Golang接口類型-上篇

目錄

• 1、概述

• 2、接口的隱式實(shí)現(xiàn)

• 3、接口定義和聲明

• 4、接口類型賦值

• 5、接口類型對(duì)象

• 6、接口應(yīng)用舉例

1、概述

接口是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中多個(gè)組件共享的邊界，不同的組件能夠在邊界上交換信息。接口的本質(zhì)是引入一個(gè)新的中間層，調(diào)用方可以通過接口與具體實(shí)現(xiàn)分離，解除上下游的耦合，上層的模塊不再需要依賴下層的具體模塊，只需要依賴一個(gè)約定好的接口

簡(jiǎn)單來說，Go語言中的接口就是一組方法的簽名。接口是Go語言整個(gè)類型系統(tǒng)的基石，其他語言的接口是不同組件之間的契約的存在，對(duì)契約的實(shí)現(xiàn)是強(qiáng)制性的，必須顯式聲明實(shí)現(xiàn)了該接口，這類接口稱之為“侵入式接口”。而Go語言的接口是隱式存在，只要實(shí)現(xiàn)了該接口的所有函數(shù)則代表已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該接口，并不需要顯式的接口聲明

接口的比喻?

一個(gè)常見的例子，電腦上只有一個(gè)USB接口。這個(gè)USB接口可以接MP3、數(shù)碼相機(jī)、攝像頭、鼠標(biāo)、鍵盤等。所有的上述硬件都可以公用這個(gè)接口，有很好的擴(kuò)展性，該USB接口定義了一種規(guī)范，只要實(shí)現(xiàn)了該規(guī)范，就可以將不同的設(shè)備接入電腦，而設(shè)備的改變并不會(huì)對(duì)電腦本身有什么影響（低耦合）

接口表示調(diào)用者和設(shè)計(jì)者的一種約定，在多人合作開發(fā)同一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，事先定義好相互調(diào)用的接口可以大大提高開發(fā)的效率。接口是用類來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)接口的類必須嚴(yán)格按照接口的聲明來實(shí)現(xiàn)接口提供的所有功能。有了接口，就可以在不影響現(xiàn)有接口聲明的情況下，修改接口的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，從而使兼容性問題最小化

2、接口的隱式實(shí)現(xiàn)

在Java中實(shí)現(xiàn)接口需要顯式地聲明接口并實(shí)現(xiàn)所有方法，而在Go中實(shí)現(xiàn)接口的所有方法就隱式地實(shí)現(xiàn)了接口 定義接口需要使用interface關(guān)鍵字，在接口中只能定義方法簽名，不能包含成員變量，例如

type?error?interface?{
?Error()?string
}

如果一個(gè)類型需要實(shí)現(xiàn)error接口，那么它只需要實(shí)現(xiàn)Error() string方法，下面的RPCError結(jié)構(gòu)體就是 error接口的一個(gè)實(shí)現(xiàn)

type?RPCError?struct?{
?Code????int64
?Message?string
}

func?(e?*RPCError)?Error()?string?{
?return?fmt.Sprintf("%s,?code=%d",?e.Message,?e.Code)
}

會(huì)發(fā)現(xiàn)上述代碼根本就沒有error接口的影子，這正是因?yàn)?code style="font-size: 14px;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;background-color: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(150, 84, 181);">Go語言中接口的實(shí)現(xiàn)都是隱式的

3、接口定義和聲明

接口是自定義類型，是對(duì)其他類型行為的抽象（定義一個(gè)接口類型，把其他類型的值賦值給自定義的接口）

接口定義使用interface標(biāo)識(shí)，聲明了一系列的函數(shù)簽名（函數(shù)名、函數(shù)參數(shù)、函數(shù)返回值）在定義接口時(shí)可以指定接口名稱，在后續(xù)聲明接口變量時(shí)使用

聲明接口變量只需要定義變量類型為接口名，此時(shí)變量被初始化為nil

package?main

import?"fmt"

type?Sender?interface?{
?Send(to?string,?msg?string)?error
?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error
}

func?main()??{
?var?sender?Sender
?fmt.Printf("%T?%v\n",?sender,?sender)??//??
}

4、接口類型賦值

為接口類型方法賦值，一般是定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，需要保證結(jié)構(gòu)體方法（方法名、參數(shù)）均與接口中定義相同

package?main

import?"fmt"

type?Sender?interface?{
?Send(to?string,?msg?string)?error
?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error
}

type?EmailSender?struct?{
}

func?(s?EmailSender)?Send(to,?msg?string)?error?{
?fmt.Println("發(fā)送郵件給:",?to,?",消息內(nèi)容是:",?msg)
?return?nil
}

func?(s?EmailSender)?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error?{
?for?_,?to?:=?range?tos?{
??s.Send(to,?msg)
?}
?return?nil
}

func?main()?{
?var?sender?Sender?=?EmailSender{}
?fmt.Printf("%T?%v\n",?sender,?sender)?//??
?sender.Send("geek",?"早上好")
?sender.SendAll([]string{"aa","bb"},?"中午好")
}

使用接口的好處，概念上可能不好理解，來一個(gè)實(shí)際例子

package?main

import?"fmt"

type?Sender?interface?{
?Send(to?string,?msg?string)?error
?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error
}

type?EmailSender?struct?{
}

func?(s?EmailSender)?Send(to,?msg?string)?error?{
?fmt.Println("發(fā)送郵件給:",?to,?",消息內(nèi)容是:",?msg)
?return?nil
}

func?(s?EmailSender)?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error?{
?for?_,?to?:=?range?tos?{
??s.Send(to,?msg)
?}
?return?nil
}

type?SmsSender?struct?{
}

func?(s?SmsSender)?Send(to,?msg?string)?error?{
?fmt.Println("發(fā)送短信給:",?to,?",?消息內(nèi)容是:",?msg)
?return?nil
}

func?(s?SmsSender)?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error?{
?for?_,?to?:=?range?tos?{
??s.Send(to,?msg)
?}
?return?nil
}

//func?do(sender?EmailSender)?{
func?do(sender?Sender)?{
?sender.Send("領(lǐng)導(dǎo)",?"工作日志")
}

func?main()?{
?var?sender?Sender?=?EmailSender{}
?fmt.Printf("%T?%v\n",?sender,?sender)?//??
?sender.Send("geek",?"早上好")
?sender.SendAll([]string{"aa","bb"},?"中午好")
?do(sender)
?sender?=?SmsSender{}
?do(sender)
}

按照上面的示例，最后定義變量sender為接口類型Sender，調(diào)用接口方法時(shí)，只需要指定接口類型對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體是什么，因?yàn)樵诙x接口時(shí)，已經(jīng)聲明了此接口實(shí)現(xiàn)了Send、SendAll兩個(gè)方法

var?sender?Sender?=?EmailSender{}
//?或
var?sender?Sender?=?SmsSender{}
//?單獨(dú)定義go函數(shù)調(diào)用
func?do(sender?Sender)?{
?sender.Send("領(lǐng)導(dǎo)",?"工作日志")
}

如果沒有接口，那么最終調(diào)用時(shí)，還需要對(duì)應(yīng)上其具體的結(jié)構(gòu)體類型，寫法為

var?sender?EmailSender?=?EmailSender{}
//?或
var?sender?SmsSender?=?SmsSender{}
//?單獨(dú)定義go函數(shù)調(diào)用
func?do(sender?EmailSender)?{
//?func?do(sender?SmsSender)?{
?sender.Send("領(lǐng)導(dǎo)",?"工作日志")
}

很明顯，前者使用接口定義變量，在傳參時(shí)也使用接口類型定義，在使用上更為簡(jiǎn)單，僅僅只需要調(diào)整初始化的結(jié)構(gòu)體類型即可

5、接口類型對(duì)象

當(dāng)自定義類型實(shí)現(xiàn)了接口類型中聲明的所有函數(shù)時(shí)，則該類型的對(duì)象可以賦值給接口變量，并使用接口變量調(diào)用實(shí)現(xiàn)的接口

• 方法接收者全為值類型 如上面的例子

• 方法接收者全為指針類型

package?main

import?"fmt"

type?Sender?interface?{
?Send(to?string,?msg?string)?error
?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error
}

type?SmsSender?struct?{
}

func?(s?*SmsSender)?Send(to,?msg?string)?error?{
?fmt.Println("發(fā)送短信給:",?to,?",?消息內(nèi)容是:",?msg)
?return?nil
}

func?(s?*SmsSender)?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error?{
?for?_,?to?:=?range?tos?{
??s.Send(to,?msg)
?}
?return?nil
}

func?do(sender?Sender)?{
?sender.Send("領(lǐng)導(dǎo)",?"工作日志")
}

func?main()?{
?var?sender?Sender?=?&SmsSender{}??//?指針類型
?do(sender)
}

• 方法接收者既有值類型又有指針類型

WechatSender的send和sendAll，send有指針和值，sendAll只有指針，因此初始化的時(shí)候只能用指針，不能用值

package?main

import?"fmt"

type?Sender?interface?{
?Send(to?string,?msg?string)?error
?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error
}

type?WechatSender?struct?{
}

//?Send?接收者為值對(duì)象
func?(s?WechatSender)?Send(to,?msg?string)?error?{
?fmt.Println("發(fā)送微信給:",?to,?",?消息內(nèi)容是:",?msg)
?return?nil
}

//?SendAll?接收者為指針對(duì)象
func?(s?*WechatSender)?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error?{
?for?_,?to?:=?range?tos?{
??s.Send(to,?msg)
?}
?return?nil
}

//func?do(sender?EmailSender)?{
func?do(sender?Sender)?{
?sender.Send("領(lǐng)導(dǎo)",?"工作日志")
}

func?main()?{
?var?sender?Sender?=?&WechatSender{}
?do(sender)
}

當(dāng)接口(A)包含另外一個(gè)接口(B)中聲明的所有函數(shù)時(shí)(A 接口函數(shù)是 B 接口函數(shù)的父集，B 是 A 的子集)，接口(A)的對(duì)象也可以賦值給其子集的接口(B)變量

package?main

import?"fmt"

type?SignalSender?interface?{
?Send(to,?msg?string)?error
}

type?Sender?interface?{
?Send(to?string,?msg?string)?error
?SendAll(tos?[]string,?msg?string)?error
}

...

func?main()?{
?var?ssender?SignalSender?=?sender??//?以接口的變量初始化另外一個(gè)接口
?ssender.Send("aa",?"你好")
}

若兩個(gè)接口聲明同樣的函數(shù)簽名，則這兩個(gè)接口完全等價(jià) 當(dāng)類型和父集接口賦值給接口變量時(shí)，只能調(diào)用接口變量定義接口中聲明的函數(shù)（方法）

6、接口應(yīng)用舉例

實(shí)際的生產(chǎn)例子，可以加深對(duì)接口的理解。例如多個(gè)數(shù)據(jù)源推送和查詢數(shù)據(jù)

package?main

import?(
?"fmt"
?"log"
)

/*
1、多個(gè)數(shù)據(jù)源
2、query方法查詢數(shù)據(jù)
3、pushdata方法寫入數(shù)據(jù)
?*/

type?DataSource?interface?{
?PushData(data?string)
?QueryData(name?string)?string
}

type?redis?struct?{
?Name?string
?Addr?string
}

func?(r?*redis)?PushData?(data?string)?{
?log.Printf("pushdata,name:%s,data:%s\n",?r.Name,data)
}
func?(r?*redis)?QueryData?(name?string)?string?{
?log.Printf("querydata,name:%s,data:%s\n",?r.Name,name)
?return?name?+?"redis"
}

type?kafka?struct?{
?Name?string
?Addr?string
}

func?(k?*kafka)?PushData?(data?string)?{
?log.Printf("pushdata,name:%s,data:%s\n",?k.Name,data)
}
func?(k?*kafka)?QueryData?(name?string)?string?{
?log.Printf("querydata,name:%s,data:%s\n",?k.Name,name)
?return?name?+?"kafka"
}

var?Dm?=?make(map[string]DataSource)

func?main()??{
?r:=redis{
??Name:?"redis",
??Addr:?"127.0.0.1",
?}
?k:=kafka{
??Name:"kafka",
??Addr:"192.169.0.1",
?}
?//?注冊(cè)數(shù)據(jù)源到承載的容器中
?Dm["redis"]?=?&r
?Dm["kafka"]?=?&k
?//?推送數(shù)據(jù)
?for?i:=0;i<5;i++{
??key:=fmt.Sprintf("key_%d",?i)
??for?_,ds:=range?Dm{
???ds.PushData(key)
??}
?}
?//?查詢數(shù)據(jù)
?for?i:=0;i<5;i++{
??key:=fmt.Sprintf("key_%d",?i)
??//r:=Dm["redis"]
??//r.QueryData(key)
??for?_,ds:=range?Dm{
???res:=ds.QueryData(key)
???log.Printf("query_from_ds,res:%s",?res)
??}
?}
}

See you ~

參考資料