法就可以了。

func main() {
	var x Mover
	var a = dog{name: "你"}
	var b = car{brand: "五菱"}
	x = a
	x.move()
	x = b
	x.move()
}

----运行结果----
你会跑
五菱速度1000迈

并且一个接口的方法，不一定需要由一个类型完全实现，接口的方法可以通过在类型中嵌入其他类型或者结构体来实现。

// WashingMachine 洗衣机
type WashingMachine interface {
	wash()
	dry()
}

// 甩干器
type dryer struct{}

// 实现WashingMachine接口的dry()方法
func (d dryer) dry() {
	fmt.Println("甩一甩")
}

// 海尔洗衣机
type haier struct {
	dryer //嵌入甩干器
}

// 实现WashingMachine接口的wash()方法
func (h haier) wash() {
	fmt.Println("洗刷刷")
}

接口嵌套

接口嵌套有点其他语言继承的感觉，可以通过接口与接口间可以通过嵌套创造出新的接口。

// Sayer 接口
type Sayer interface {
	say()
}

// Mover 接口
type Mover interface {
	move()
}

// 接口嵌套
type Pets interface {
	Sayer
	Mover
}

嵌套得到的接口的使用与普通接口一样，这里我们让cat实现Pets接口：

type cat struct {
	name string
}

func (c cat) say() {
	fmt.Println("喵喵喵")
}

func (c cat) move() {
	fmt.Println("猫会动")
}

func main() {
	var x Pets
	x = cat{name: "花花"}
	x.move()
	x.say()
}

----运行结果----
猫会动
喵喵喵

空接口

空接口的定义

空接口是指没有定义任何方法的接口。因此任何类型都实现了空接口。

空接口类型的变量可以存储任意类型的变量。

func main() {
	// 定义一个空接口x
	var x interface{}
	s := "Hello 武汉"
	x = s
	fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
	i := 100
	x = i
	fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
	b := true
	x = b
	fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
}

----运行结果----
type:string value:Hello 武汉
type:int value:100
type:bool value:true

空接口的应用

空接口作为函数的参数

使用空接口实现可以接收任意类型的函数参数。

package main

import "fmt"

// 空接口作为函数参数
func show(a interface{}) {
	fmt.Printf("type:%T value:%v\n", a, a)
}
func main() {
	show("Hello 武汉")
	show(100)
	show(true)
}

----运行结果----
type:string value:Hello 武汉
type:int value:100
type:bool value:true

空接口作为map的值

使用空接口实现可以保存任意值的字典。

package main

import "fmt"

func main() {
    // 空接口作为map值
	var studentInfo = make(map[string]interface{})
	studentInfo["name"] = "kaikai"
	studentInfo["age"] = 100
	studentInfo["married"] = false
	fmt.Println(studentInfo)
}

----运行结果----
map[age:100 married:false name:kaikai]

类型断言

获取接口类型值

空接口可以存储任意类型的值，那我们如何获取其存储的具体数据呢？

一个接口的值（简称接口值）是由一个具体类型和具体类型的值两部分组成的。这两部分分别称为接口的动态类型和动态值。

想要判断空接口中的值，就可以使用类型断言，其语法格式：

x.(T)

其中：

x：表示类型为interface{}的变量
T：表示断言x可能是的类型。

该语法返回两个参数，第一个参数是x转化为T类型后的变量，第二个值是一个布尔值，若为true则表示断言成功，为false则表示断言失败。