12 Go的接口

概述

        在上一节的内容中，我们介绍了Go的作用域，包括：局部作用域、全局作用域、命名空间作用域等。在本节中，我们将介绍Go的接口。Go语言中的接口是一种类型，它定义了一组函数的集合。接口是一种抽象的描述，它定义了一个对象的行为，而不关心对象的具体类型。通过接口，可以实现多态性，即一个对象可以实现多个接口，从而实现不同接口的行为。

        在Go语言中，接口是一种定义了一组函数签名的抽象类型。这些函数签名包括：函数的名称、参数列表和返回类型。一个类型如果满足某个接口的所有函数，则称该类型实现了该接口。

定义接口

        可以通过type关键字和大括号{}来定义接口，其定义格式如下：

type 接口名称 interface {
    函数1(参数列表) 返回值列表
    函数2(参数列表) 返回值列表
    // 更多函数
}

        在下面的示例代码中，我们定义了一个名为Shape的接口，其中包含Area()和Perimeter()两个函数。

type Shape interface {
    Area() float64
    Perimeter() float64
}

实现接口

        要实现一个接口，需要在类型中实现接口中定义的所有函数。另外，函数的签名必须与接口中定义的函数一致。Go语言中的接口是隐式实现的，也就是说，如果一个类型实现了一个接口定义的所有函数，那么它就自动地实现了该接口。

        在下面的示例代码中，Rectangle类型实现了Shape接口的所有函数。这样，Rectangle对象就可以赋值给Shape类型的变量，并且可以通过Shape类型的变量调用这些函数。

type Rectangle struct {
    width float64
    height float64
}
  
func (r Rectangle) Area() float64 {
    return r.width * r.height
}
  
func (r Rectangle) Perimeter() float64 {
    return 2 * (r.width + r.height)
}

使用接口

        使用接口时，可以将实现了接口的类型赋值给接口类型的变量。比如：可以将一个Rectangle类型的结构体赋值给Shape接口类型的变量s，赋值后，变量s引用了Rectangle类型，并且可以使用Shape接口中定义的函数。

        在下面的示例代码中，我们首先定义了一个Shape接口，它包含了两个函数：Area()和Perimeter()。然后，我们分别定义了Rectangle和Circle两个结构体，并为它们实现了Area()和Perimeter()函数。这两个结构体分别实现了Shape接口的函数，因此它们可以被赋值给Shape类型的变量。在main()函数中，我们分别创建了一个矩形和一个圆形对象，并将它们赋值给了Shape接口变量s。最后，我们通过调用s.Area()和s.Perimeter()函数来计算它们的面积和周长，并打印结果。

package main

import "fmt"

// 定义一个形状的接口
type Shape interface {
    Area() float64
    Perimeter() float64
}

// 定义一个矩形结构体，并实现Shape接口的函数
type Rectangle struct {
    width float64
    height float64
}
  
func (r Rectangle) Area() float64 {
    return r.width * r.height
}
  
func (r Rectangle) Perimeter() float64 {
    return 2 * (r.width + r.height)
}

// 定义一个圆形结构体，并实现Shape接口的函数
type Circle struct {
    radius float64
}
  
func (c Circle) Area() float64 {
    return 3.14 * c.radius * c.radius
}
  
func (c Circle) Perimeter() float64 {
    return 2 * 3.14 * c.radius
}

func main() {
    rectangle := Rectangle{width: 66, height: 10}
    // /将Rectangle对象赋值给Shape接口类型的变量
    var shape Shape = rectangle
  
    // 调用Shape接口的函数
    fmt.Println("Area:", shape.Area())
    fmt.Println("Perimeter:", shape.Perimeter())

    circle := Circle{radius: 10}
    // /将Circle对象赋值给Shape接口类型的变量
    shape = circle
  
    // 调用Shape接口的函数
    fmt.Println("Area:", shape.Area())
    fmt.Println("Perimeter:", shape.Perimeter())
}

        在Go语言中，接口提供了一种抽象的描述，可以用来定义对象的行为，任何实现了接口中定义的所有函数的类型都被认为是实现了该接口。通过使用接口，我们可以实现多态性、组合和依赖注入等功能，使代码更加灵活、可复用和易于维护。

空接口

        在Go语言中，空接口是一种特殊的接口类型，它没有任何函数定义。空接口可以表示任何类型的值，因为它没有任何限制。空接口的定义使用一对空的大括号来表示，如下：

          var emptyInterface interface{}

        通过将一个值赋给空接口变量，可以将其转换为任意类型。其他任何类型的值都可以赋值给空接口变量，因为空接口可以适应任何类型。

        在下面的示例代码中，我们声明了一个空接口变量emptyVar，然后分别将其赋值为整数、字符串和自定义结构体类型。由于空接口可以适应任何类型，这些赋值都是有效的。

package main

import "fmt"

func main() {
    var emptyVar interface{}
    emptyVar = 66
    // 输出: 66
    fmt.Println(emptyVar)
  
    emptyVar = "Hello, CSDN"
    // 输出: Hello, CSDN
    fmt.Println(emptyVar)
  
    type Person struct {
        name string
        age  int
    }
    emptyVar = Person{name: "Mike", age: 32}
    // 输出: {Mike 32}
    fmt.Println(emptyVar)
}

        使用空接口可以在程序中实现更灵活和可扩展的逻辑，但需要注意的是：使用空接口时需要小心类型转换的安全性，因为空接口变量中存储的值可能与你预期的类型不同。建议在使用空接口时，进行类型断言以确保类型的安全性。