go语言进阶篇——接口

前言

接口是一个非常重要的概念,它描述了一组抽象的规范,但是并不提供具体的实现。对于项目而言可以根据接口使代码可读性更高,使开发更简单,代码风格也会在这期间主键线程规范,这也是我们所推崇的面向接口编程。

接口的概念

接口的定义主要有两种:基本接口与通用接口

  • 基本接口:只包含方法集的接口就是方法接口
  • 通用接口:只要包含类型集得接口就是方法接口

**备注:**什么是方法集,方法集就是一组方法的集合,同样的,类型集就是一组类型的集合。

基本接口

声明

先来看看接口长什么样子。

type Person interface {
	Say(string) string
	Walk(int)
}

这是一个Person接口,有两个对外暴露的方法WalkSay,在接口里,函数的参数名变得不再重要,

初始化

仅仅只有接口是无法被初始化的,因为它仅仅只是一组规范,并没有具体的实现,不过可以被声明。

func main() {
   var person Person
   fmt.Println(person)
}

输出

 

实现

我们来看一个简单的情景:

一个建筑公司想一种特殊规格的起重机,于是给出了起重机的特殊规范和图纸,并指明了起重机应该有起重和吊货的功能,建筑公司并不负责造起重机,只是给出了一个规范,这就叫接口,于是公司A接下了订单,根据自家公司的独门技术造出了绝世起重机并交给了建筑公司,建筑公司不在乎是用什么技术实现的,也不在乎什么绝世起重机,只要能够起重和吊货就行,仅仅只是当作一台普通起重机来用,根据规范提供具体的功能,这就叫实现,。只根据接口的规范来使用功能,屏蔽其内部实现,这就叫面向接口编程。过了一段时间,绝世起重机出故障了,公司A也跑路了,于是公司B依据规范造了一台更厉害的巨无霸起重机,由于同样具有起重和吊货的功能,可以与绝世起重机无缝衔接,并不影响建筑进度,建筑得以顺利完成,内部实现改变而功能不变,不影响之前的使用,可以随意替换,这就是面向接口编程的好处。

接下来我们来看一下如何用代码实现上述需求:

 package main

 import "fmt"

type Boss interface{
	Jackup() string
	Hoist() string
}

type Company_A struct{
	work int         //仅以内部数据类型不同来表示不同公司内部细节的不同
}

func (c Company_A) Work(){
	fmt.Println("a公司产品开始工作")
}

func (c Company_A) Jackup() string{
	c.Work()
	return  "Jackup"
}

func (c Company_A) Hoist() string{
	c.Work()
	return "Hoist"
}

type Company_B struct{
	boot string         //仅以内部数据类型不同来表示不同公司内部细节的不同
}

func (c Company_B) Work(){
	fmt.Println("b公司产品开始工作")
}

func (c Company_B) Jackup() string{
	c.Work()
	return  "Jackup"
}

func (c Company_B) Hoist() string{
	c.Work()
	return "Hoist"
}

type Company struct{
	Boss Boss
}

func (c *Company) Bulid(){
	fmt.Println("起重功能正在运行中")
	fmt.Println("调货功能正在加载中")
}

func main(){
	company := Company{Boss: Company_A{}}
	company.Bulid()
	fmt.Println(company.Boss.Jackup())
	fmt.Println(company.Boss.Hoist())
	fmt.Println("----------------------")
	//切换为b公司产品
	company.Boss=Company_B{}
	company.Bulid()
	fmt.Println(company.Boss.Jackup())
	fmt.Println(company.Boss.Hoist())
}


输出为:

起重功能正在运行中
调货功能正在加载中
a公司产品开始工作
Jackup
a公司产品开始工作
Hoist
----------------------
起重功能正在运行中
调货功能正在加载中
b公司产品开始工作
Jackup
b公司产品开始工作
Hoist

上面例子中,可以观察到接口的实现是隐式的,也对应了官方对于基本接口实现的定义:方法集是接口方法集的超集,所以在Go中,实现一个接口不需要implements关键字显式的去指定要实现哪一个接口,只要是实现了一个接口的全部方法,那就是实现了该接口。有了实现之后,就可以初始化接口了,建筑公司结构体内部声明了一个Crane类型的成员变量,可以保存所有实现了Crane接口的值,由于是Crane 类型的变量,所以能够访问到的方法只有JackUpHoist,内部的其他方法例如WorkBoot都无法访问。

之前我们在方法那篇文章中提到任何自定义类型都可以拥有方法,其实对于接口而言,任何自定义类型也可以实现接口,接下来带大家来看两个比较特殊的例子:

type Man interface{
    Say(string) string
    Walk()string 
}

type Person interface{
    Man
    Play() string
}

这里Man接口方法集是Person的超集,所以Man接口本身也实现了Person接口,这一点大家可以类比继承来理解

type Number int

func (n Number) Say(s string) string {
	return "bibibibibi"
}

func (n Number) Walk(i int) {
	fmt.Println("can not walk")
}

虽然类型Number的底层类型位int,虽然挺抽象的,但是Number的方法集确实是接口的超集,也算实现这个接口

空接口

type Any interface{

}

Any接口内部没有方法集合,根据实现的定义,所有类型都是Any接口的的实现,因为所有类型的方法集都是空集的超集,所以Any接口可以保存任何类型的值。

func main() {
	var anything Any

	anything = 1
	println(anything)
	fmt.Println(anything)

	anything = "something"
	println(anything)
	fmt.Println(anything)
	
	anything = complex(1, 2)
	println(anything)
	fmt.Println(anything)

	anything = 1.2
	println(anything)
	fmt.Println(anything)

	anything = []int{}
	println(anything)
	fmt.Println(anything)

	anything = map[string]int{}
	println(anything)
	fmt.Println(anything)
}

输出

(0xe63580,0xeb8b08)
1
(0xe63d80,0xeb8c48)
something
(0xe62ac0,0xeb8c58)
(1+2i)
(0xe62e00,0xeb8b00)
1.2
(0xe61a00,0xc0000080d8)
[]
(0xe69720,0xc00007a7b0)
map[]

通过输出会发现,两种输出的结果不一致,其实接口内部可以看成是一个由(val,type)组成的元组,type是具体类型,在调用方法时会去调用具体类型的具体值。

interface{}

这也是一个空接口,不过是一个匿名空接口,在开发时通常会使用匿名空接口来表示接收任何类型的值,例子如下

func main() {
   DoSomething(map[int]string{})
}

func DoSomething(anything interface{}) interface{} {
   return anything
}

在后续的更新中,官方提出了另一种解决办法,为了方便起见,可以使用any来替代interace{},两者是完全等价的,因为前者仅仅只是一个类型别名,如下

type any = interface{}

在比较空接口时,会对其底层类型进行比较,如果类型不匹配的话则为false,其次才是值的比较,例如

func main() {
	var a interface{}
	var b interface{}
	a = 1
	b = "1"
	fmt.Println(a == b)
	a = 1
	b = 1
	fmt.Println(a == b)
}

输出为

false
true

如果底层的类型是不可比较的,那么会panic,对于Go而言,内置数据类型是否可比较的情况如下

类型 可比较 依据
数字类型 值是否相等
字符串类型 值是否相等
数组类型 数组的全部元素是否相等
切片类型 不可比较
结构体 字段值是否全部相等
map类型 不可比较
通道 地址是否相等
指针 指针存储的地址是否相等
接口 底层所存储的数据是否相等

在Go中有一个专门的接口类型用于代表所有可比较类型,即comparable

type comparable interface{ comparable }

提示

如果尝试对不可比较的类型进行比较,则会panic

尾语

关于通用接口的部分,由于它主要的使用还是在泛型中进行使用,所以会在泛型中进行介绍,下一篇就是面向对象的实现了,真的是千呼万唤始出来,下一篇见!

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