Go语言基础之接口定义

Go语言基础之接口定义

接口（interface）定义了一个对象的行为规范，只定义规范不实现，由具体的对象来实现规范的细节。

一、接口类型

在Go语言中接口（interface）是一种类型，一种抽象的类型，引用类型。

interface是一组method的集合，是duck-type programming的一种体现。接口做的事情就像是定义一个协议（规则），只要一台机器有洗衣服和甩干的功能，我就称它为洗衣机。不关心属性（数据），只关心行为（方法）。

为了保护你的Go语言职业生涯，请牢记接口（interface）是一种类型。

二、 为什么要使用接口

type Cat struct{}

func (c Cat) Say() string { return "喵喵喵" }

type Dog struct{}

func (d Dog) Say() string { return "汪汪汪" }

func main() {
    c := Cat{}
    fmt.Println("猫:", c.Say())
    d := Dog{}
    fmt.Println("狗:", d.Say())
}

上面的代码中定义了猫和狗，然后它们都会叫，你会发现main函数中明显有重复的代码，如果我们后续再加上猪、青蛙等动物的话，我们的代码还会一直重复下去。那我们能不能把它们当成“能叫的动物”来处理呢？

像类似的例子在我们编程过程中会经常遇到：

比如一个网上商城可能使用支付宝、微信、银联等方式去在线支付，我们能不能把它们当成“支付方式”来处理呢？

比如三角形，四边形，圆形都能计算周长和面积，我们能不能把它们当成“图形”来处理呢？

比如销售、行政、程序员都能计算月薪，我们能不能把他们当成“员工”来处理呢？

Go语言中为了解决类似上面的问题，就设计了接口这个概念。接口区别于我们之前所有的具体类型，接口是一种抽象的类型。当你看到一个接口类型的值时，你不知道它是什么，唯一知道的是通过它的方法能做什么。

三、接口的定义

Go语言提倡面向接口编程。

每个接口由数个方法组成，接口的定义格式如下：

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
    …
}

其中：

• 接口名：使用type将接口定义为自定义的类型名。Go语言的接口在命名时，一般会在单词后面添加er，如有写操作的接口叫Writer，有字符串功能的接口叫Stringer等。接口名最好要能突出该接口的类型含义。
• 方法名：当方法名首字母是大写且这个接口类型名首字母也是大写时，这个方法可以被接口所在的包（package）之外的代码访问。
• 参数列表、返回值列表：参数列表和返回值列表中的参数变量名可以省略。

举个例子：

type writer interface{
    Write([]byte) error
}

当你看到这个接口类型的值时，你不知道它是什么，唯一知道的就是可以通过它的Write方法来做一些事情。

四、实现接口的条件

一个对象只要全部实现了接口中的方法，那么就实现了这个接口。换句话说，接口就是一个需要实现的方法列表。

我们来定义一个Sayer接口：

// Sayer 接口
type Sayer interface {
    say()
}

定义dog和cat两个结构体：

type dog struct {}

type cat struct {}

因为Sayer接口里只有一个say方法，所以我们只需要给dog和cat分别实现say方法就可以实现Sayer接口了。

// dog实现了Sayer接口
func (d dog) say() {
    fmt.Println("汪汪汪")
}

// cat实现了Sayer接口
func (c cat) say() {
    fmt.Println("喵喵喵")
}

接口的实现就是这么简单，只要实现了接口中的所有方法，就实现了这个接口。

五、接口类型变量

那实现了接口有什么用呢？

接口类型变量能够存储所有实现了该接口的实例。 例如上面的示例中，Sayer类型的变量能够存储dog和cat类型的变量。

func main() {
    var x Sayer // 声明一个Sayer类型的变量x
    a := cat{}  // 实例化一个cat
    b := dog{}  // 实例化一个dog
    x = a       // 可以把cat实例直接赋值给x
    x.say()     // 喵喵喵
    x = b       // 可以把dog实例直接赋值给x
    x.say()     // 汪汪汪
}

如果我们仅仅只是想验证一下，某个结构体是否实现了接口，可以这么做

// 1、如果下述代码可以赋值成功，则证明结构体实现了接口，因为此处我们只想验证，所以变量名无关紧要，推荐用_代表
var _ 接口类型 = &结构体{}  

// 2、例如：
var _ DuckInterface = &PDuck{}

// 摘自gin框架routergroup.go 体味此处_的妙用
type IRouter interface{ ... }

type RouterGroup struct { ... }

var _ IRouter = &RouterGroup{}  // 确保RouterGroup实现了接口IRouter

任意的类型都可以赋值给空接口类型

type Empty interface {
}
//3 空接口（没有方法，所有类型其实都实现了空接口，于是：任意的类型都可以赋值给空接口类型）
var a Empty=10
a="ssddd"
a = TDuck{}
fmt.Println(a)

六、接口零值

接口的零值是 nil。对于值为 nil 的接口，其底层值（Underlying Value）和具体类型（Concrete Type）都为 nil。

package main

import "fmt"

type Describer interface {  
    Describe()
}

func main() {  
    var d1 Describer
    if d1 == nil {
        fmt.Printf("d1 is nil and has type %T value %v\n", d1, d1)
    }
}

上面程序里的 d1 等于 nil，程序会输出：

d1 is nil and has type <nil> value <nil>

对于值为 nil 的接口，由于没有底层值和具体类型，当我们试图调用它的方法时，程序会产生 panic 异常。

package main

type Describer interface {
    Describe()
}

func main() {  
    var d1 Describer
    d1.Describe()
}

在上述程序中，d1 等于 nil，程序产生运行时错误 panic： panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference [signal SIGSEGV: segmentation violation code=0xffffffff addr=0x0 pc=0xc8527] 。

七、总结

1. 接口定义

   • 接口名单词后面加er，表示是接口
   • 接口名和方法名大写表示可以被包之外代码可以访问

   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
       …
   }
   

2. 如果一个结构体实现接口中所有的方法,那么就实现了这个接口

3. 接口是一种类型,引用类型，默认值:nil

4. 空接口可以接收任何类型

5. 判断结构体是否实现了接口:var _ 接口类型 = &结构体{}