Go语言接口的用法详解
作者：奋斗的大橙子
一、接口的定义和好处
我们都知道接口给类提供了一种多态的机制，什么是多态，多态就是系统根据类型的具体实现完成不同的行为。
以下代码简单说明了接口的作用
package main
import (
"fmt"
"io"
"net/http"
"os"
)
// init 在main 函数之前调用
func init() {
if len(os.Args) != 2 {
fmt.Println("Usage: ./example2 <url>")
os.Exit(-1)
}
}
// main 是应用程序的入口
func main() {
// 从Web 服务器得到响应
r, err := http.Get(os.Args[1])
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
// 从Body 复制到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]) 这里他的返回值r是一个Response对象的指针，也就是请求的结果
做过web开发的都知道，下面是源代码
func Get(url string) (resp *Response, err error) {
return DefaultClient.Get(url)
}以下是Response的结构，这里有一个Body，是一个io.ReadCloser类型的，这是啥？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是一个接口哦！Reader和Closer也同样是接口，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) 这个方法,查看源码如下
func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error) {
return copyBuffer(dst, src, nil)
}这里的输入参数dst是一个实现了Writer接口的对象，而src则是一个实现了Reader接口的对象，由此，我们可以知道为什么io.Copy(os.Stdout, r.Body)的第二个参数可以传r.Body了，因为①中展示了Body这个对象是实现了Reader接口的。同理os.Stdout对象这个接口值表示标准输出设备，并且已经实现了io.Writer 接口
os.Stdout返回的是一个*File, File里面只有一个*file，而*file是实现了下面两个接口的，下面是Go的源码
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
}所以说*File本身是继承了Writer和Reader接口的类型。
综上有了参数或者返回值是接口类型，就不用关注于具体的返回类型是什么，只要实现了的接口的方法都是可以被接受的。
二、接口值和实际对象值是怎么转化和存储的
我们都知道 如果一个类型实现了某个接口，那么这个类型的实际值是可以赋值给一个接口的变量的。
在C#中是这样的,例如将一个List赋值给一个IEnumerable类型的变量
IEnumerable<int> list = new List<int>();
在Go语言中也是这样的，请看下面的代码
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 是应用程序的入口
func main() {
bird1:= Bird{Name:"Big"}
bird2:= new(Bird)
bird2.Name = "Small"
print(bird1)
print(bird2)
var eat1 eat
eat1 = bird1
print(eat1)
}结果
Bird:Big eat
Bird:Small eat
Bird:Big eat
这里定义了一个eat接口，有一个Bird的类型实现了该接口，print函数接受一个eat接口类型的参数，
这里可以看到前两次直接把bird1和bird2作为参数传入到print函数内，第二次则是声明了一个eat接口类型的变量eat1，然后将bird1进行了赋值。换句话说接口类型变量实际承载了实际类型值。这里是如何承载的呢？
这里我们把 eat1 称作 接口值，将bird1称作实体类型值，eat1和bird1的关系如下：
接口值可以看成两部分组合（都是指针）而成的。第一部分是【iTable的地址】第二部分是【实体类型值的地址】
关于interface的解析：
https://www.jb51.net/article/255284.htm
三、方法集的概念
简单的讲：方法集定义了接口的接受规则
举例说明：
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)
}如上代码，定义了一个notifier接口，有一个方法nitify()方法，定义了一个user类型的结构，实现了notify方法，接收者类型是user，即实现了notifier接口，又定义了一个sendNotification方法，接收一个实现notifier接口的类型，并调用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)
}现在修正一下代码，将接收者改为user的指针类型。此时会发现原来调用的地方会出现错误。
cannot use u (type user) as type notifier in argument to sendNotification:user does not implement notifier (notify method has pointer receiver)
不能将u（类型是user）作为sendNotification 的参数类型notifier：user 类型并没有实现notifier（notify 方法使用指针接收者声明）
为什么会出现上面的问题？要了解用指针接收者来实现接口时为什么user 类型的值无法实现该接口，需要先了解方法集。方法集定义了一组关联到给定类型的值或者指针的方法。
定义方法时使用的接收者的类型决定了这个方法是关联到值，还是关联到指针，还是两个都关联。
以下是Go语言规范中的方法集：
上表的意思是：类型的值只能实现值接收者的接口；指向类型的指针，既可以实现值接收者的接口，也可以实现指针接收者的接口。
从接收者的角度来看一下这些规则
如果是值接收者，实体类型的值和指针都可以实现对应的接口；如果是指针接收者，那么只有类型的指针能够实现对应的接口。
所以针对上面的问题，将传入的u变成传入地址就可以了（可以套用一下表格，接收者*user对应的values是*user，所以传地址对应上面表格浅蓝色部分）
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)
}综上我们总结一下，也就是说如果你的方法的接受者的类型是指针类型，那么方法的实现者就只能是指向该类型的指针类型，如果方法的接收者是值类型，那么方法的实现者可以是值类型也可以是指向该类型的指针类型。
面试题一个，下面的代码能否编译通过？
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 , 根据上面的规则，那么实现该方法的实现者只能是 *Student，但是 var peo People = Student{} 这里却将Student作为实现者赋值给了接口，这里就会出现问题。Integer(25)是一个字面量，而字面量是一个常量，所以没有办法寻址。
四、多态
// 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()
}上面的代码很好的说明的接口的多态，user和admin都实现了notify方法，既实现了的notifier接口，sendNotification函数接收一个实现notifier接口的实例，从而user和admin都可以当作参数使用sendNotification函数，而sendNotification里面的notify方法执行根据的是具体传入的实例中实现的方法。
到此这篇关于Go语言接口的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。