接口简介

Go 语言不是一种“传统” 的面向对象编程语言, 所以 Go 语言并没有类和继承的概念。

但是 Go 语言里有非常灵活的接口概念,通过它可以实现很多面向对象的特性。接口提供了一种方式来说明对象的行为。在Go语言的实际编程中,几乎所有的数据结构都围绕接口展开,接口是Go语言中所有数据结构的核心。

接口是一种契约,实现类型必须满足它,它描述了类型的行为,规定类型可以做什么。接口彻底将类型能做什么,以及如何做分离开来,使得相同接口的变量在不同的时刻表现出不同的行为。

Go语言中的接口是一些方法的集合(method set),它指定了对象的行为:如果它(任何数据类型)可以做这些事情,那么它就可以在这里使用。看一种类型是不是“实现”了一个接口,就得看这种类型是不是实现了接口中定义的所有方法。

接口定义

接口定义了一组方法集合,但是这些方法不包含具体的实现代码。还有需要强调一点:接口定义中不能包含变量。

一般通过如下格式定义接口:

/* 定义接口 */
type interface_name interface {
   method_name1 [return_type]
   method_name2 [return_type]
   method_name3 [return_type]
   ...
   method_namen [return_type]
}

在定义了一个接口之后,一般使用一个自定义结构体(struct)去实现接口中的方法。

/* 定义接口 */
type interface_name interface {
   method_name1 [return_type]
   method_name2 [return_type]
   method_name3 [return_type]
   ...
   method_namen [return_type]
}

/* 定义结构体 */
type struct_name struct {
   /* variables */
}

/* 实现接口方法 */
func (struct_name_variable struct_name) method_name1() [return_type] {
   /* 方法实现 */
}
...
func (struct_name_variable struct_name) method_namen() [return_type] {
   /* 方法实现*/
}

其实对于某个接口的同一个方法,不同的结构体(struct)可以有不同的实现,例如:

package main

import (
    "fmt"
)

type Phone interface {
    call()
}

type NokiaPhone struct {}
type IPhone struct {}

func (nokiaPhone NokiaPhone) call() {
    fmt.Println("I am Nokia, I can call you!")
}

func (iPhone IPhone) call() {
    fmt.Println("I am iPhone, I can call you!")
}

func main() {
    var phone Phone

    phone = new(NokiaPhone)
    phone.call()

    phone = new(IPhone)
    phone.call()

}

接口的值

不像大多数面向对象编程语言,在 Go 语言中接口可以有值。假设有个接口定义如下:

type Namer interface {
    Method1(param_list) return_type
    Method2(param_list) return_type
    ...
}

那么定义var ai Namer中,ai是有值的,只不过这个时候,ai是接口的“零值”状态,值是 nil

事实上 ,Go 语言中接口不仅有值,还能进行接口赋值,接口赋值分为以下两种情况:

  1. 将对象实例赋值给接口。
  2. 将一个接口赋值给另一个接口。

其中:

将对象实例赋值给接口要求对象实现了接口的所有方法;

接口之间的赋值要求接口A中定义的所有方法,都在接口B中有定义,那么B接口的实例可以赋值给A的对象。反之不一定成立,除非A和B定义的方法完全一样(顺序不要求),这时A和B等价,可以相互赋值。

示例代码如下:

package main

import "fmt"

type Shaper interface {
    Area() float32
}

type Square struct {
    side float32
}

func (sq *Square) Area() float32 {
    return sq.side * sq.side
}

func main() {
    sq1 := new(Square)
    sq1.side = 5

    // 赋值方法1:
    //var areaIntf Shaper
    // areaIntf = sq1
    // 更短的赋值方法2:
    // areaIntf := Shaper(sq1)
    // 最简洁的赋值方法3:
    areaIntf := sq1
    fmt.Printf("The square has area: %f\n", areaIntf.Area())
}

上面的程序定义了一个结构体 Square 和一个接口 Shaper,接口有一个方法 Area()

main() 方法中创建了一个Square的实例。在主程序外边定义了一个接收者类型是 Square 方法的 Area(),用来计算正方形的面积:结构体 Square 实现了接口 Shaper

所以可以将一个 Square类型的变量赋值给一个接口类型的变量:areaIntf = sq1

现在接口变量包含一个指向Square 变量的引用,通过 areaIntf 可以调用Square上的方法 Area()