Go interface

目录

• 接口（interface）
  • 接口声明
  • 实现接口
  • 类型和接口关系
    • 一个类型可以实现多个接口
    • 多个类型实现相同的接口
  • 对结构体数据进行排序
  • 接口的嵌套组合
  • 接口和类型间转换
    • 类型断言的格式
      • 类型分支——批量判断空接口中变量的类型
      • 将接口转换为其他接口
      • 将接口转换为其他类型
  • 空接口类型———— 能保存所有值的类型

接口（interface）

Go中使用组合实现对象特性的描述。对象的内部使用结构体内嵌组合对象具有的特性，对外通过接口暴露能使用的特性。

Go的接口设计是非侵入式的，接口实现者不需要关系接口会被怎样使用，调用者也不需要关心接口的实现细节。接口是一种类型，也是一种抽象结构，不会暴露所含数据的格式、类型及结构。

非侵入式设计是Go语言设计师经过多年的大项目经验总结出来的设计之道。只有让接口和实现者真正解耦，编译速度才能真正提高，项目之间的耦合度也会降低不少

接口声明

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
    ...
}

实现接口

package main

import (
	"database/sql"
	"fmt"
)

// 定义一个数据写入器
type DataWriter interface {
	WriteData(data interface{}) error
}

// 定义文件结构，用于实现Data Write
type file struct {
	Dsn string
	conn *sql.DB
}

// 实现DataWriter方法
func (d *file) WriteData(data interface{}) error{
	// 模拟数据写入
	fmt.Println("Write Data:",data)
	return nil
}

func main(){
	//实例化file
	f := new(file)

	// 声明一个DataWriter的接口
	var writer DataWriter

	// 接口赋值file，也就是*file类型
	writer = f

	// 使用DataWriter接口进行数据写入
	writer.WriteData("data")
}

函数名不一致导致报错

试图修改file结构的WriteData()方法名

cannot use f (type *file) as type DataWriter in assignment:
	*file does not implement DataWriter (missing WriteData method)

实现接口的方法签名不一致导致的报错
func (d *file) WriteData(data int) error

cannot use f (type *file) as type DataWriter in assignment:
	*file does not implement DataWriter (wrong type for WriteData method)
		have WriteData(int) error
		want WriteData(interface {}) error

类型和接口关系

类型与接口之间有一对多和多对一关系。

一个类型可以实现多个接口

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。

网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，连接的一端称为一个Socket。Socket能够同时读取和写入数据，这个特性与文件类似。因此，开发中把文件和Socket都具备的读写特性抽象为独立的读写器概念。

Socket和文件一样，在使用完毕后，也需要对资源进行释放

type Socket struct {

}

func (s *Socket) Write(p []byte) (n int, err error) {
        return 0,nil
}

func (s *Socket) Close() error {
        return nil 
}

Socket结构的Write()方法实现了io.Writer接口：

type Write interface {
        Write(p []byte) (n int, err error)
}

同时，Socket结构也实现了io.Closer接口

type Closer interface {
        Close() error
}

使用Socket实现的Writer接口的代码，无须了解Writer接口的实现者是否具备Closer接口的特性。同样，使用Closer接口的代码也并不知道Socket已经实现了Writer接口

多个类型实现相同的接口

一个接口的方法，可以通过在类型中嵌入其他类型或结构体来实现。

使用者并不关心某个接口的方法是通过一个类型完全实现的，还是通过多个结构嵌入到一个结构体中拼接起来共同实现的。

// 一个服务需要满足能够开启和写日志的功能
type Service interface {
        start()                 // 开启服务
        Log(string)             // 日志输出
}

// 日志器
type Logger struct {

}

// 实现service的Log()方法
func (g *Logger) Log(l string) {

}

// 游戏服务
type GameService struct {
        Logger                  // 嵌入日志器
}

// 实现Service的Start方法
func (g *Game Service) Start() {

}

对结构体数据进行排序

• 实现sort.interface 进行结构体排序

package main

import (
	"fmt"
	"sort"
)

// 声明英雄的分类
type HeroKind int

// 定义Hero kind常量，类似于枚举
const (
	None HeroKind = iota
	Tank
	Assassin
	Mage
)

// 定义英雄名单的结构
type Hero struct {
	Name string     // 英雄
	Kind HeroKind   // 英雄的种类
}

//将英雄指针的切片定义为Heros类型
type Heros []*Hero

// 实现sort.Interface接口原色数量的方法
func (s Heros) Len() int {
	return len(s)
}

// 实现sort.interface接口比较元素方法
func (s Heros) Less(i, j int) bool {
	// 如果英雄的分类不一致时，优先对分类进行排序
	if s[i].Kind != s[j].Kind {
		return s[i].Kind < s[j].Kind
	}

	// 默认按英雄名字字符升序排列
	return s[i].Name < s[j].Name
}

// 实现sort.Interface接口交换元素方法
func (s Heros) Swap(i, j int) {
	s[i],s[j] = s[j],s[i]
}

func main() {
	heros := Heros{
		&Hero{"吕布",Tank},
		&Hero{"李白",Assassin},
		&Hero{"妲己",Mage},
		&Hero{"关羽",Tank},
		&Hero{"诸葛亮",Mage},
	}
	sort.Sort(heros)

	for _,v := range heros {
		fmt.Printf("%+v
",v)
	}
}

结果：

&{Name:关羽 Kind:1}
&{Name:吕布 Kind:1}
&{Name:李白 Kind:2}
&{Name:妲己 Kind:3}
&{Name:诸葛亮 Kind:3}

• 使用sort.slice 进行切片元素排序

package main

import (
	"fmt"
	"sort"
)

// 声明英雄的分类
type HeroKind int

// 定义Hero kind常量，类似于枚举
const (
	None = iota
	Tank
	Assassin
	Mage
)

// 定义英雄名单的结构
type Hero struct {
	Name string     // 英雄
	Kind HeroKind   // 英雄的种类
}

func main() {
	heros := []*Hero{
		{"吕布",Tank},
		{"李白",Assassin},
		{"妲己",Mage},
		{"关羽",Tank},
		{"诸葛亮",Mage},
	}
	sort.Slice(heros, func(i, j int) bool {
		if heros[i].Kind != heros[j].Kind {
			return heros[i].Kind < heros[j].Kind
		}
		return heros[i].Name < heros[j].Name
	})

	for _,v := range heros {
		fmt.Printf("%+v
",v)
	}
}

使用sort.Slice()不仅可以完成结构体切片排序，还可以对各种切片类型进行自定义排序。

https://books.studygolang.com/The-Golang-Standard-Library-by-Example/chapter03/03.1.html

接口的嵌套组合

接口与接口嵌套组合形成新接口，只要接口的所有方法被实现，则这个接口中的所有嵌套接口的方法均可以被调用。

接口和类型间转换

Go中使用接口断言将接口站换乘另外一个接口，也可以将接口转换为另外的类型。

类型断言的格式

t := i.(T)

• i代表接口变量
• T代表转换的目标类型
• t代表转换后的变量

如果i没有完全实现T接口的方法，这个语句将会触发宕机。触发宕机不是很友好，因此上面的语句还有一种写法：

t,ok := i.(T)

这种写法下，如果发生接口未实现时，将会把ok置为false，t置为T类型的0值。正常实现时，ok为true。这里ok可以被认为是：i接口是否实现T类型的结果

接口和其他类型的转换可以在Go语言中自由进行，前提是已经完全实现。接口断言类似于流程控制中的if。但大量类型断言出现时，应使用更为高效的类型分支switch特性。

类型分支——批量判断空接口中变量的类型

Go语言的switch不仅可以像其他语言一样实现数值、字符串的判断，还有一种特殊的用途——判断一个接口内保存或实现的类型。

switch 接口变量.(type) {
        case 类型1：
        // 变量是类型1时的处理
        case 类型2：
        // 变量是类型2时的处理
        ...
        default:
        // 其他处理
}

将接口转换为其他接口

实现某个接口类型同时实现了另外一个接口，此时可以在两个接口间转换。

package main

import "fmt"

//  定义飞行动物接口
type Flyer interface {
	Fly()
}

// 定义行走动物接口
type Walker interface {
	Walk()
}

// 定义鸟类
type bird struct {

}

// 实现飞行动物接口
func (b *bird) Fly() {
	fmt.Println("bird:fly")
}

// 为鸟添加walk()方法，实现行走动物接口
func (b *bird) Walk() {
	fmt.Println("bird: walk")
}

// 定义猪
type pig struct {

}

// 为猪添加walk()方法，实现行走动物接口
func (p *pig) Walk() {
	fmt.Println("pig: walk")
}

func main() {
	// 创建动物的名字到实例的映射
	animals := map[string]interface{}{
		"bird": new(bird),
		"pig": new(pig),
	}

	// 遍历映射
	for name, obj := range animals {
		// 判断对象是否为飞行动物
		f, isFlyer := obj.(Flyer)

		// 判断对象是否为行走动物
		w, isWalker := obj.(Walker)

		fmt.Printf("name: %s is Flyer: %v is Walker: %v
",name,isFlyer,isWalker)
		if isFlyer {
			f.Fly()
		}

		if isWalker {
			w.Walk()
		}
	}
}

将接口转换为其他类型

	// 接口转换为其他类型
	p1 := new(pig)

	var a Walker = p1
	p2 := a.(*pig)

	fmt.Printf("p1=%p p2=%p",p1,p2)

空接口类型———— 能保存所有值的类型

空接口是接口类型的特殊形式，空接口没有任何方法，因此任何类型都无须实现空接口。从实现的角度看，任何值都满足这个接口的需求。因此空接口类型可以保存任何值，也可以从空接口中取出原值。

空接口的内部实现保存了对象的类型和指针。使用空接口保存一个数据的过程会比直接用数据对应类型的变量保存稍慢。因此在开发中，应在需要的地方使用空接口，而不是在所有地方使用空接口。