Golang 语言怎么使用接口编程?

作者: Golang语言开发栈  更新时间:2021-05-18 23:26:21  原文链接


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01

介绍

关于 Golang 语言接口的使用,在之前的一篇公众号文章中已经介绍过,未阅读的读者朋友,如果感兴趣,可以按需翻阅文末推荐阅读列表。本文我们主要介绍在 Golang 语言中,如何使用接口编程?以及接口的使用技巧。

02

接口编程

在 Golang 应用开发中,除了使用 Func,我们还经常会用到 Method,比如:

示例代码:

type Cat struct {
name string
}

func (c Cat) Eat() {
fmt.Printf("%s 正在吃饭\n", c.name)
}

func main () {
c := Cat{name: "kitty"}
c.Eat()
}

阅读上面这段代码,我们定义了一个 Cat 结构体,然后实现 Eat 方法。在 Golang 语言中,使用 Method 和使用 Func 的区别是,使用 Method 可以将类型和方法封装在一起,实现强耦合。

但是,如果我们除了 Cat 之外,现在又新增了 Dog,也要实现 Eat 方法。我们除了也定义一个 Dog 结构体,然后实现 Eat 方法之外。还可以定义一个 Animal 接口,实现多态。

示例代码:

type Animal interface {
Eat()
}

type Cat struct {
name string
}

type Dog struct {
name string
}

func (c Cat) Eat() {
fmt.Printf("%s 正在吃饭\n", c.name)
}

func (c Cat) Sleep() {
fmt.Printf("%s 正在睡觉\n", c.name)
}

func (d Dog) Eat() {
fmt.Printf("%s 正在吃饭\n", d.name)
}

func main () {
var a Animal
c := Cat{name: "kitty"}
d := Dog{name: "101"}
a = c
a.Eat()
a = d
a.Eat()
}

阅读上面这段代码,我们定义了一个包含 Eat() 方法的接口 Animal,Cat 和 Dog 分别实现 Animal 接口的  Eat() 方法,然后就可以通过将 Cat 类型和 Dog 类型的变量赋值给 Animal 接口,实现多态。

除此之外,我们还可以对上面这段代码进一步优化,上面这段代码虽然实现了多态,但是实现上有些繁琐。我们可以声明一个接收 Animal 接口类型参数的函数 AnimalAction()

示例代码:

type Animal interface {
Action() string
}

type Cat struct {
name string
}

type Dog struct {
name string
}

func (c Cat) Action() string {
return fmt.Sprintf("Cat %s 正在吃饭", c.name)
}

func (d Dog) Action() string {
return fmt.Sprintf("Dog %s 正在吃饭", d.name)
}

func AnimalAction (a Animal) {
fmt.Println(a.Action())
}

func main () {
c := Cat{name: "Kitty"}
AnimalAction(c)
d := Dog{name: "101"}
AnimalAction(d)
}

阅读上面这段代码,是否感觉似曾相识。在 Golang 语言标准库中有很多这种用法。

03

接口使用技巧

  • 尽量定义包含方法少的接口,建议控制接口方法数量不超过 3 个

    我们可以在一些 Golang 语言标准库中发现,很多接口包含的方法数量都不超过 3 个,也有很多接口仅包含 1 个方法。

    控制接口包含方法的数量尽量少的好处是接口包含的方法越少,越容易实现和组合。

  • 如何强制实现接口的所有方法

    Golang 语言中的接口是隐式实现的,并且不强制实现接口的所有方法。如果我们需要强制实现接口的所有方法,做法如下:

    示例代码:

    type Animal interface {
    Eat()
    Sleep()
    }

    type Cat struct {}

    func (c Cat) Eat() {
    fmt.Println("Cat 正在吃饭")
    }

    // func (c Cat) Sleep() {
    // fmt.Println("Cat 正在睡觉")
    // }

    type Dog struct {}

    func (d Dog) Eat() {
    fmt.Println("Dog 正在吃饭")
    }

    // func (d Dog) Sleep() {
    // fmt.Println("Dog 正在睡觉")
    // }

    func main () {
    var _ Animal = (*Cat)(nil)
    var _ Animal = (*Dog)(nil)
    c := Cat{}
    c.Eat()
    d := Dog{}
    d.Eat()
    }

    OutPut:

    cannot use (*Cat)(nil) (type *Cat) as type Animal in assignment:
    *Cat does not implement Animal (missing Sleep method)
    cannot use (*Dog)(nil) (type *Dog) as type Animal in assignment:
    *Dog does not implement Animal (missing Sleep method)

    阅读上面这段代码,我们通过声明变量:

    var _ Animal = (*Cat)(nil)
    var _ Animal = (*Dog)(nil)

    强制实现接口的所有方法。

  • 尽量不使用空接口类型作为函数参数

    Golang 语言是强类型静态语言,Golang 编译器在编译期间会对变量做类型检查。如果函数或方法接收的参数类型是空接口 interface{} ,编译器将收不到任何信息,也就不会对空接口类型的变量进行类型检查,接收参数的类型将需要开发者自己做类型检查。所以开发者尽量不要使用空接口  interface{} 变量作为接收参数。

    但是空接口 interface{} 类型也并非完全无用武之地,因为目前 Golang 语言(v1.16.4)还未支持泛型,当需要处理未知类型的参数时,可以使用空接口  interface{} 类型,在 Golang 语言标准库中也有该使用方式,比如  fmt 包。

04

总结

本文我们介绍了如何使用接口编程,通过一个简单示例,循序渐进地介绍了接口编程的使用方式,此外,我们还介绍了一些接口使用技巧。

建议读者朋友们动手敲一下示例代码,通过亲自运行代码加深理解。关于接口本身的介绍,读者朋友们可以按需阅读推荐列表中的相关文章。

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参考资料:

https://golang.org/doc/effective_go#interfaces_and_types

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