【Go语言】【14】GO语言的接口类型

1、什么是接口？

在面向对象的语言中，接口是用来限制实现类行为的。怎么理解这句话呢？

定义一个Person接口，我只会站在我的角度上考虑问题，比如Person（人），自然想到会吃饭、睡觉等：

interface Person

{

      // 人会吃饭

      void eat();

      // 人会睡觉

      void sleep();

}

我是站在接口角度上考虑接口如何定义，此时不会过多考虑实现类的行为。

这很正常，因为我不能确定谁会使用我的接口，有一天SuperMan说：“我要用你定义的接口”，那SuperMan必须用implements实现Person接口的行为：

// SuperMan实现Person接口

public class SuperMan implements Person

{

      // 超人会吃饭

       public void eat()

       {

              System.out.println("super man can eat.");

       }

       // 超人会睡觉

       public void sleep()

       {

              System.out.println("super man can sleep.");

       }

}

等到SuperMan实现完了之后，他对我说：“作为超人，我是会飞的哦~”

这时作为Person定义者的我，只有两个选择：

对SuperMan说：“飞是你自己的行为，我不帮你定义这种行为！”。可是经过若干万年之后人类进化了怎么办？

对SuperMan说：“好吧，我帮你定义这种行为，可是一旦Person有了fly，你也必须实现fly”

其实无论上面哪种结果，都相当于接口把实现类绑架了。

【备注】：悄悄地告诉你，上面的代码是Java语言                                                                                                      

2、GO语言的接口呢？

GO语言有接口类型（interface{}），它与面向对象的接口含义不同，GO语言的接口类型与数组（array）、切片（slice）、集合（map）、结构体（struct）是同等地位的。怎么理解这句话呢？

我们前面已知道：

var num int  // 定义了一个int型变量num

同理：

var any interface{} // 定义了一个接口类型变量any

从这个角度上看，GO的interface{}与面向对象的接口是不一样吧。C_0009.gif   更加不一样的是，interface{}是一个任意类型，或者说是万能类型。

3、GO语言的任意类型

也就是说定义一个变量为interface{}类型，可以把任意的值赋给这个变量，例如：

var v1 interface{} = 250       // 把int值赋给interface{}

var v2 interface{} = "eagle" // 把string值赋给interface{}

var v3 interface{} = &v1      // 把v1的地址赋给interface{}

当然函数的入参类型也可以是interface{}，这样函数就可以接受任意类型的参数，例如GO语言标准库fmt中的函数Println()

func Println(args ...interface{}){

        // 略

}

任意类型看起来很爽，可以把任意的值都赋给interface{}类型变量，就像JDK1.4时的Vector，那时候Java还没有泛型的概念，任意值都可以向Vector里面放，但问题也接踵而至：

// 定义一个长度为3的Any类型数组，求数组元素之和，即anyArr[0]+anyArr[1]+anyArr[2]

var anyArr [3]interface{}

anyArr[0] = "eagle"    // anyArr[0]赋值为字符串

anyArr[1] = 20           // anyArr[1]赋值为int

anyArr[2] = 75.3        // anyArr[2]赋值为float64

// 此时若求和，会有什么结果呢？

fmt.Println(anyArr[0] + anyArr[1] + anyArr[2])

4、类型判断

上例直观上来看，string不能和int直接相加，所以我们需要判断元素类型，若元素类型是数字型的，我们就执行“+”操作；若元素类型是字符串型的，我们就跳过。这里需要引入另外一个知识：switch-type

即：拿到一个interface{}之后，可以结合switch语句判断变量的类型                                                                            

例如：

var v interface{} = 3

switch v.(type){

      case int:

              fmt.Println("3 is int")

      case string:

              fmt.Println("3 is string")

      default:

              fmt.Println("unkown type")

}

所以上面的例子可以进一步修改如下:

// 定义一个长度为3的Any类型数组，求数组元素之和，即anyArr[0]+anyArr[1]+anyArr[2]

var anyArr [3]interface{}

anyArr[0] = "eagle"

anyArr[1] = 20

anyArr[2] = 75.3

// 定义一个总和变量total

var total float64 = 0

// 遍历Any类型数组

for i := 0; i < len(anyArr); i++ {

        // 针对Any类型数组中的每个元素进行类型查询

        switch vType := anyArr[i].(type) {

              case int:

                      total += float64(vType)

              case float64:

                      total += vType

              default:

                      // do nothing

        }

}

// 打印Any类型数组中数字之和

fmt.Println(total)

5、interface类型与struct类型

 从上面看interface类型很简单嘛，或许吧。

我们再回顾一下struct类型，struct类型是一个结构体，里面可以定义成员，它类似面向对象的一个类，类里面可以定义成员变量，比如：

// 定义一个person结构体，里面有姓名、年龄、身高、体重成员

type person struct{

        name                 string

        age                    int

        height, weight   float64

}

那么interface类型是否也可以这样定义呢？如下：

/**

 * 定义一个手表接口，通过手表接口我们可以知道小时、分钟和秒

 */

type watch interface {

        getHour() int

        getMinute() int

        getSecond() int

}

通过编译（go build myIf.go）会发现并没有抛出错误！

wKiom1WlKLnStanZAADiDZWEgn0265.jpg

从结果可以看出完全可以这样定义一个类型为interface的变量watch，并且还可以为watch增加相应的方法；但与struct不同的是：struct里面的成员是变量，而interface里面的成员是函数，即我们可以使用interface定义接口。

6、interface定义接口示例

（1）GO语言接口实现

       周围的不少朋友现在都有一款iWatch智能手表，一般都用来运动时监控心率，这也意味着iWatch不仅能看时间这么简单。下面我们定义一个iWatch类型：

type iWatch int    // 定义一个iWatch类型，它实际上就是int型；相当于为int型取一个别名iWatch

接下来为iWatch类型增加三个方法，分别为getHour()、getMinute()、getSecond()

// 为iWatch增加getHour()方法

func (w iWatch) getHour() int {

        return time.Now().Hour()

}

// 为iWatch增加getMinute()方法

func (w iWatch) getMinute() int {

        return time.Now().Minute()

}

// 为iWatch增加getSecond()方法

func (w iWatch) getSecond() int {

        return time.Now().Second()

}

下面是GO语言的精彩内容，请各位看客睁大眼睛：

func main() {

        var w watch  // 定义类型为watch的变量w

        var t iWatch  // 定义类型为iWatch的变量t

        w = t             // 把类型为watch的变量w赋值给类型为iWatch的变量t，这样能行的通吗？

        fmt.Println("Current Hour:", w.getHour(), ", Minute:", w.getMinute(), ", Second:", w.getSecond())

}

在这个测试代码中：

var w watch

相当于定义了一个接口变量

var t iWatch

相当于定义了一个iWatch对象

w = t

直接把对象t 赋给了接口变量w，但没有像其它面向对象语言那样，让iWatch implements watch，这样能行的通吗？

把“吗”字去掉，请看结果：

wKioL1WmVRujSREcAAB1baVrR5Y574.jpg

神奇吧 ：）

以上是GO语言的接口实现。

（2）Java语言的接口实现

用面向对象的编程语言来解释：

wKiom1WmVGnjDIhoAAAaPrHbUKw134.jpg

在面向对象的编程语言中，比如Son是一个实现类，Father是一个接口，Son要实现Father接口，必须使用implements显式地声明，同时在Son中实现Father里面定义的方法，比如：

interface Father{

         getHour();

}

class Son implements Father{

         // 实现父接口Father定义的方法getHour()

         public int getHour(){

                 return 20;

         }      

}

一旦接口Father增加一个方法getSecond()，那么实现该接口的所有孩儿都必须实现getSecond()方法。在使用时：

Father father = new Son();

即孩儿对象可以赋值给Father接口

【备注】：若对上面面向对象编程语言不熟悉的话，建议看一下设计模式相关的书籍

（3）侵入式接口和非侵入式接口

像上面（2）中的Java就是侵入式接口。

GO语言中，像上面（1）所示，尽管定义了接口watch，但实现类iWatch并没有显示地声明实现该接口，只是watch中的方法都已在iWatch中实现，那么这种父子关系已建立，这种接口被称为“非侵入式接口”

7、引申

上面例子中，为iWatch定义了三个方法，现在我们修改一下这三个方法：

// 为*iWatch增加getHour()方法

func (w *iWatch) getHour() int {

        return time.Now().Hour()

}

// 为*iWatch增加getMinute()方法

func (w *iWatch) getMinute() int {

        return time.Now().Minute()

}

// 为*iWatch增加getSecond()方法

func (w *iWatch) getSecond() int {

        return time.Now().Second()

}

这相当于并不是为iWatch类型增加了三个方法，而是为*iWatch类型增加了三个方法，那么调用时也需要相应修改：

func main() {

        var w watch

        var t iWatch

        w = &t        

        fmt.Println("Current Hour:", w.getHour(), ", Minute:", w.getMinute(), ", Second:", w.getSecond())

}

好了，关于GO语言的接口类型就聊到这里，请记住这么三句话：

interface是类型

interface类型的变量可以赋值

任何实现了interface类型的具体类型变量，都可以赋值给interface类型的变量

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