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15. 接口
15. 接口

15. 接口

学到什么

  1. 什么是接口？
  1. 如何定义接口？
  1. 如何使用接口？
  1. 如何嵌入接口？
  1. 接口与接口之间如何赋值？
  1. 如何推断接口的实际类型？
  1. 如何使用空接口？

概念

接口是通过定义抽象方法来约定实现者的规则，概念和其它语言中有点类似，但对于 Go 语言中接口的实现与接口之间耦合性更低，灵活性更高。
 
为了通俗的理解接口的概念，我举个例子，"假如你受女娲之托让你进行造人的工作，但给你制定了造人的要求，要有吃喝的动作，但具体每个人怎么吃怎么喝那无所谓，只要有了这两个动作就表示你造人成功"。
 
这个例子中女娲制定的要求就是接口，你按照造人的要求去做就称作接口的实现。
 
也不知道讲明白了没，保佑你可以。

定义

现在定义一个 People 的接口，并定义吃喝两个动作。
type People interface {
  // 可不写参数名：Eat(string) error
	Eat(thing string) error
	Drink(thing string) error
}
  • Eat 和 Drink 方法不需要具体实现。
  • 方法前不需要 func 关键字。
  • 方法的参数名称和返回名称可以不写。
 
定义后就可以直接声明一个该接口类型变量。
var p People
p 变量没有初始化，此时值为 nil 。

实现接口

接口实现的工作是交给自定义类型的，自定义类型实现了接口所有的方法，就实现接口了。
type LaoMiao struct {
	Name string
	Age  int
}

func (l LaoMiao) Eat(thing string) error {
	fmt.Println("在公司偷吃" + thing)
	return nil
}

func (l LaoMiao) Drink(thing string) error {
	fmt.Println("在公司偷喝" + thing)
	return nil
}
  • LaoMiao 实现了 People 接口中的所有方法，就说明实现了该接口。
  • 无需使用其它语言中 implements 关键字显示的去实现。
  • 可同时实现多个接口。
 
再看张图，可能就更清晰了，如下：
 
notion image
图中“实现者”都包含了 A 和 B 接口的方法，那它都实现了这两个接口。

接口的使用

实现了接口之后，就可以将该类型的实例化赋值给接口类型。
var p People = LaoMiao{}
p.Eat("桃子")

// 输出
在公司偷吃桃子
p 为接口类型，实际的实现是 LaoMiao 类型。
 
你可能好奇，我为啥不直接调用呢，类似如下：
m := LaoMiao{}
m.Eat("桃子")
上面代码没有使用 People 接口类型，但如果我再定义一个类型去实现 People 接口，好处就体现出来了。
type LaoSun struct {
	Name string
	Age  int
}

func (l LaoSun) Eat(thing string) error {
	fmt.Println("在车上吃" + thing)
	return nil
}

func (l LaoSun) Drink(thing string) error {
	fmt.Println("在车上喝" + thing)
	return nil
}
又增加了一个类型去实现，看清楚这个是 LaoSun ，上面的那个类型是 LaoMiao 。
 
现在开始想个问题，如果我想调用这两个类型的方法，并且调用的代码只写一遍，该如何做？喘口气，我告诉你，自然是用接口。
// interface/main.go
// ...

func Run(p People) {
	thing1, thing2 := "桃子", "可乐"
	p.Eat(thing1)
	p.Drink(thing2)
}

func main() {
	Run(LaoMiao{})
	Run(LaoSun{})
}

// 输出
在公司偷吃桃子
在公司偷喝可乐
在车上吃桃子
在车上喝可乐
该代码增加了一个 Run 函数，该函数接受的类型为接口类型，main 函数中将两个实现接口的类型传递给函数。

接收者类型与接口

在上面的代码中所有实现接口的类型接收者都是值类型，例如：
func (l LaoSun) Eat(thing string) error {
	// ...
}
接收者l类型为 LaoSun ，如果是指针接收者应该为 *LaoSun 。
 
在使用接口类型调用时，接口接受的类型为值类型，例如：
Run(LaoSun{})
该函数的参数 LaoSun{} 为值类型，但其实也可以传递指针类型 Run(&LaoSun{}) ，编译器会进行解引用。
 
如果接收者为指针类型时，那给接口传值时必须使用指针类型，例如：
type GouDan struct {
   Name string
   Age  int
}

func (l *GouDan) Eat(thing string) error {
	fmt.Println("你管我吃" + thing)
	return nil
}

func (l *GouDan) Drink(thing string) error {
	fmt.Println("你管我喝" + thing)
	return nil
}
重新定义了一个类型去实现 People 接口并且方法的接收者为指针类型，如果给接口传递值类型时，编译器会报错。
Run(GouDan{})

// 输出
cannot use GouDan{} (type GouDan) as type People in argument to Run:
	GouDan does not implement People (Drink method has pointer receiver)
正确的是，只能传递指针类型。
Run(&GouDan{})
或
var sun *LaoSun = &LaoSun{}
Run(sun)

接口嵌入

一个接口可以包含另外一个接口，例如：
type Student interface {
   People
   Study()
}
  • 定义了一个 Student 接口，对于学生接口自然也会有吃喝的动作，因此无需重复定义，只需要将 People 接口嵌入就可以。
  • 如果自定义类型想实现 Student 接口，需要将嵌入接口定义的方法和自己所定义的方法都需要实现。
  • 可嵌入多个接口。

接口与接口赋值

在上面的代码中 People 接口被嵌入到了 Student 接口 ，那这个时候，Student 接口类型变量就可以赋值给 People 类型变量。
notion image
例：
var stu Student
	
var pl People = stu
如果把 People 类型不被嵌入，而只是让 Student 接口包含其方法，那上面接口与接口赋值也是允许的。
type Student interface {
	Eat(thing string) error
	Drink(thing string) error
	Study()
}
总结：大接口包含了小接口的方法，那大接口就可以赋值给小接口。

空接口

空接口表示没有定义任何抽象方法，如下：
type Empty interface {}
Empty 类型现在就是空的接口，它可以接受任意类型。
var str Empty = "字符串"

var num Empty = 222
平常项目中使用时，为了更简单，其实无需定义空接口，直接使用 interface{} 作为类型。
var str interface{} = "字符串"

var num interface{} = 222
 
总结一句：所有类型都实现了空接口，即空接口可以接受任意类型变量。

类型推断

在一个接口变量中，如果想知道该接口变量的具体实现类型是谁就需要使用类型推断。

1. 接口转实现者

v := var1.(T)
  • T 表示你需要推断的类型。
  • v 为转化后类型为 T 的变量。
  • var1 可以为空接口。
例：
var people People

// 将 People 类型转化为 LaoMiao 值类型
people = LaoMiao{}
val := people.(LaoMiao)

// 将 People 类型转化为 LaoMiao 指针类型
people = &LaoMiao{}
peo := people.(*LaoMiao)
从例子中可以看出，接口变量中存储的类型和推断时的类型必须相同，如果不相同时，编译器会报错。

people = LaoMiao{}
// 报错
val := people.(*LaoMiao)

// 正确
val := people.(LaoMiao)

2. 是否可推断

如果接口变量中存储的实际类型不确定，那就必须进行判断，如果不判断时出现无法推断的情况，编译器就会报错。
v, ok := var1.(T)
判断其实就是在推断类型时多增加了一个返回值，如果可推断 ok 值为 true，否则为 false 。
people = LaoMiao{}

val1, ok := people.(*LaoMiao)
fmt.Println(ok)

val2, ok := people.(LaoMiao)
fmt.Println(ok)

// 输出
false
true

3. type-switch

这个知识点其实在很早之前的《流程控制》一篇中讲过了，我再讲一遍并补充。
var data interface{}
data = "111"

// data 是接口类型， .(type) 获取实际类型
// 将实际类型的值赋给 d 变量
switch d := data.(type) {
case string:
    // 进入分支后，d 是 string 类型
    fmt.Println(d + "str")
case int:
    // 进入分支后， d 是 int 类型
    fmt.Println(d + 1)
}

// 输出
111str
  • 通过 .(type) 获取接口的实际类型，记住这种方式只能用于 switch 语句中，这也是我为什么单独在这块讲解。
  • 不能使用 fallthrough 关键字。
  • 如果只是判断类型，则无需使用 d 变量接受。
 

总结

Go 语言的接口知识点就讲完了，很重要，务必要掌握清楚。那现在问问你知道接口的实现精髓是啥吗？
 
我总结下，只要实现了其方法就实现了接口，实现的方法如果满足了多个接口，那就都实现。
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