GO学习之 接口(Interface)

GO系列

1、GO学习之Hello World
2、GO学习之入门语法
3、GO学习之切片操作
4、GO学习之 Map 操作
5、GO学习之 结构体 操作
6、GO学习之 通道(Channel)
7、GO学习之 多线程(goroutine)
8、GO学习之 函数(Function)
9、GO学习之 接口(Interface)

前言

按照公司目前的任务，go 学习是必经之路了，虽然行业卷，不过技多不压身，依旧努力！！！
在JAVA中我们可以使用interface来定义一个接口，抽离出来公共的字段和方法，再有不同的class来实现这些接口和接口中方法，来实现代码的解耦和灵魂，主要依据的就是JAVA的多态性，比如说在 Spring框架中，有 EventListener 接口，然后实现了此接口的有好多class（ContextRefreshListener、RestartListener…），每个实现类都有个子不同的功能。
那在 Go 语言中也有 interface，我们可以通过 interface来定义一种对象的行为规范，也就是定义了一组行为，不需要关注这些规范如何实现，我们可以通过接口将代码解耦，使得不同模块之间依赖减少，提高代码可维护性。

一、什么是接口（interface）？

• interface 是一种类型，描述了对象的行为但是不关心实现
• interface 只定义了方法，没有实现，有其他类型实现，是一组方法的集合
• 接口提供了一种约定，告诉其他类型实现这些方法即可满足接口的要求
• 不像其他语言中的接一样需要显式地声明实现了哪些接口，Go 语言中的实现是隐式的，只要一个类型实现了接口中定义的所有方法，就视为该类型实现了接口

二、如何定义接口

• 接口的定义语法：type {interfaceName} interface { MethodName(paramName paramType) returnType },比如：type Runner interface{ run(name string) string }
• 接口中的方法只有方法名、参数列表和返回值类型，没有方法体
• 接口中方法的参数和返回值可以是任何类型，包括 interface 类型（强调：interface 是一种类型）
• 接口中方法可以有多个返回值，比如：type Shape interface {Area() (float64, error)}
• 接口定义中方法名称和参数列表组成了接口的签名

三、如何实现接口

• 如果一个类型实现了接口中定义的所有方法，就视为该类型实现了接口
• 如果一个类型实现了某个接口，那么可以将该类型的实现赋值给接口类型变量
• 一个类可以实现多个接口

3.1 多个类型实现同一接口

此例子中，定义了一个 Shape 的接口，这个接口提供了 Area 方法用来求图形的面积，分别定义矩形（Rectangle）和 圆形（Circle）两个结构体，并且实现了 Shape 中的 Area 方法，初始化矩形和圆形并且调用 Area 方法求出面积。

package mainimport "fmt"// 定义一个图形接口，方法是求图形的面积
type Shape interface {Area() float64
}// 定义一个矩形
type Rectangle struct {Width  float64Height float64
}// 矩形实现了 Shape 接口中求面积的 Area 方法
func (r Rectangle) Area() float64 {return r.Width * r.Height
}// 定义一个圆形
type Circle struct {Radius float64
}// 圆形实现了 Shape 接口中求面积的 Area 方法
func (c Circle) Area() float64 {return 3.14 * c.Radius * c.Radius
}func main() {// 定义一个接口类型变量var shape Shape// 创建一个矩形并赋值给接口 shapeshape = Rectangle{Width: 5, Height: 10}fmt.Printf("矩形的面积是：%+v\n", shape.Area())// 创建一个圆形并赋值给接口 shapeshape = Circle{Radius: 3}fmt.Printf("圆形的面积是：%+v\n", shape.Area())
}

运行结果：

PS D:\workspaceGo\src\interface> go run .\interfaceTest.go
矩形的面积是：50
圆形的面积是：28.259999999999998

3.2 一个类型实现多个接口

此例子中，定义了两个接口，分别是 ShapeArea（求面积） 和 ShapeRound（求周长） 两个接口，实例化了 Sequre 类型并且赋值给两个接口，调用各自接口方法

package mainimport "fmt"// 定义一个图形接口，方法是求图形的面积
type ShapeArea interface {Area() float64
}// 定一个图形接口，方法是求图形周长
type ShageRound interface {Round() float64
}// 定义一个正方形
type Sequre struct {Side float64
}// 正方形实现了 ShapeArea 接口中求面积的 Area 方法
func (s Sequre) Area() float64 {return s.Side * s.Side
}// 正方形实现了 ShapeRound 接口中周长 Round 的方法
func (s Sequre) Round() float64 {return 4 * s.Side
}func main() {// 定义接口var spaceArea ShapeAreavar spaceRound ShageRound// 实例化 Sequre 结构体s := Sequre{Side: 9}// 赋值给接口 spaceArea 以求面积spaceArea = sfmt.Printf("正方形的面积是：%+v\n", spaceArea.Area())// 赋值给接口 spaceRound 以求周长spaceRound = sfmt.Printf("正方形的周长是：%+v\n", spaceRound.Round())
}

运行结果：

PS D:\workspaceGo\src\interface> go run .\interfaceTest2.go
正方形的面积是：81
正方形的周长是：36

3.3 接口嵌套

此示例中，定义了两个接口 Sayer 和 Mover ，为了方便其他类型是，又定义了一个接口 Animal 嵌套了 Sayer 和 Mover 两个接口，基于两个接口的规则一自身，然后定义了 Cat 结构体类型，实例化之后赋值给了 Animal 变量 ‘yuanbao’，元宝是之前养过的一只很有灵性的黑白猫，元宝就可以叫，还可以上蹿下跳了。

package mainimport "fmt"// 定义接口 表示可以说话
type Sayer interface {say()
}// 定义接口，表示可以移动
type Mover interface {move()
}// 接口嵌套
type Animal interface {SayerMover
}// 定义结构体类型 猫咪
type Cat struct {Name string
}// 定义猫咪叫的方法
func (c Cat) say() {fmt.Printf("喵咪 %+v 在叫'喵喵喵'\n", c.Name)
}// 定义猫咪动的方法
func (c Cat) move() {fmt.Printf("猫咪 %+v 在上蹿下跳\n", c.Name)
}func main() {var yuanbao Animalyuanbao = Cat{Name: "元宝"}yuanbao.say()yuanbao.move()
}

运行结果：

PS D:\workspaceGo\src\interface> go run .\interfaceNested.go
喵咪 元宝 在叫'喵喵喵'
猫咪 元宝 在上蹿下跳

3.4 空接口

此示例中定义了一个空接口，既然接口是一种类型，不关心实现，那我们可以借助空接口来实现接受任何类型参数，类似于JAVA中的 Object 超类，可以接受任何参数，可以作为函数的参数，也可以放在 map 中以便此 map 存放任何类型的值。

package mainimport "fmt"// 定义一个空接口
type Object interface{}// 定义一个函数，接受任何类型参数
func show(o interface{}) {fmt.Printf("type: %T, value: %+v\n", o, o)
}func main() {show(100)show("phan日复一日，刻苦学习，成就大业！")// 定义一个 Map, key为字符串，值为任何类型var myInfo = make(map[string]interface{})myInfo["name"] = "phen"myInfo["age"] = 25myInfo["hobby"] = "运动，看书，数钱"myInfo["rich"] = falsefmt.Printf("phen的个人信息：%+v\n", myInfo)
}

运行结果：

PS D:\workspaceGo\src\interface> go run .\interfaceEmpty.go
type: int, value: 100
type: string, value: phan日复一日，刻苦学习，成就大业！
phen的个人信息：map[age:25 hobby:运动，看书，数钱 name:phen rich:false]

四、接口与类型断言

• 类型断言是将接口类型转换为其他类型的操作
• 类型断言有两种方式：1、value, ok := x.(T)，2、value := x.(T)
• 类型断言可以判断接口类型是否实现了某个接口
• 类型断言可以判断接口类型是否是某个具体类型

package mainimport "fmt"// 定义一个图形接口，方法是求图形的面积
type Shape interface {Area() float64
}// 定义一个矩形
type Rectangle struct {Width  float64Height float64
}// 矩形实现了 Shape 接口中求面积的 Area 方法
func (r Rectangle) Area() float64 {return r.Width * r.Height
}func main() {// 定义一个接口类型变量var shape Shape// 接口断言,如果 ok = true, 则 rect 的类型为 Rectangleif rect, ok := shape.(Rectangle); ok {fmt.Printf("矩形的面积为 %+v\n", rect.Area())} else {fmt.Println("接口 shape 不包含 Rectangle 的值")}// 创建一个矩形并赋值给接口 shapeshape = Rectangle{Width: 5, Height: 10}// 接口断言,如果 ok2 = true, 则 r 的类型为 Rectangleif r, ok2 := shape.(Rectangle); ok2 {fmt.Printf("矩形的面积是：%+v\n", r.Area())} else {fmt.Println("接口 shape 不包含 Rectangle 的值")}
}

运行结果：

PS D:\workspaceGo\src\interface> go run .\interfaceTest.go 
接口 shape 不包含 Rectangle 的值
矩形的面积是：50

从运行结果看，在没有给接口 shape 赋值的时，断言 ok 是 false，下面给接口类型变量 shape 正式赋值了，则成功执行了 r.Area() 计算了面积。

五、接口运用

• 接口类型可以作为函数的参数接受参数
• 接口类型可以是任意类型作为 map、结构体等的 value
• 接口类型可以让代码解耦
• 利用接口可以进行提取和抽离出来公共模块，提高开发效率
• 等…

六、总结

接口类型在 Go 语言中是非常重要的特性，它提供了一种约定和抽象的方式，让不同的类型可以用相同的方式处理。在实际开发中有许多用途和场景，重要包括：

1. 实现多态性：让不同类型以相同方式处理，提高代码的灵活性和复用性
2. 解耦代码：通过接口将代码解耦，使得不同模块直接依赖较少，从而提高代码的可维护性
3. 实现设计模式：接口类型可以很好的支持如 工厂模式、策略模式等这些模式的实现，让代码更加简洁易于维护和理解
4. 扩展性和适配器模式：通过接口，可以很好的扩展程序的功能，只需实现相应的方法即可，同时接口也可以适用于不同的模块，将不同的类型适配成统一的接口类型，实现代码的复用和扩展
5. 测试和模拟：在单元测试中，可以利用接口来模拟依赖项，实现代码的测试隔离。通过使用接口，可以方便的替换真实的依赖实现，从而实现对代码的独立测试

总而言之，接口类型在 Go 语言中非常灵活和强大，它可以帮助我们实现面向接口编程，提高代码的灵活性和可复用性，减少代码的耦合性，使得代码更加清晰、简洁和易于维护。在实际开发中，合理地使用接口类型，可以使代码更加健壮和可扩展，提高开发效率和质量。

现阶段还是对 Go 语言的学习阶段，想必有一些地方考虑的不全面，本文示例全部是亲自手敲代码并且执行通过。
如有问题，还请指教。
评论去告诉我哦！！！一起学习一起进步！！！