Go语言之旅 学习笔记（二）—— 方法和接口
Go语言之旅 学习笔记（二）—— 方法和接口
- 方法和接口
-
- 方法
- 指针接收者
- 指针、函数、方法
- 接口
- 类型断言
- 类型选择
- fmt包常用的Stringer和error接口
- Reader接口
- 图像
Go语言之旅 学习笔记（一）—— 基础
Go语言之旅 学习笔记（二）—— 方法和接口
Go语言之旅 学习笔记（三）—— 并发
方法和接口
方法
1、方法就是一类带特殊的 接收者 参数的函数。
方法接收者在它自己的参数列表内，位于 func 关键字和方法名之间。
在此例中，Abs 方法拥有一个名为 v，类型为 Vertex 的接收者。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
type Vertex struct {
X, Y float64
}
func (v Vertex) Abs() float64 {
return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}
func main() {
v := Vertex{3, 4}
fmt.Println(v.Abs())
}
输出：
5
方法只是个带接收者参数的函数，下面这个 Abs 的写法就是个正常的函数，功能并没有什么变化。
func Abs(v Vertex) float64 {
return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}
2、也可以为非结构体类型声明方法。
在此例中，我们看到了一个带 Abs 方法的数值类型 MyFloat。
你只能为在同一包内定义的类型的接收者声明方法，而不能为其它包内定义的类型（包括 int 之类的内建类型）的接收者声明方法。
（译注：就是接收者的类型定义和方法声明必须在同一包内；不能为内建类型声明方法。）
package main
import (
"fmt"
"math"
)
type MyFloat float64
func (f MyFloat) Abs() float64 {
if f < 0 {
return float64(-f)
}
return float64(f)
}
func main() {
f := MyFloat(-math.Sqrt2)
fmt.Println(f.Abs())
}
指针接收者
可以为指针接收者声明方法。
这意味着对于某类型 T，接收者的类型可以用 *T 的文法。（此外，T 不能是像 *int 这样的指针。）
例如，这里为 *Vertex 定义了 Scale 方法。
指针接收者的方法可以修改接收者指向的值（就像 Scale 在这做的）。由于方法经常需要修改它的接收者，指针接收者比值接收者更常用。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
type Vertex struct {
X, Y float64
}
func (v Vertex) Abs() float64 {
return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}
func (v *Vertex) Scale(f float64) {
v.X = v.X * f
v.Y = v.Y * f
}
func main() {
v := Vertex{3, 4}
v.Scale(10)
fmt.Println(v.Abs())
}
输出：
50
//移除第 16 行 Scale 函数声明中的 *，输出为5。值接受者Scale 方法会对原始 Vertex 值的副本进行操作
func (v Vertex) Scale(f float64) {
v.X = v.X * f
v.Y = v.Y * f
}
指针、函数、方法
1、
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
X, Y float64
}
func (v *Vertex) Scale(f float64) {
v.X = v.X * f
v.Y = v.Y * f
}
func ScaleFunc(v *Vertex, f float64) {
v.X = v.X * f
v.Y = v.Y * f
}
func main() {
v := Vertex{3, 4}
v.Scale(2)
ScaleFunc(&v, 10)
p := &Vertex{4, 3}
p.Scale(3)
ScaleFunc(p, 8)
fmt.Println(v, p)
}
比较前两个程序，你大概会注意到带指针参数的函数必须接受一个指针：
var v Vertex
ScaleFunc(v, 5) // 编译错误！
ScaleFunc(&v, 5) // OK
而以指针为接收者的方法被调用时，接收者既能为值又能为指针：
var v Vertex
v.Scale(5) // OK
p := &v
p.Scale(10) // OK
对于语句 v.Scale(5)，即便 v 是个值而非指针，带指针接收者的方法也能被直接调用。 也就是说，由于 Scale 方法有一个指针接收者，为方便起见，Go 会将语句 v.Scale(5) 解释为 (&v).Scale(5)。
2、
package main
import (
"fmt"
"math"
)
type Vertex struct {
X, Y float64
}
func (v Vertex) Abs() float64 {
return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}
func AbsFunc(v Vertex) float64 {
return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}
func main() {
v := Vertex{3, 4}
fmt.Println(v.Abs())
fmt.Println(AbsFunc(v))
p := &Vertex{4, 3}
fmt.Println(p.Abs())
fmt.Println(AbsFunc(*p))
}
接受一个值作为参数的函数必须接受一个指定类型的值：
var v Vertex
fmt.Println(AbsFunc(v)) // OK
fmt.Println(AbsFunc(&v)) // 编译错误！
而以值为接收者的方法被调用时，接收者既能为值又能为指针：
var v Vertex
fmt.Println(v.Abs()) // OK
p := &v
fmt.Println(p.Abs()) // OK
这种情况下，方法调用 p.Abs() 会被解释为 (*p).Abs()。
总结：
1）go中的方法或者函数，入参是指针，才会像java一样修改原来的值。否则都是修改值的副本
2）go中的方法接受者无论申明的是指针还是值，使用时传入指针和值都没有问题。但是使用函数的入参必须和申明时匹配
接口
1、接口类型 是由一组方法签名定义的集合。
接口类型的变量可以保存任何实现了这些方法的值。
个人理解：实现了接口的结构体或者下面这种MyFloat 对应java中的类，myfloat就是对象，Abs() 就是类中实现了接口的方法
package main
import (
"fmt"
"math"
)
type Abser interface {
Abs() float64
}
func main() {
var a Abser
f := MyFloat(-math.Sqrt2)
v := Vertex{3, 4}
a = f // a MyFloat 实现了 Abser
fmt.Println(a.Abs())
a = &v // a *Vertex 实现了 Abser
// 下面一行，v 是一个 Vertex（而不是 *Vertex）
// 所以没有实现 Abser，会报错
//a = v
fmt.Println(a.Abs())
}
type MyFloat float64
func (f MyFloat) Abs() float64 {
if f < 0 {
return float64(-f)
}
return float64(f)
}
type Vertex struct {
X, Y float64
}
func (v *Vertex) Abs() float64 {
return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}
输出：
1.4142135623730951
5
2、类型通过实现一个接口的所有方法来实现该接口。既然无需专门显式声明，也就没有“implements”关键字。
隐式接口从接口的实现中解耦了定义，这样接口的实现可以出现在任何包中，无需提前准备。
因此，也就无需在每一个实现上增加新的接口名称，这样同时也鼓励了明确的接口定义。
package main
import "fmt"
type I interface {
M()
}
type T struct {
S string
}
// 此方法表示类型 T 实现了接口 I，但我们无需显式声明此事。
func (t T) M() {
fmt.Println(t.S)
}
func main() {
var i I = T{"hello"}
i.M()
}
3、接口值
接口也是值。它们可以像其它值一样传递。（感觉就是java中的 类对象、实例 ）
接口值可以用作函数的参数或返回值。
在内部，接口值可以看做包含值和具体类型的元组：
(value, type)
接口值保存了一个具体底层类型的具体值。
接口值调用方法时会执行其底层类型的同名方法。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
type I interface {
M()
}
type T struct {
S string
}
func (t *T) M() {
fmt.Println(t.S)
}
type F float64
func (f F) M() {
fmt.Println(f)
}
func main() {
var i I
i = &T{"Hello"}
describe(i)
i.M()
i = F(math.Pi)
describe(i)
i.M()
}
func describe(i I) {
fmt.Printf("(%v, %T)\n", i, i)
}
输出：
(&{Hello}, *main.T)
Hello
(3.141592653589793, main.F)
3.141592653589793
4、空接口
指定了零个方法的接口值被称为 空接口：
interface{}
空接口可保存任何类型的值。（因为每个类型都至少实现了零个方法。）
空接口被用来处理未知类型的值。例如，fmt.Print 可接受类型为 interface{} 的任意数量的参数。
类型断言
类型断言 提供了访问接口值底层具体值的方式。
t := i.(T)
该语句断言接口值 i 保存了具体类型 T，并将其底层类型为 T 的值赋予变量 t。
若 i 并未保存 T 类型的值，该语句就会触发一个恐慌。
为了 判断 一个接口值是否保存了一个特定的类型，类型断言可返回两个值：其底层值以及一个报告断言是否成功的布尔值。
t, ok := i.(T)
若 i 保存了一个 T，那么 t 将会是其底层值，而 ok 为 true。
否则，ok 将为 false 而 t 将为 T 类型的零值，程序并不会产生恐慌。
请注意这种语法和读取一个映射时的相同之处。
package main
import "fmt"
func main() {
var i interface{} = "hello"
s := i.(string)
fmt.Println(s)
s, ok := i.(string)
fmt.Println(s, ok)
f, ok := i.(float64)
fmt.Println(f, ok)
f = i.(float64) // 报错(panic)
fmt.Println(f)
}
输出：
hello
hello true
0 false
panic: interface conversion: interface {} is string, not float64
goroutine 1 [running]:
main.main()
/tmp/sandbox3887532553/prog.go:17 +0x165
类型选择
类型选择 是一种按顺序从几个类型断言中选择分支的结构。
类型选择与一般的 switch 语句相似，不过类型选择中的 case 为类型（而非值）， 它们针对给定接口值所存储的值的类型进行比较。
switch v := i.(type) {
case T:
// v 的类型为 T
case S:
// v 的类型为 S
default:
// 没有匹配，v 与 i 的类型相同
}
类型选择中的声明与类型断言 i.(T) 的语法相同，只是具体类型 T 被替换成了关键字 type。
此选择语句判断接口值 i 保存的值类型是 T 还是 S。在 T 或 S 的情况下，变量 v 会分别按 T 或 S 类型保存 i 拥有的值。在默认（即没有匹配）的情况下，变量 v 与 i 的接口类型和值相同。
package main
import "fmt"
func do(i interface{}) {
switch v := i.(type) {
case int:
fmt.Printf("Twice %v is %v\n", v, v*2)
case string:
fmt.Printf("%q is %v bytes long\n", v, len(v))
default:
fmt.Printf("I don't know about type %T!\n", v)
}
}
func main() {
do(21)
do("hello")
do(true)
}
输出：
Twice 21 is 42
"hello" is 5 bytes long
I don't know about type bool!
fmt包常用的Stringer和error接口
1、fmt 包中定义的 Stringer 是最普遍的接口之一。
type Stringer interface {
String() string //类似于java中的toString()方法，导入fmt包后，再重写String()方法，可以修改接收者的打印方式，类似于java的方法重写
}
Stringer 是一个可以用字符串描述自己的类型。fmt 包（还有很多包）都通过此接口来打印值。
package main
import "fmt"
type Person struct {
Name string
Age int
}
func (p Person) String() string {
return fmt.Sprintf("%v (%v years)", p.Name, p.Age)
}
func main() {
a := Person{"Arthur Dent", 42}
z := Person{"Zaphod Beeblebrox", 9001}
fmt.Println(a, z)
}
Arthur Dent (42 years) Zaphod Beeblebrox (9001 years)
2、练习 String()
通过让 IPAddr 类型实现 fmt.Stringer 来打印点号分隔的地址。
例如，IPAddr{1, 2, 3, 4} 应当打印为 “1.2.3.4”。
package main
import (
"fmt"
"strconv"
"strings"
)
type IPAddr [4]byte
// TODO: 给 IPAddr 添加一个 "String() string" 方法
func (ipA IPAddr) String() string {
ipAString := make([]string, 4)
for i, b := range ipA {
ipAString[i] = strconv.Itoa(int(b))//数字转字符，不能直接使用string(b)，因为string()会直接把字节或者数字转换为字符的UTF-8表现形式
}
return fmt.Sprintf(strings.Join(ipAString, "."))//这个拼接方法使用类似java
}
func main() {
hosts := map[string]IPAddr{
"loopback": {127, 0, 0, 1},
"googleDNS": {8, 8, 8, 8},
}
for name, ip := range hosts {
fmt.Printf("%v: %v\n", name, ip)
}
}
输出：
loopback: 127.0.0.1
googleDNS: 8.8.8.8
3、Go 程序使用 error 值来表示错误状态。
与 fmt.Stringer 类似，error 类型是一个内建接口：
type error interface {
Error() string
}
（与 fmt.Stringer 类似，fmt 包在打印值时也会满足 error。）
通常函数会返回一个 error 值，调用的它的代码应当判断这个错误是否等于 nil 来进行错误处理。
i, err := strconv.Atoi("42")
if err != nil {
fmt.Printf("couldn't convert number: %v\n", err)
return
}
fmt.Println("Converted integer:", i)
error 为 nil 时表示成功；非 nil 的 error 表示失败。
4、练习 Error()
从之前的练习中复制 Sqrt 函数，修改它使其返回 error 值。
Sqrt 接受到一个负数时，应当返回一个非 nil 的错误值。复数同样也不被支持。
创建一个新的类型
type ErrNegativeSqrt float64
并为其实现
func (e ErrNegativeSqrt) Error() string
方法使其拥有 error 值，通过 ErrNegativeSqrt(-2).Error() 调用该方法应返回 “cannot Sqrt negative number: -2”。
注意: 在 Error 方法内调用 fmt.Sprint(e) 会让程序陷入死循环。可以通过先转换 e 来避免这个问题：fmt.Sprint(float64(e))。这是为什么呢？
修改 Sqrt 函数，使其接受一个负数时，返回 ErrNegativeSqrt 值。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
// 定义类型
type ErrNegativeSqrt float64
// 重写Error()
func (e ErrNegativeSqrt) Error() string {
return fmt.Sprintf("cannot Sqrt negative number: %v", float64(e))
}
func Sqrt(x float64) (float64, error) {
if x < 0 {
return 0, ErrNegativeSqrt(x)
}
return math.Sqrt(x), nil
}
func main() {
//通常函数会返回一个 error 值，调用的它的代码应当判断这个错误是否等于 nil， 来进行错误处理。
//这里只是简单的打印
fmt.Println(Sqrt(2))
fmt.Println(Sqrt(-2))
}
Reader接口
1、io 包指定了 io.Reader 接口，它表示从数据流的末尾进行读取。
Go 标准库包含了该接口的许多实现，包括文件、网络连接、压缩和加密等等。
io.Reader 接口有一个 Read 方法：
func (T) Read(b []byte) (n int, err error)
Read 用数据填充给定的字节切片并返回填充的字节数和错误值。在遇到数据流的结尾时，它会返回一个 io.EOF 错误。
示例代码创建了一个 strings.Reader 并以每次 8 字节的速度读取它的输出。
package main
import (
"fmt"
"io"
"strings"
)
func main() {
r := strings.NewReader("Hello, Reader!")
b := make([]byte, 8)
for {
n, err := r.Read(b)
fmt.Printf("n = %v err = %v b = %v\n", n, err, b)
fmt.Printf("b[:n] = %q\n", b[:n])
if err == io.EOF {
break
}
}
}
输出：
n = 8 err = <nil> b = [72 101 108 108 111 44 32 82]
b[:n] = "Hello, R"
n = 6 err = <nil> b = [101 97 100 101 114 33 32 82]
b[:n] = "eader!"
n = 0 err = EOF b = [101 97 100 101 114 33 32 82]
b[:n] = ""
2、练习Reader
实现一个 Reader 类型，它产生一个 ASCII 字符 ‘A’ 的无限流。
package main
import "golang.org/x/tour/reader"
type MyReader struct{ string }
// TODO: 给 MyReader 添加一个 Read([]byte) (int, error) 方法
func (m MyReader) Read(b []byte) (n int, err error) {
b[0]='A'
n = 1
return 1,nil
}
func main() {
reader.Validate(MyReader{})
}
3、练习：rot13Reader
有种常见的模式是一个 io.Reader 包装另一个 io.Reader，然后通过某种方式修改其数据流。
例如，gzip.NewReader 函数接受一个 io.Reader（已压缩的数据流）并返回一个同样实现了 io.Reader 的 *gzip.Reader（解压后的数据流）。
编写一个实现了 io.Reader 并从另一个 io.Reader 中读取数据的 rot13Reader，通过应用 rot13 代换密码对数据流进行修改。
rot13Reader 类型已经提供。实现 Read 方法以满足 io.Reader。
package main
import (
"io"
"os"
"strings"
)
// 转换byte a-m后移13位，n-z前进13位
func rot13(b byte) byte {
switch {
case 'A' <= b && b <= 'M':
b = b + 13
case 'M' < b && b <= 'Z':
b = b - 13
case 'a' <= b && b <= 'm':
b = b + 13
case 'm' < b && b <= 'z':
b = b - 13
}
return b
}
type rot13Reader struct {
r io.Reader
}
func (r13 rot13Reader) Read(b []byte) (n int, err error) {
n, e := r13.r.Read(b)
for i := 0; i < n; i++ {
b[i] = rot13(b[i])
}
return n, e
}
func main() {
s := strings.NewReader("Lbh penpxrq gur pbqr!")
r := rot13Reader{s}
io.Copy(os.Stdout, &r)
}
输出：
You cracked the code! // 你破解了代码
图像
1、image 包定义了 Image 接口：
package image
type Image interface {
ColorModel() color.Model
Bounds() Rectangle
At(x, y int) color.Color
}
注意: Bounds 方法的返回值 Rectangle 实际上是一个 image.Rectangle，它在 image 包中声明。
（请参阅文档了解全部信息。）
color.Color 和 color.Model 类型也是接口，但是通常因为直接使用预定义的实现 image.RGBA 和 image.RGBAModel 而被忽视了。这些接口和类型由 image/color 包定义。
package main
import (
"fmt"
"image"
)
func main() {
m := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, 100, 100))
fmt.Println(m.Bounds())
fmt.Println(m.At(0, 0).RGBA())
}
输出：
(0,0)-(100,100)
0 0 0 0
2、练习：图像
定义你自己的 Image 类型，实现必要的方法并调用 pic.ShowImage。
Bounds 应当返回一个 image.Rectangle ，例如 image.Rect(0, 0, w, h)。
ColorModel 应当返回 color.RGBAModel。
At 应当返回一个颜色。上一个图片生成器的值 v 对应于此次的 color.RGBA{v, v, 255, 255}。
package main
import (
"golang.org/x/tour/pic"
"image/color"
"image"
)
type Image struct{} //新建一个Image结构体
func (i Image) ColorModel() color.Model{ //实现Image包中颜色模式的方法
return color.RGBAModel
}
func (i Image) Bounds() image.Rectangle{ //实现Image包中生成图片边界的方法
return image.Rect(0,0,200,200)
}
func (i Image) At(x,y int) color.Color{ //实现Image包中生成图像某个点的方法
return color.RGBA{uint8(x),uint8(y),uint8(255),uint8(255)}
}
func main() {
m := Image{}
pic.ShowImage(m) //调用
}