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新聞動(dòng)態(tài)

Go語(yǔ)言接口的用法詳解

發(fā)布日期:2022-07-15 19:08 | 文章來(lái)源:腳本之家

一、接口的定義和好處

我們都知道接口給類提供了一種多態(tài)的機(jī)制,什么是多態(tài),多態(tài)就是系統(tǒng)根據(jù)類型的具體實(shí)現(xiàn)完成不同的行為。

以下代碼簡(jiǎn)單說(shuō)明了接口的作用

package main
import (
 "fmt"
 "io"
 "net/http"
 "os"
)
// init 在main 函數(shù)之前調(diào)用
func init() {
 if len(os.Args) != 2 {
  fmt.Println("Usage: ./example2 <url>")
  os.Exit(-1)
 }
}
// main 是應(yīng)用程序的入口
func main() {
 // 從Web 服務(wù)器得到響應(yīng)
 r, err := http.Get(os.Args[1])
 if err != nil {
  fmt.Println(err)
  return
 }
 // 從Body 復(fù)制到Stdout
 io.Copy(os.Stdout, r.Body)
 if err := r.Body.Close(); err != nil {
  fmt.Println(err)
 }
}

①注意下 http.Get(os.Args[1]) 這里他的返回值r是一個(gè)Response對(duì)象的指針,也就是請(qǐng)求的結(jié)果

做過(guò)web開(kāi)發(fā)的都知道,下面是源代碼

func Get(url string) (resp *Response, err error) {
 return DefaultClient.Get(url)
}

以下是Response的結(jié)構(gòu),這里有一個(gè)Body,是一個(gè)io.ReadCloser類型的,這是啥?往下看

type Response struct {
 Status string // e.g. "200 OK"
 StatusCode int // e.g. 200
 Proto string // e.g. "HTTP/1.0"
 ProtoMajor int // e.g. 1
 ProtoMinor int // e.g. 0
 Header Header
 Body io.ReadCloser
 ContentLength int64
 TransferEncoding []string
 Close bool
 Uncompressed bool
 Trailer Header
 Request *Request
 TLS *tls.ConnectionState
}

ReadCloser是一個(gè)接口哦!Reader和Closer也同樣是接口,接口里面都是方法。

type ReadCloser interface {
 Reader
 Closer
}

Reader接口

type Reader interface {
 Read(p []byte) (n int, err error)
}

Closer接口

type Closer interface {
 Close() error
}

②io.Copy(os.Stdout, r.Body) 這個(gè)方法,查看源碼如下

func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error) {
 return copyBuffer(dst, src, nil)
}

這里的輸入?yún)?shù)dst是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Writer接口的對(duì)象,而src則是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Reader接口的對(duì)象,由此,我們可以知道為什么io.Copy(os.Stdout, r.Body)的第二個(gè)參數(shù)可以傳r.Body了,因?yàn)棰僦姓故玖薆ody這個(gè)對(duì)象是實(shí)現(xiàn)了Reader接口的。同理os.Stdout對(duì)象這個(gè)接口值表示標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備,并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了io.Writer 接口

os.Stdout返回的是一個(gè)*File, File里面只有一個(gè)*file,而*file是實(shí)現(xiàn)了下面兩個(gè)接口的,下面是Go的源碼

func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error) {
 if err := f.checkValid("read"); err != nil {
  return 0, err
 }
 n, e := f.read(b)
 return n, f.wrapErr("read", e)
}
func (f *File) Write(b []byte) (n int, err error) {
 if err := f.checkValid("write"); err != nil {
  return 0, err
 }
 n, e := f.write(b)
 if n < 0 {
  n = 0
 }
 if n != len(b) {
  err = io.ErrShortWrite
 }
 epipecheck(f, e)
 if e != nil {
  err = f.wrapErr("write", e)
 }
 return n, err
}

所以說(shuō)*File本身是繼承了Writer和Reader接口的類型。

綜上有了參數(shù)或者返回值是接口類型,就不用關(guān)注于具體的返回類型是什么,只要實(shí)現(xiàn)了的接口的方法都是可以被接受的。

二、接口值和實(shí)際對(duì)象值是怎么轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)的

我們都知道 如果一個(gè)類型實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口,那么這個(gè)類型的實(shí)際值是可以賦值給一個(gè)接口的變量的。

在C#中是這樣的,例如將一個(gè)List賦值給一個(gè)IEnumerable類型的變量

IEnumerable<int> list = new List<int>(); 

在Go語(yǔ)言中也是這樣的,請(qǐng)看下面的代碼

package main
import (
 "fmt"
)
type eat interface{
 eat()(string)
}
type Bird struct
{
 Name string 
}
func (bird Bird) eat()string{
 return "Bird:"+bird.Name+" eat"
}
func print(e eat){
 fmt.Println(e.eat())
}
// main 是應(yīng)用程序的入口
func main() {
 bird1:= Bird{Name:"Big"}
 bird2:= new(Bird)
 bird2.Name = "Small"
 print(bird1)
 print(bird2)
 var eat1 eat
 eat1 = bird1
 print(eat1)
}

結(jié)果

Bird:Big eat

Bird:Small eat

Bird:Big eat

這里定義了一個(gè)eat接口,有一個(gè)Bird的類型實(shí)現(xiàn)了該接口,print函數(shù)接受一個(gè)eat接口類型的參數(shù),

這里可以看到前兩次直接把bird1和bird2作為參數(shù)傳入到print函數(shù)內(nèi),第二次則是聲明了一個(gè)eat接口類型的變量eat1,然后將bird1進(jìn)行了賦值。換句話說(shuō)接口類型變量實(shí)際承載了實(shí)際類型值。這里是如何承載的呢?

這里我們把 eat1 稱作 接口值,將bird1稱作實(shí)體類型值,eat1和bird1的關(guān)系如下:

接口值可以看成兩部分組合(都是指針)而成的。第一部分是【iTable的地址】第二部分是【實(shí)體類型值的地址】

關(guān)于interface的解析:

https://www.jb51.net/article/255284.htm

三、方法集的概念

簡(jiǎn)單的講:方法集定義了接口的接受規(guī)則

舉例說(shuō)明:

package main
import (
 "fmt"
)
type notifier interface {
 notify()
}
type user struct {
 name string
 email string
}
func (u user) notify() {
 fmt.Printf("Sending user email to %s<%s>\n",
  u.name,
  u.email)
}
func sendNotification(n notifier) {
 n.notify()
}
func main() {
 u := user{"Bill", "bill@email.com"}
 sendNotification(u)
}

如上代碼,定義了一個(gè)notifier接口,有一個(gè)方法nitify()方法,定義了一個(gè)user類型的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了notify方法,接收者類型是user,即實(shí)現(xiàn)了notifier接口,又定義了一個(gè)sendNotification方法,接收一個(gè)實(shí)現(xiàn)notifier接口的類型,并調(diào)用notify方法。

func (u *user) notify() {
 fmt.Printf("Sending user email to %s<%s>\n",
  u.name,
  u.email)
}
func main() {
 u := user{"Bill", "bill@email.com"}
 sendNotification(u)
}

現(xiàn)在修正一下代碼,將接收者改為user的指針類型。此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)調(diào)用的地方會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

cannot use u (type user) as type notifier in argument to sendNotification:user does not implement notifier (notify method has pointer receiver)

不能將u(類型是user)作為sendNotification 的參數(shù)類型notifier:user 類型并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)notifier(notify 方法使用指針接收者聲明)

為什么會(huì)出現(xiàn)上面的問(wèn)題?要了解用指針接收者來(lái)實(shí)現(xiàn)接口時(shí)為什么user 類型的值無(wú)法實(shí)現(xiàn)該接口,需要先了解方法集。方法集定義了一組關(guān)聯(lián)到給定類型的值或者指針的方法。

定義方法時(shí)使用的接收者的類型決定了這個(gè)方法是關(guān)聯(lián)到值,還是關(guān)聯(lián)到指針,還是兩個(gè)都關(guān)聯(lián)。

以下是Go語(yǔ)言規(guī)范中的方法集:

上表的意思是:類型的值只能實(shí)現(xiàn)值接收者的接口;指向類型的指針,既可以實(shí)現(xiàn)值接收者的接口,也可以實(shí)現(xiàn)指針接收者的接口。

從接收者的角度來(lái)看一下這些規(guī)則

如果是值接收者,實(shí)體類型的值和指針都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的接口;如果是指針接收者,那么只有類型的指針能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)的接口。

所以針對(duì)上面的問(wèn)題,將傳入的u變成傳入地址就可以了(可以套用一下表格,接收者*user對(duì)應(yīng)的values是*user,所以傳地址對(duì)應(yīng)上面表格淺藍(lán)色部分)

func (u *user) notify() {
 fmt.Printf("Sending user email to %s<%s>\n",
  u.name,
  u.email)
}
func main() {
 u := user{"Bill", "bill@email.com"}
 sendNotification(&u)
}

綜上我們總結(jié)一下,也就是說(shuō)如果你的方法的接受者的類型是指針類型,那么方法的實(shí)現(xiàn)者就只能是指向該類型的指針類型,如果方法的接收者是值類型,那么方法的實(shí)現(xiàn)者可以是值類型也可以是指向該類型的指針類型。

面試題一個(gè),下面的代碼能否編譯通過(guò)?

package main
import (
 "fmt"
)
type People interface {
 Speak(string) string
}
type Stduent struct{}
func (stu *Stduent) Speak(think string) (talk string) {
 if think == "bitch" {
  talk = "You are a good boy"
 } else {
  talk = "hi"
 }
 return
}
func main() {
 var peo People = Stduent{}
 think := "bitch"
 fmt.Println(peo.Speak(think))
}

答案:不能。

分析:首先Speak的方法的接收者是*Student , 根據(jù)上面的規(guī)則,那么實(shí)現(xiàn)該方法的實(shí)現(xiàn)者只能是 *Student,但是 var peo People = Student{} 這里卻將Student作為實(shí)現(xiàn)者賦值給了接口,這里就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。Integer(25)是一個(gè)字面量,而字面量是一個(gè)常量,所以沒(méi)有辦法尋址。

四、多態(tài)

// Sample program to show how polymorphic behavior with interfaces.
package main
import (
 "fmt"
)
type notifier interface {
 notify()
}
// user defines a user in the program.
type user struct {
 name string
 email string
}
func (u *user) notify() {
 fmt.Printf("Sending user email to %s<%s>\n",
  u.name,
  u.email)
}
type admin struct {
 name string
 email string
}
func (a *admin) notify() {
 fmt.Printf("Sending admin email to %s<%s>\n",
  a.name,
  a.email)
}
// main is the entry point for the application.
func main() {
 // Create a user value and pass it to sendNotification.
 bill := user{"Bill", "bill@email.com"}
 sendNotification(&bill)
 // Create an admin value and pass it to sendNotification.
 lisa := admin{"Lisa", "lisa@email.com"}
 sendNotification(&lisa)
}
func sendNotification(n notifier) {
 n.notify()
}

上面的代碼很好的說(shuō)明的接口的多態(tài),user和admin都實(shí)現(xiàn)了notify方法,既實(shí)現(xiàn)了的notifier接口,sendNotification函數(shù)接收一個(gè)實(shí)現(xiàn)notifier接口的實(shí)例,從而user和admin都可以當(dāng)作參數(shù)使用sendNotification函數(shù),而sendNotification里面的notify方法執(zhí)行根據(jù)的是具體傳入的實(shí)例中實(shí)現(xiàn)的方法。

到此這篇關(guān)于Go語(yǔ)言接口的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持本站。

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