go语言接口学习

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2020年4月14日05:14:00 评论 197

刚开始学习go语言的时候,看代码中某个类型实现了Error()方法,然后就可以将该类型赋值给error类型。当时还没学习接口,不懂为什么可以这样赋值。学习接口以后,才明白怎么回事。查看go源码,发现内置类型error其实是一个接口类型,并实现了Error()方法,如下:

type error interface {

Error() string

}

所以任何类型,只要实现了Error()方法,就可以将该类型的值赋值给error类型。

go语言提供了一种接口类型interface,通过接口可以实现面向对象中一些特性,例如多态。go的接口只是一组方法的声明,抽象的定了对象的行为,并不具体实现。例如:

type Shaper interface {

Area() int

Perimeter() int

}

go语言中的接口都很简短,通常它们会包含0个、最多3个方法。这里定义了一个接口类型Shaper,并声明了2个方法Area()和Perimeter(),但是未给出Area()和Perimeter()方法的具体实现。如果某个类型实现了Area()和Perimeter()方法,就可以说该类型实现了Shaper接口,于是可以将该类型的实例赋值给Shaper类型变量。例如:

type Square struct {

a int

}

func (s *Square) Area() int {

return s.a * s.a

}

func (s *Square) Perimeter() int {

return s.a * 4

}

square := new(Square)

square.a = 3

var shape Shaper

shape = square

这里定义了一个结构体Square,并实现了Area()和Perimeter()方法。然后就可以将Shaper类型的值赋给接口shape。即任何类型,只要实现了Area()和Perimeter()方法,都可以将值赋值给Shaper类型变量。然后通过该接口类型,就可以调用相应类型的Area()和Perimeter()方法。即实现了同一种类型在不同的实例上表现不同的行为。go通过接口实现了duck-typing。如果一个对象走路像鸭子,游泳也像鸭子,叫声也像鸭子,那么该对象就可以被称作为鸭子。这里的Square类型实现了Area()和Perimeter()方法,所以它也可以称作是Shaper类型。

特别需要指出的是,go提供了一种类似c语言中的void*类型,即空接口。空接口不包含任何方法。可以存储任意类型的数值,当我们需要存储任意类型的值时很有用。例如:

type AnyShape interface{}

var anyShape AnyShape

anyShape = square

声明了一个空接口类型anyShape,可以将Square类型的square赋值给它。但是在使用过程中需要进行类型断言,主要有2中方式,一个是使用switch,另外一种方式是使用if语句。

下面给出一个完整的示例,该示例定义了三个类型Square、Rectangle和RightTriangle。分别对应正方形、矩形和直角三角形。并在相应的类型上实现了求面积和求周长的方法:Area()和Perimeter()。然后定义了一个接口类型Shaper,并声明了方法Area()和Perimeter()。即三个类型Square、Rectangle和RightTriangle都实现了接口Shaper。然后定义了一个空接口AnyShape类型。通过switch和if简单实现了接口的类型断言。最后使用结构体实例、接口Shaper和空接口AnyShape调用Area()方法实现了计算不同图形的面积。

package main

import (

"fmt"

)

type Square struct {

a int

}

func (s *Square) Area() int {

return s.a * s.a

}

func (s *Square) Perimeter() int {

return s.a * 4

}

type Rectangle struct {

a int

b int

}

func (r *Rectangle) Area() int {

return r.a * r.b

}

func (r *Rectangle) Perimeter() int {

return (r.a + r.b) * 2

}

type RightTriangle struct {

a int

b int

// c is hypotenuse

c int

}

func (r *RightTriangle) Area() int {

return r.a * r.b / 2

}

func (r *RightTriangle) Perimeter() int {

return r.a + r.b + r.c

}

type Shaper interface {

Area() int

Perimeter() int

}

type AnyShape interface{}

func main() {

square := new(Square)

square.a = 12

rectangle := new(Rectangle)

rectangle.a = 12

rectangle.b = 5

rightTriangle := new(RightTriangle)

rightTriangle.a = 3

rightTriangle.b = 4

rightTriangle.c = 5

fmt.Println("(1) call struct method:")

fmt.Println("square area is: ", square.Area())

fmt.Println("rectangle area is: ", rectangle.Area())

fmt.Println("right triangle area is: ", rightTriangle.Area())

fmt.Println("n(2) via interface:")

var shape Shaper

shape = square

fmt.Println("square area is: ", shape.Area())

shape = rectangle

fmt.Println("rectangle area is: ", shape.Area())

shape = rightTriangle

fmt.Println("right triangle area is: ", shape.Area())

fmt.Println("n(3) via empty interface:")

var anyShape AnyShape

anyShape = square

fmt.Println("square area is: ", anyShape.(*Square).Area())

anyShape = rectangle

fmt.Println("rectangle area is: ", anyShape.(*Rectangle).Area())

anyShape = rightTriangle

fmt.Println("right triangle area is: ", anyShape.(*RightTriangle).Area())

fmt.Println("n(4) type assertions via switch:")

switch shape := anyShape.(type) {

case *RightTriangle:

fmt.Printf("shape type is: %Tn", shape)

fmt.Println("rectangle area is: ", shape.Area())

default:

fmt.Printf("unknown type %Tn", shape)

}

fmt.Println("n(5) type assertions via comma, ok pattern:")

anyShape = rectangle

if shape, ok := anyShape.(*Rectangle); ok {

fmt.Printf("shape type is: %Tn", shape)

fmt.Println("rectangle area is: ", shape.Area())

} else {

fmt.Printf("unknown type %Tn", shape)

}

}

输出:

(1) call struct method:

square area is:  144

rectangle area is:  60

right triangle area is:  6

(2) via interface:

square area is:  144

rectangle area is:  60

right triangle area is:  6

(3) via empty interface:

square area is:  144

rectangle area is:  60

right triangle area is:  6

(4) type assertions via switch:

shape type is: *main.RightTriangle

rectangle area is:  6

(5) type assertions via comma, ok pattern:

shape type is: *main.Rectangle

rectangle area is:  60

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