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【Go语言】面向对象扩展——接口

【Go语言】面向对象扩展——接口

作者: hellomi001 | 来源:发表于2018-06-23 11:33 被阅读0次

    From:https://www.cnblogs.com/Mike-zh/p/3787679.html

    简单地说 Interface是一组Method的组合,可以通过Interface来定义对象的一组行为。

    如果某个对象实现了某个接口的所有方法,就表示它实现了该借口,无需显式地在该类型上添加接口说明。

    Interface是一个方法的集合,它里面没有其他类型变量,而且Method只用定义原型 不用实现

    ①接口定义

    1.命名时习惯以"er"结尾,如Printer Reader Writer

    2.一个Interface的Method不宜过多,一般0~3个

    3.一个Interface可以被任意的对象事项;相应地,一个对象也可以实现多个Interface

    示例:

    type Peoplestruct{

        Name string}

    type Student struct{

        People

        School string}

    type Teacher struct{

        People

        Department string}

    func (p People) SayHi(){}

    func (s Student) SayHi(){}

    func (t Teacher) SayHi(){}

    func (s Student) Study(){}//根据struct的方法提取接口 从而使struct自动实现了该接口type Speakerinterface{

        SayHi()

    }

    type Learner interface{

        SayHi()

        Study()

    }

    上面的例子中,Speaker接口被对象People,Teacher,Student实现;而Student同时实现了接口Speaker和Learner。

    接口组合:

    type SpeakLearnerinterface {

        Speaker

        Learner

    }//组合后使得SpeakLearner具有Speaker和Learner的功能

    空接口:

    任何类型都实现了空接口,相当于Java中的Object类

    func test(ainterface{}){}//该方法可以接受任意类型(int rune float32 struct...)的参数

    ②接口执行机制和接口赋值

    首先介绍一种Go语言带接收者(Receiver)的函数机制(下面的两种情况执行结果一样,涉及到struct成员值改变时仍然一样)

    情况1:

    package main

    import (

        "fmt")

    type People struct {

        Name string}

    func (p People) SayHi(){ //此处的Receiver是strcutfmt.Println("hello, this is", p.Name)

    }

    func (p *People) Study(){//此处的Receiver是****structfmt.Printf("%s is studying\n", p.Name)

    }

    type SpeakLearner interface {

        SayHi()

        Study()

    }

    func main() {

        people := People{"zhangsan"}//这里的people为People类型    people.SayHi()

        people.Study()

    }

    情况2:

    func main() {

        people := &People{"zhangsan"}//这里的people为**People类型,即指针    people.SayHi()

        people.Study()

    }

    通过上面的例子可以看出Receiver为People和*People的函数均可被People或者*People两种类型调用,接下来借可能有在调用过程中People与*People之间的转换问题

    看下面的例子:

    package main

    import (

        "fmt")

    type Example struct{

        Integer1 int    Integer2 int}

    func (e Example) Assign(num1 int, num2int) {

        e.Integer1, e.Integer2 = num1, num2

    }

    func (e *Example) Add(num1int, num2int) {

        e.Integer1 +=num1

        e.Integer2 +=num2

    }

    func main(){

        vare1 Example = Example{3,4}

        e1.Assign(1,1)

        fmt.Println(e1)

        e1.Add(1,1)

        fmt.Println(e1)

        vare2 *Example = &Example{3,4}

        e2.Assign(1,1)

        fmt.Println(e2)

        e2.Add(1,1)

        fmt.Println(e2)

    }

    以上程序的执行结果为:

    {3,4}

    {4,5}&{3,4}&{4,5}

    可以看出实际执行的过程按函数定义前的Receiver类型执行。

    对于接口的执行机制:

    1.T仅拥有属于T类型的方法集,而*T则同时拥有(T+*T)方法集

    2.基于T实现方法,表示同时实现了interface和interface(*T)接口

    3.基于*T实现方法,那就只能是对interface(*T)实现接口

    type Integerintfunc (a Integer) Less(b Integer) bool {

        returna < b

    }

    func (a *Integer) Add(b Integer) {

        *a += b

    }

    相应地,我们定义接口LessAdder,如下:

    type LessAdder interface {

        Less(b Integer) bool    Add(b Integer)

    }

    现在有个问题:假设我们定义一个Integer类型的对象实例,怎么将其赋值给LessAdder接口呢?

    应该用下面的语句(1),还是语句(2)呢?vara Integer =1varb LessAdder = &a  ... (1)varb LessAdder = a  ... (2)

    答案是应该用语句(1)。原因在于,Go语言可以根据下面的函数:

    func (a Integer) Less(b Integer) bool 

    即自动生成一个新的Less()方法:

    func (a *Integer) Less(b Integer)bool {

        return(*a).Less(b)

    }

    这样,类型*Integer就既存在Less()方法,也存在Add()方法,满足LessAdder接口。

    而从另一方面来说,根据

    func (a *Integer) Add(b Integer)

    这个函数无法自动生成以下这个成员方法:

    func (a Integer) Add(b Integer) {

        (&a).Add(b)

    }

    因为(&a).Add()改变的只是函数参数a,对外部实际要操作的对象并无影响,这不符合用

    户的预期。所以,Go语言不会自动为其生成该函数。

    因此,类型Integer只存在Less()方法,缺少Add()方法,不满足LessAdder接口,故此上面的语句(2)不能赋值。

    接口赋值举例:

    package main

    import(

        "fmt")//定义对象People、Teacher和Studenttype Peoplestruct {

        Name string}

    type Teacher struct{

        People

        Department string}

    type Student struct{

        People

        School string}//对象方法实现func (p People) SayHi() {

        fmt.Printf("Hi, I'm %s. Nice to meet you!\n",p.Name)

    }

    func (t Teacher) SayHi(){

        fmt.Printf("Hi, my name is %s. I'm working in %s .\n", t.Name, t.Department)

    }

    func (s Student) SayHi() {

        fmt.Printf("Hi, my name is %s. I'm studying in %s.\n", s.Name, s.School)

    }

    func (s Student) Study() {

        fmt.Printf("I'm learning Golang in %s.\n", s.School)

    }//定义接口Speaker和Learnertype Speakerinterface{

        SayHi()

    }

    type Learner interface{

        SayHi()

        Study()

    }

    func main() {

        people := People{"张三"}

        teacher := Teacher{People{"郑智"},"Computer Science"}

        student := Student{People{"李明"},"Yale University"}

        varisSpeaker//定义Speaker接口类型的变量is= people//is能存储Peopleis.SayHi()

        is= teacher//is能存储Teacheris.SayHi()

        is= student

        is.SayHi()//is能存储Studentvar il Learner

        il = student//Learner类型接口的变量能存储Student    il.Study()

    }

    执行结果为:

    Hi, I'm 张三. Nice to meet you!Hi, my nameis郑智. I'm working in Computer Science .Hi, my nameis李明. I'm studying in Yale University.I'm learning Golang in Yale University.

    通过这个例子可以 看到(如同Java等语言)接口机制在多态和创建可扩展可重用的代码时的重要作用

    ③匿名字段和接口转换

    若果接口类型S内部嵌入了接口类型T(匿名),则接口匿名字段方法集规则如下:

    1.如果S嵌入匿名类型T,则S方法集包含T方法集。

    2.如果S嵌入匿名类型*T,则S方法集包含*T方法集(包括Riceiver为T和*T的方法)。

    3.如果S嵌入匿名类型T或*T,则*S方法集包含*T方法集(包括Riceiver为T和*T的方法)。(重要)

    例如:

    package main

    import(

        "fmt"   

    )

    type People struct {

        Name string}

    type S1 struct{

        People              //S1类型嵌入匿名PeopleDepartmentstring}

    type S2 struct{

        *People//S2类型嵌入匿名*PeopleDepartmentstring}

    func (p People) Say1() {

        fmt.Printf("Hi, I'm %s. Say1111\n",p.Name)

    }

    func (p *People) Say2() {

        fmt.Printf("Hi, I'm %s. Say2222\n",p.Name)

    }

    type Speaker interface{

        Say1()

        Say2()

    }

    func main() {

        people := People{"张三"}

        s1 := S1{People{"郑智"},"Computer Science"}

        s2 := S2{&People{"李明"},"Math"}

        varis Speaker 

        is= &people//*People实现了Speaker接口is.Say1()

        is.Say2()

        //is = s1  //S1类型嵌入匿名People  不存在Say2()方法 因而未实现Speaker接口

                //错误提示: cannot use s1 (type S1) as type Speaker in assignment:

                //S1 does not implement Speaker (Say2 method has pointer receiver)is= s2//S2类型嵌入匿名*People  因而(p People) Say1()和(p *People) Say2()方法都有 实现了Speaker接口is.Say1()

        is.Say2()

        is= &s1//S1类型嵌入匿名People  *S1 实现了Speaker接口is.Say1()

        is.Say2()

        is= &s2//S2类型嵌入匿名*People  *S2 实现了Speaker接口is.Say1()

        is.Say2()

    }

     执行结果为:

    Hi, I'm 张三. Say1111Hi, I'm 张三. Say2222Hi, I'm 李明. Say1111Hi, I'm 李明. Say2222Hi, I'm 郑智. Say1111Hi, I'm 郑智. Say2222Hi, I'm 李明. Say1111Hi, I'm 李明. Say2222

    从而证明了匿名字段方法集的3条规则。

    接口转换类似于说是接口继承规则 可认为是实现复杂接口(方法多)向简单接口(方法少)转换,其中简单接口中的方法在复杂接口中均有声明 。例如:

    package main

    import(

        "fmt")

    type People struct {

        Name string}

    type Student struct{

        People

        School string}

    func (p People) GetPeopleInfo() {

        fmt.Println(p)

    }

    func (s Student) GetStudentInfo() {

        fmt.Println(s)

    }

    type PeopleInfo interface{

        GetPeopleInfo()

    }

    type StudentInfo interface{

        GetPeopleInfo()

        GetStudentInfo()

    }

    func main() {

        varisStudentInfo = Student{People{"李明"},"Yele University"}

        is.GetStudentInfo()

        is.GetPeopleInfo()

        varip PeopleInfo =is    ip.GetPeopleInfo()

        ///ip.GetStudentInfo()  note:ip.GetStudentInfo undefined}

    ④接口类型推断:Comma-ok断言和Switch测试

     利用接口类型推断可以 反向知道接口类型变量里面实际保存的是哪一种类型的对象。

    Go语言中,常用两种方法可以进行接口类型推断,即Comma-ok断言和Switch测试

    Comma-ok断言使用格式如下

    value,ok = element.(T)

    用法示例:

    //利用Comma-ok断言进行接口类型推断package main

    import(

        "fmt")

    type People struct{

        Name string    Age int}//定义空接口用于存储任意类型数据类型type Objectinterface{}

    func main() {

        people := People{"张三",20}

        objs := make([]Object,4)

        objs[0], objs[1], objs[2], objs[3] =1,true,"Hello", people

        forindex, element := range objs{

            ifvalue, ok := element.(int); ok{

                fmt.Printf("objs[%d]类型是int,value=%d\n", index, value)

            }elseifvalue, ok := element.(bool); ok{

                fmt.Printf("objs[%d]类型是bool,value=%v\n", index, value)

            }elseifvalue, ok := element.(string); ok{

                fmt.Printf("objs[%d]类型是string,value=%s\n", index, value)

            }elseifvalue, ok := element.(People); ok{

                fmt.Printf("objs[%d]类型是Peole,value=%v\n", index, value)

            }else{

                fmt.Printf("objs[%d]类型未知\n", index)

            }

        }

    }

    结果是这样的:

    objs[0]类型是int,value=1objs[1]类型是bool,value=trueobjs[2]类型是string,value=Hello

    objs[3]类型是Peole,value={张三20}

    使用Switch测试判断接口类型,程序结构更加简洁,示例如下(只修改了示例中的main函数):

    func main() {

        people := People{"张三",20}

        objs := make([]Object,4)

        objs[0], objs[1], objs[2], objs[3] =1,true,"Hello", people

        forindex, element := range objs{

            switchvalue := element.(type){

            caseint:

                fmt.Printf("objs[%d]类型是int,value=%d\n", index, value)

            casebool:

                fmt.Printf("objs[%d]类型是bool,value=%v\n", index, value)

            casestring:

                fmt.Printf("objs[%d]类型是string,value=%s\n", index, value)

            case People:

                fmt.Printf("objs[%d]类型是Peole,value=%v\n", index, value)

            default:

                fmt.Printf("objs[%d]类型未知\n", index)

            }

        }

    }

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