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Golang中interface的基本用法详解

开发者 https://www.devze.com 2023-01-05 10:51 出处:网络 作者: rubys_
目录概述基本使用Java 中的 interface(接口)go 中的 interface(接口)go interface 的优势空接口如何使用 interface{} 类型的参数?类型断言另外一种类型断言方式switch...case 中判断接口类型编译器自动检测类型
目录
  • 概述
  • 基本使用
    • Java 中的 interface(接口)
    • go 中的 interface(接口)
    • go interface 的优势
  • 空接口
    • 如何使用 interface{} 类型的参数?
      • 类型断言
      • 另外一种类型断言方式
      • switch...case 中判断接口类型
    • 编译器自动检测类型是否实现接口
      • 一种简单的解决方法
      • 类型转换与接口断言
    • 一个类型可以实现多个接口
      • 接口与 nil 不相等
        • 嵌套的接口
          • 总结

            Go 中接口也是一个使用得非常频繁的特性,好的软件设计往往离不开接口的使用,比如依赖倒置原则(通过抽象出接口,分离了具体实现与实际使用的耦合)。 今天,就让我们来了解一下 Go 中接口的一些基本用法。

            概述

            Go 中的接口跟我们常见的编程语言中的接口不太一样,go 里面实现接口是不需要使用 implements 关键字显式声明的, go 的接口为我们提供了难以置信的一系列的灵活性和抽象性。接口有两个特点:

            • 接口本质是一种自定义类型。(跟 Java 中的接口不一样)
            • 接口是一种特殊的自定义类型,其中没有数据成员,只有方法(也可以为空)

            go 中的接口定义方式如下:

            typeFlyableinterface{
            Fly()string
            }
            

            接口是完全抽象的,不能将其实例化。但是我们创建变量的时候可以将其类型声明为接口类型:

            varaFlyable
            

            然后,对于接口类型变量,我们可以把任何实现了接口所有方法的类型变量赋值给它,这个过程不需要显式声明。 例如,假如 Bird 实现了 Fly 方法,那么下面的赋值就是合法的:

            //Bird实现了Flyable的所有方法
            varaFlyable=Bird{}
            

            go 实现接口不需要显式声明。

            由此我们引出 go 接口的最重要的特性是:

            • 只要某个类型实现了接口的所有方法,那么我们就说该类型实现了此接口。该类型的值可以赋给该接口的值。

            • 因为 interface{} 没有任何方法,所以任何类型的值都可以赋值给它(类似 Java 中的 Object)

            基本使用

            Java 中的 interface(接口)

            先看看其他语言中的 interface 是怎么使用的。

            我们知道,很多编程语言里面都有 interface 这个关键字,表示的是接口,应该也用过,比如 Java 里面的:

            //定义一个Flyable接口
            interfaceFlyable{
            publicvoidfly();
            }
            
            //定义一个名为Bird的类,显式实现了Flyable接口
            classBirdimplementsFlyable{
            publicvoidfly(){
            System.out.println("Birdfly.");
            }
            }
            
            classTest{
            //fly方法接收一个实现了Flyable接口的类
            publicstaticvoidfly(Flyableflyable){
            flyable.fly();
            }
            
            publicstaticvoidmain(String[]args){
            Birdb=newBird();
            //b实现了Flyable接口,所以可以作为fly的参数
            fly(b);
            }
            }
            

            在这个例子中,我们定义了一个 Flyable 接口,然后定义了一个实现了 Flyable 接口的 Bird 类, 最后,定义了一个测试的类,这个类的 fly 方法接收一个 Flyable 接口类型的参数, 因为 Bird 类实现了 Flyable 接口,所以可以将 b 作为参数传递给 fly 方法。

            这个例子就是 Java 中 interface 的典型用法,如果一个类要实现一个接口,我们必须显式地通过 implements 关键字来声明。 然后使用的时候,对于需要某一接口类型的参数的方法,我们可以传递实现了那个接口的对象进去。

            Java 中类实现接口必须显式通过 implements 关键字声明。

            go 中的 interface(接口)

            go 里面也有 interface 这个关键字,但是 go 与其他语言不太一样。 go 里面结构体与接口之间不需要显式地通过 implements 关键字来声明的,在 go 中,只要一个结构体实现了 interface 的所有方法,我们就可以将这个结构体当做这个 interface 类型,比如下面这个例子:

            packagemain
            
            import"fmt"
            
            //定义一个Flyable接口
            typeFlyableinterface{
            Fly()string
            }
            
            //Bird结构体没有显式声明实现了Flyable接口(没有implements关键字)
            //但是Bird定义了Fly()方法,
            //所以可以作为下面fly函数的参数使用。
            typeBirdstruct{
            }
            
            func(bBird)Fly()string{
            return"birdfly."
            }
            
            //只要实现了Flyable的所有方法,
            //就可以作为output的参数。
            funcfly(fFlyable){
            fmt.Println(f.Fly())
            }
            
            funcmain(){
            varb=Bird{}
            //在go看来,b实现了Fly接口,
            //因为Bird里面实现了Fly接口的所有方法。
            fly(b)
            }
            

            在上面这个例子中,Person 结构体实现了 Stringer 接口的所有方法,所以在需要 Stringer 接口的地方,都可以用 Person 的实例作为参数。

            Go 中结构体实现接口不用通过 implements 关键字fNkdzs声明。(实际上,Go 也没有这个关键字)

            Golang中interface的基本用法详解

            go interface 的优势

            go 接口的这种实现方式,有点类似于动态类型的语言,比如 python,但是相比 Python,go 在编译期间就可以发现一些明显的错误。

            比如像 Python 中下面这种代码,如果传递的 coder 没有 say_hello 方法,这种错误只有运行时才能发现:

            defhello_world(coder):
            coder.say_hello()
            

            但如果是 go 的话,下面这种写法中,如果传递给 hello_world 没有实现 say 接口,那么编译的时候就会报错,无法通过编译:

            typesayinterface{
            say_hello()
            }
            
            funchello_world(codersay){
            coder.say_hello()
            }
            
            编程客栈

            因此,go 的这种接口实现方式有点像动态类型的语言,在一定程度上给了开发者自由,但是也在语言层面帮开发者做了类型检查。

            go 中不必像静态类型语言那样,所有地方都明确写出类型,go 的编译器帮我们做了很多工作,让我们在写 go 代码的时候更加的轻松。 interface 也是,我们无需显式实现接口,只要我们的结构体实现了接口的所有类型,那么它就可以当做那个接口类型使用(duck typing)。

            空接口

            go 中的 interface{} 表示一个空接口(在比较新版本中也可以使用 any 关键字来代替 interface{}),这个接口没有任何方法。因此可以将任何变量赋值给 interface{} 类型的变量。

            这在一些允许不同类型或者不确定类型参数的方法中用得比较广泛,比如 fmt 里面的 println 等方法。

            如何使http://www.devze.com用 interface{} 类型的参数?

            这个可能是大部分人所需要关心的地方,因为这可能在日常开发中经常需要用到。

            类型断言

            当实际开发中,我们接收到一个接口类型参数的时候,我们可能会知道它是几种可能的情况之一了,我们就可以使用类型断言来判断 interface{} 变量是否实现了某一个接口:

            funcfly(finterface{}){
            //第一个js返回值v是f转换为接口之前的值,
            //ok为true表示f是Bird类型
            ifv,ok:=f.(Flyable);ok{
            fmt.Println("bird"+v.Fly())
            }
            
            //断言形式:接口.(类型)
            if_,ok:=f.(Bird);ok{
            fmt.Println("birdflying...")
            }
            }
            

            在实际开发中,我们可以使用 xx.(Type) 这种形式来判断:

            • interface{} 类型的变量是否是某一个类型
            • interface{} 类型的变量是否实现了某一个接口

            如,f.(Flyable) 就是判断 f 是否实现了 Flyable 接口,f.(Bird) 就是判断 f 是否是 Bird 类型。

            另外一种类型断言方式

            可能我们会觉得上面的那种 if 的判断方式有点繁琐,确实如此,但是如果我们不能保证 f 是某一类型的情况下,用上面这种判断方式是比较安全的。

            还有另外一种判断方式,用在我们确切地知道 f 具体类型的情况:

            funcfly2(finterface{}){
            fmt.Println("bird"+f.(Flyable).Fly())
            }
            

            在这里,我们断言 f 是 Flyable 类型,然后调用了它的 Fly 方法。

            这是一种不安全的调用,如果 f 实际上没有实现了 Flyable 接口,上面这行代码会引发 panic。 而相比之下,v, ok := f.(Flyable) 这种方式会返回第二个值让我们判断这个断言是否成立。

            switch...case 中判断接口类型

            除了上面的断言方式,还有另外一种判断 interface{} 类型的方法,那就是使用 switch...case 语句:

            funcstr(finterface{})string{
            //判断f的类型
            switchf.(type){
            caseint:
            //f是int类型
            return"int:"+strconv.Itoa(f.(int))
            caseint64:
            //f是int64类型
            return"int64:"+strconv.FormatInt(f.(int64),10)
            caseFlyable:
            return"flyable..."
            }
            return"???"
            }
            

            编译器自动检测类型是否实现接口

            上面我们说过了,在 go 里面,类型不用显式地声明实现了某个接口(也不能)。那么问题来了,我们开发的时候, 如果我们就是想让某一个类型实现某个接口的时候,但是漏实现了一个方法的话,IDE 是没有办法知道我们漏了的那个方法的:

            typeFlyableinterface{
            Fly()string
            }
            
            //没有实现Flyable接口,因为没有Fly()方法
            typeBirdstruct{
            }
            
            func(bBird)Eat()string{
            return"eat."
            }
            

            比如这段代码中,我们本意是要www.devze.com Bird 也实现 Fly 方法的,但是因为没有显式声明,所以 IDE 没有办法知道我们的意图。 这样一来,在实际运行的时候,那些我们需要 Flyable 的地方,如果我们传了 Bird 实例的话,就会报错了。

            一种简单的解决方法

            如果我们明确知道 Bird 将来是要当做 Flyable 参数使用的话,我们可以加一行声明:

            var_Flyable=Bird{}
            

            这样一来,因为我们有 Bird 转 Flyable 类型的操作,所以编译器就会去帮我们检查 Bird 是否实现了 Flyable 接口了。 如果 Bird 没有实现 Flyable 中的所有方法,那么编译的时候会报错,这样一来,这些错误就不用等到实际运行的时候才能发现了

            实际上,很多开源项目都能看到这种写法。看起来定义了一个空变量,但是实际上确可以帮我们进行类型检查。

            这种解决方法还有另外一种写法如下:

            var_Flyable=(*Bird)(nil)
            

            类型转换与接口断言

            我们知道了,接口断言可以获得一个具体类型(也可以是接口)的变量,同时我们也知道了,在 go 里面也有类型转换这东西, 实际上,接口断言与类型转换都是类型转换,它们的差别只是:

            interface{} 只能通过类型断言来转换为某一种具体的类型,而一般的类型转换只是针对普通类型之间的转换。

            //类型转换:f由float32转换为int
            varffloat32=10.8
            i:=int(f)
            
            //接口的类型断言
            varfinterface{}
            v,ok:=f.(Flyable)
            

            如果是 interface{},需要使用类型断言转换为某一具体类型。

            一个类型可以实现多个接口

            上文我们说过了,只要一个类型实现了接口中的所有方法,那么那个类型就可以当作是那个接口来使用:

            typeWriterinterface{
            Write(p[]byte)(nint,errerror)
            }
            
            typeCloserinterface{
            Close()error
            }
            
            typemyFilestruct{
            }
            
            //实现了Writer接口
            func(mmyFile)Write(p[]byte)(nint,errerror){
            return0,nil
            }
            
            //实现了Closer接口
            func(mmyFile)Close()error{
            returnnil
            }
            

            在上面这个例子中,myFile 实现了 Write 和 Close 方法,而这两个方法分别是 Writer 和 Closer 接口中的所有方法。 在这种情况下,myFile 的实例既可以作为 Writer 使用,也可以作为 Closer 使用:

            funcfoo(wWriter){
            w.Write([]byte("foo"))
            }
            
            funcbar(cCloser){
            c.Close()
            }
            
            functest(){
            m:=myFile{}
            //m可以作为Writer接口使用
            foo(m)
            //m也可以作为Closer接口使用
            bar(m)
            }
            

            Golang中interface的基本用法详解

            接口与 nil 不相等

            有时候我们会发现,明明传了一个 nil 给 interface{} 类型的参数,但在我们判断实参是否与 nil 相等的时候,却发现并不相等,如下面这个例子:

            functest(iinterface{}){
            fmt.Println(reflect.TypeOf(i))
            fmt.Println(i==nil)
            }
            
            funcmain(){
            varb*int=nil
            test(b)//会输出:*intfalse
            test(nil)//会输出:<nil>true
            }
            

            这是因为 go 里面的 interface{} 实际上是包含两部分的,一部分是 type,一部分是 data,如果我们传递的 nil 是某一个类型的 nil, 那么 interface{} 类型的参数实际上接收到的值会包含对应的类型。 但如果我们传递的 nil 就是一个普通的 nil,那么 interface{} 类型参数接开发者_JS学习收到的 type 和 data 都为 nil, 这个时候再与 nil 比较的时候才是相等的。

            Golang中interface的基本用法详解

            嵌套的接口

            在 go 中,不仅结构体与结构体之间可以嵌套,接口与接口也可以通过嵌套创造出新的接口。

            typeWriterinterface{
            Write(p[]byte)(nint,errerror)
            }
            
            typeCloserinterface{
            Close()error
            }
            
            //下面这个接口包含了Writer和Closer的所有方法
            typeWriteCloserinterface{
            Writer
            Closer
            }
            

            WriteCloser 是一个包含了 Writer 和 Closer 两个接口所有方法的新接口,也就是说,WriteCloser 包含了 Write 和 Close 方法。

            这样的好处是,可以将接口拆分为更小的粒度。比如,对于某些只需要 Close 方法的地方,我们就可以用 Closer 作为参数的类型, 即使参数也实现了 Write 方法,因为我们并不关心除了 Close 以外的其他方法:

            funcfoo(cCloser){
            //...
            c.Close()
            }
            

            而对于上面的 myFile,因为同时实现了 Writer 接口和 Closer 接口,而 WriteCloser 包含了这两个接口, 所以实际上 myFile 可以当作 WriteCloser 或者 Writer 或 Closer 类型使用。

            Golang中interface的基本用法详解

            总结

            • 接口里面只声明了方法,没有数据成员。
            • go 中的接口不需要显式声明(也不能)。
            • 只要一个类型实现了接口的所有方法,那么该类型实现了此接口。该类型的值可以赋值给该接口类型。
            • interface{}/any 是空接口,任何类型的值都可以赋值给它。
            • 通过类型断言我们可以将 interface{} 类型转换为具体的类型。
            • 我们通过声明接口类型的 _ 变量来让编译器帮我们检查我们的类型是否实现了某一接口。
            • 一个类型可以同时实现多个接口,可以当作多个接口类型来使用。
            • nil 与值为 nil 的 interface{} 实际上不想等,需要注意。
            • go 中的接口可以嵌套,类似结构体的嵌套。

            以上就是golang中interface的基本用法详解的详细内容,更多关于Golang interface的资料请关注我们其它相关文章!

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