一文带你了解Go语言中接口的使用

2022-12-08 20:53

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接口

在 Go 语言中，接口是一种抽象的类型，是一组方法的集合。接口存在的目的是定义规范，而规范的细节由其他对象去实现。我们来看一个例子：

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
}

func main() {
    person := Person{Name: "cmy"}
    fmt.Println(person) // {cmy}
}

上述代码定义了结构体 Person ，main 函数创建了此结构体的变量 person，然后通过 fmt 包里的 Println 函数打印这个结构体，打印结果为 {cmy}。在此基础上，我们改造一下代码：

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
}

func (p Person) String() string {
    return fmt.Sprintf("name: %s", p.Name)
}

func main() {
    person := Person{Name: "cmy"}
    fmt.Println(person) // name: cmy
}

新改造的代码里为结构体 Person 添加一个结构体方法 String() string，方法的返回结果是对 name 进行格式化，我们再打印一下结构体，观察结果发现是 String() 方法返回的值，而不是 {cmy}。为什么是这样呢？这是因为 fmt.Println(T) 函数的实现细节里，会对结构体进行判断，如果结构体实现了 Stringer 接口，则会直接打印 String() 方法的返回值。以下是 Stringer 接口的代码：

type Stringer interface {
    String() string
}

结构体实现了这个接口，也就意味着遵守这个接口所定义的规范，fmt.Println(T) 函数发现结构体有这个规范，因此就会根据规范来打印信息。基于 Stringer 接口，我们来看看接口的语法格式：

type XXX interface {
    // methods
}

1、type

接口的声明，必须以 type 关键字开头。

2、接口名

推荐驼峰式命名法，首字母大写的方法名可以在包外访问，小写的只能在包内访问。

3、interface

接口的标识。

4、接口体

大括号里面声明规范，也就是声明方法，方法必须具有名字。

接口的实现

在 Go 语言里，接口的实现不是基于接口，而是基于方法。如果一个自定义类型拥有了某个接口的所有方法，那么这个自定义类型就实现这个接口。接口的实现在上述的例子中有所体现，Person 结构体定义了 String() string 方法，拥有了 Stringer 接口的所有方法，因此实现了 Stringer 接口。

一个自定义类型可以实现多个接口

type A interface {
        a()
}

type B interface {
        b()
}
type Person struct {
        Name string
}

func (p Person) a() {
}

func (p Person) b() {
}

A 接口声明了 a 方法， B 接口声明了 b 方法，Person 结构体定义了 a 和 b 两个方法，因此 Person 结构体实现了 A 和 B 两个接口。

接口类型变量

一旦接口被定义，它就可以用于声明变量。

import "fmt"

type A interface {
}

func main() {
    var a A
    fmt.Println(a) // <nil>
}

如果只声明接口变量，不初始化，变量的值默认为 nil，因为接口类型实际上是一个指针。若为接口赋初值，需要选择一个合法的值，即被赋值的基类必须实现这个接口。

空接口

在 Go 语言里面可以认为所有类型实现了空接口，因为空接口没有任何的方法。

import "fmt"

type EmptyInterface interface {
}

func main() {
    var a EmptyInterface = 1
    var b EmptyInterface = true
    var c EmptyInterface = "hello"
    var d EmptyInterface = 3.14
    var e EmptyInterface = 'c'
    fmt.Println(a, b, c, d, e) // 1 true hello 3.14 99
}

所有类型都实现空接口，因此空接口变量可以被赋初值为任意类型的值或变量。

类型断言

Go 语言支持类型断言操作，通过这个操作，可以还原接口变量的右值（被赋的初值）。类型断言的语法形式通常为：

v, ok := a.(T)

如果断言成功，那么 v 的值为接口变量的值，ok 的值为 true；如果断言失败，v 的值为 T 类型的零值，ok 的值为 false。

类型断言变种 type switch

通过 type switch 的方式，可以判断接口变量属于哪种动态类型。

import "fmt"

type EmptyInterface interface {
}

func main() {
    var a EmptyInterface = 1
    switch a.(type) {
    case string:
	fmt.Println("a 的右值类型为 string")
    case int:
	fmt.Println("a 的右值类型为 int")
    case bool:
	fmt.Println("a 的右值类型为 bool")
    case float64:
	fmt.Println("a 的右值类型为 float64")
    }
}