Golang接口类型-上篇
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2021-10-24 23:17
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1、概述
2、接口的隐式实现
3、接口定义和声明
4、接口类型赋值
5、接口类型对象
6、接口应用举例
1、概述
接口是计算机系统中多个组件共享的边界，不同的组件能够在边界上交换信息。接口的本质是引入一个新的中间层，调用方可以通过接口与具体实现分离，解除上下游的耦合，上层的模块不再需要依赖下层的具体模块，只需要依赖一个约定好的接口
简单来说，Go语言中的接口就是一组方法的签名。接口是Go语言整个类型系统的基石，其他语言的接口是不同组件之间的契约的存在，对契约的实现是强制性的，必须显式声明实现了该接口，这类接口称之为“侵入式接口”。而Go语言的接口是隐式存在，只要实现了该接口的所有函数则代表已经实现了该接口，并不需要显式的接口声明
接口的比喻
一个常见的例子，电脑上只有一个USB接口。这个USB接口可以接MP3、数码相机、摄像头、鼠标、键盘等。所有的上述硬件都可以公用这个接口，有很好的扩展性，该USB接口定义了一种规范，只要实现了该规范，就可以将不同的设备接入电脑，而设备的改变并不会对电脑本身有什么影响（低耦合）
接口表示调用者和设计者的一种约定，在多人合作开发同一个项目时，事先定义好相互调用的接口可以大大提高开发的效率。接口是用类来实现的，实现接口的类必须严格按照接口的声明来实现接口提供的所有功能。有了接口，就可以在不影响现有接口声明的情况下，修改接口的内部实现，从而使兼容性问题最小化
2、接口的隐式实现
在Java中实现接口需要显式地声明接口并实现所有方法，而在Go中实现接口的所有方法就隐式地实现了接口
定义接口需要使用interface关键字，在接口中只能定义方法签名，不能包含成员变量，例如
type error interface {
Error() string
}
如果一个类型需要实现error接口，那么它只需要实现Error() string方法，下面的RPCError结构体就是 error接口的一个实现
type RPCError struct {
Code int64
Message string
}
func (e *RPCError) Error() string {
return fmt.Sprintf("%s, code=%d", e.Message, e.Code)
}
会发现上述代码根本就没有error接口的影子，这正是因为Go语言中接口的实现都是隐式的
3、接口定义和声明
接口是自定义类型，是对其他类型行为的抽象（定义一个接口类型，把其他类型的值赋值给自定义的接口）
接口定义使用interface标识，声明了一系列的函数签名（函数名、函数参数、函数返回值）在定义接口时可以指定接口名称，在后续声明接口变量时使用
声明接口变量只需要定义变量类型为接口名，此时变量被初始化为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、接口类型赋值
为接口类型方法赋值，一般是定义一个结构体，需要保证结构体方法（方法名、参数）均与接口中定义相同
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("发送邮件给:", to, ",消息内容是:", 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")
}
使用接口的好处，概念上可能不好理解，来一个实际例子
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("发送邮件给:", to, ",消息内容是:", 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("发送短信给:", to, ", 消息内容是:", 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("领导", "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，最后定义变量sender为接口类型Sender，调用接口方法时，只需要指定接口类型对应的结构体是什么，因为在定义接口时，已经声明了此接口实现了Send、SendAll两个方法
var sender Sender = EmailSender{}
// 或
var sender Sender = SmsSender{}
// 单独定义go函数调用
func do(sender Sender) {
sender.Send("领导", "工作日志")
}
如果没有接口，那么最终调用时，还需要对应上其具体的结构体类型，写法为
var sender EmailSender = EmailSender{}
// 或
var sender SmsSender = SmsSender{}
// 单独定义go函数调用
func do(sender EmailSender) {
// func do(sender SmsSender) {
sender.Send("领导", "工作日志")
}
很明显，前者使用接口定义变量，在传参时也使用接口类型定义，在使用上更为简单，仅仅只需要调整初始化的结构体类型即可
5、接口类型对象
当自定义类型实现了接口类型中声明的所有函数时，则该类型的对象可以赋值给接口变量，并使用接口变量调用实现的接口
方法接收者全为值类型 如上面的例子
方法接收者全为指针类型
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("发送短信给:", to, ", 消息内容是:", 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("领导", "工作日志")
}
func main() {
var sender Sender = &SmsSender{} // 指针类型
do(sender)
}
方法接收者既有值类型又有指针类型
WechatSender的send和sendAll，send有指针和值，sendAll只有指针，因此初始化的时候只能用指针，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 接收者为值对象
func (s WechatSender) Send(to, msg string) error {
fmt.Println("发送微信给:", to, ", 消息内容是:", msg)
return nil
}
// SendAll 接收者为指针对象
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("领导", "工作日志")
}
func main() {
var sender Sender = &WechatSender{}
do(sender)
}
当接口(A)包含另外一个接口(B)中声明的所有函数时(A 接口函数是 B 接口函数的父集，B 是 A 的子集)，接口(A)的对象也可以赋值给其子集的接口(B)变量
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 // 以接口的变量初始化另外一个接口
ssender.Send("aa", "你好")
}
若两个接口声明同样的函数签名，则这两个接口完全等价 当类型和父集接口赋值给接口变量时，只能调用接口变量定义接口中声明的函数（方法）
6、接口应用举例
实际的生产例子，可以加深对接口的理解。例如多个数据源推送和查询数据
package main
import (
"fmt"
"log"
)
/*
1、多个数据源
2、query方法查询数据
3、pushdata方法写入数据
*/
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",
}
// 注册数据源到承载的容器中
Dm["redis"] = &r
Dm["kafka"] = &k
// 推送数据
for i:=0;i<5;i++{
key:=fmt.Sprintf("key_%d", i)
for _,ds:=range Dm{
ds.PushData(key)
}
}
// 查询数据
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 ~
参考资料
https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch04-basic/golang-interface/
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