11.1 接口是什么

Go 語言不是一種“傳統(tǒng)”的面向對象編程語言：它里面沒有類和繼承的概念哆料。

但是 Go 語言里有非常靈活的接口概念，通過它可以實現(xiàn)很多面向對象的特性吗铐。接口提供了一種方式來說明對象的行為：如果誰能搞定這件事东亦，它就可以用在這兒。

接口定義了一組方法（方法集），但是這些方法不包含（實現(xiàn)）代碼：它們沒有被實現(xiàn)（它們是抽象的）典阵。接口里也不能包含變量奋渔。

通過如下格式定義接口：

typeNamerinterface{Method1(param_list) return_typeMethod2(param_list) return_type? ? ...}

上面的Namer是一個接口類型。

（按照約定壮啊，只包含一個方法的）接口的名字由方法名加[e]r后綴組成嫉鲸，例如Printer、Reader歹啼、Writer玄渗、Logger、Converter等等狸眼。還有一些不常用的方式（當后綴er不合適時）藤树，比如Recoverable，此時接口名以able結尾拓萌，或者以I開頭（像.NET或Java中那樣）岁钓。

Go 語言中的接口都很簡短，通常它們會包含 0 個微王、最多 3 個方法屡限。

不像大多數(shù)面向對象編程語言，在 Go 語言中接口可以有值炕倘，一個接口類型的變量或一個接口值：var ai Namer钧大，ai是一個多字（multiword）數(shù)據(jù)結構，它的值是nil罩旋。它本質上是一個指針拓型，雖然不完全是一回事。指向接口值的指針是非法的瘸恼，它們不僅一點用也沒有，還會導致代碼錯誤册养。

此處的方法指針表是通過運行時反射能力構建的东帅。

類型（比如結構體）實現(xiàn)接口方法集中的方法，每一個方法的實現(xiàn)說明了此方法是如何作用于該類型的：即實現(xiàn)接口球拦，同時方法集也構成了該類型的接口靠闭。實現(xiàn)了Namer接口類型的變量可以賦值給ai（接收者值），此時方法表中的指針會指向被實現(xiàn)的接口方法坎炼。當然如果另一個類型（也實現(xiàn)了該接口）的變量被賦值給ai愧膀，這二者（譯者注：指針和方法實現(xiàn)）也會隨之改變。

類型不需要顯式聲明它實現(xiàn)了某個接口：接口被隱式地實現(xiàn)谣光。多個類型可以實現(xiàn)同一個接口檩淋。

實現(xiàn)某個接口的類型（除了實現(xiàn)接口方法外）可以有其他的方法。

一個類型可以實現(xiàn)多個接口萄金。

接口類型可以包含一個實例的引用蟀悦， 該實例的類型實現(xiàn)了此接口（接口是動態(tài)類型）媚朦。

即使接口在類型之后才定義，二者處于不同的包中日戈，被單獨編譯：只要類型實現(xiàn)了接口中的方法询张，它就實現(xiàn)了此接口。

所有這些特性使得接口具有很大的靈活性浙炼。

第一個例子：

示例 11.1interfaces.go：

packagemainimport"fmt"typeShaperinterface{Area()float32}typeSquarestruct{? ? sidefloat32}func(sq*Square)Area()float32{returnsq.side* sq.side}funcmain() {sq1:=new(Square)? ? sq1.side=5//var areaIntf Shaper//areaIntf = sq1//shorter,without separate declaration://areaIntf := Shaper(sq1)//or even:areaIntf:=sq1? ? fmt.Printf("The square has area:%f\n", areaIntf.Area())}

輸出：

The square has area: 25.000000

上面的程序定義了一個結構體Square和一個接口Shaper份氧，接口有一個方法Area()。

在main()方法中創(chuàng)建了一個Square的實例弯屈。在主程序外邊定義了一個接收者類型是Square方法的Area()蜗帜，用來計算正方形的面積：結構體Square實現(xiàn)了接口Shaper。

所以可以將一個Square類型的變量賦值給一個接口類型的變量：areaIntf = sq1季俩。

現(xiàn)在接口變量包含一個指向Square變量的引用钮糖，通過它可以調用Square上的方法Area()。當然也可以直接在Square的實例上調用此方法酌住，但是在接口實例上調用此方法更令人興奮店归，它使此方法更具有一般性。接口變量里包含了接收者實例的值和指向對應方法表的指針酪我。

這是多態(tài)的 Go 版本消痛，多態(tài)是面向對象編程中一個廣為人知的概念：根據(jù)當前的類型選擇正確的方法，或者說：同一種類型在不同的實例上似乎表現(xiàn)出不同的行為都哭。

如果Square沒有實現(xiàn)Area()方法秩伞，編譯器將會給出清晰的錯誤信息：

cannot use sq1 (type *Square) as type Shaper in assignment:

*Square does not implement Shaper (missing Area method)

如果Shaper有另外一個方法Perimeter()，但是Square沒有實現(xiàn)它欺矫，即使沒有人在Square實例上調用這個方法纱新，編譯器也會給出上面同樣的錯誤。

擴展一下上面的例子穆趴，類型Rectangle也實現(xiàn)了Shaper接口脸爱。接著創(chuàng)建一個Shaper類型的數(shù)組，迭代它的每一個元素并在上面調用Area()方法未妹，以此來展示多態(tài)行為：

示例 11.2interfaces_poly.go：

packagemainimport"fmt"typeShaperinterface{Area()float32}typeSquarestruct{? ? sidefloat32}func(sq*Square)Area()float32{returnsq.side* sq.side}typeRectanglestruct{? ? length, widthfloat32}func(rRectangle)Area()float32{returnr.length* r.width}funcmain() {r:=Rectangle{5,3}//Area() of Rectangle needs a valueq:=&Square{5}//Area() of Square needs a pointer//shapes := []Shaper{Shaper(r), Shaper(q)}//or shortershapes:=[]Shaper{r, q}? ? fmt.Println("Looping through shapes for area ...")forn,_:=rangeshapes {? ? ? ? fmt.Println("Shape details:", shapes[n])? ? ? ? fmt.Println("Area of this shape is:", shapes[n].Area())? ? }}

輸出：

Looping through shapes for area ...

Shape details:? {5 3}

Area of this shape is:? 15

Shape details:? &{5}

Area of this shape is:? 25

在調用shapes[n].Area())這個時簿废，只知道shapes[n]是一個Shaper對象，最后它搖身一變成為了一個Square或Rectangle對象络它，并且表現(xiàn)出了相對應的行為族檬。

也許從現(xiàn)在開始你將看到通過接口如何產(chǎn)生更干凈、更簡單及更具有擴展性的代碼化戳。在 11.12.3 中將看到在開發(fā)中為類型添加新的接口是多么的容易单料。

下面是一個更具體的例子：有兩個類型stockPosition和car，它們都有一個getValue()方法，我們可以定義一個具有此方法的接口valuable看尼。接著定義一個使用valuable類型作為參數(shù)的函數(shù)showValue()递鹉，所有實現(xiàn)了valuable接口的類型都可以用這個函數(shù)。

示例 11.3valuable.go：

packagemainimport"fmt"typestockPositionstruct{? ? tickerstringsharePricefloat32countfloat32}/*method to determine the value of a stock position*/func(sstockPosition)getValue()float32{returns.sharePrice* s.count}typecarstruct{makestringmodelstringpricefloat32}/*method to determine the value of a car*/func(ccar)getValue()float32{returnc.price}/*contract that defines different things that have value*/typevaluableinterface{getValue()float32}funcshowValue(assetvaluable) {? ? fmt.Printf("Value of the asset is%f\n", asset.getValue())}funcmain() {varovaluable = stockPosition{"GOOG",577.20,4}showValue(o)? ? o = car{"BMW","M3",66500}showValue(o)}

輸出：

Value of the asset is 2308.800049

Value of the asset is 66500.000000

一個標準庫的例子

io包里有一個接口類型Reader:

typeReaderinterface{Read(p []byte) (nint, errerror)}

定義變量r：var r io.Reader

那么就可以寫如下的代碼：

varrio.Readerr = os.Stdin//see 12.1r = bufio.NewReader(r)? ? r =new(bytes.Buffer)? ? f,_:=os.Open("test.txt")? ? r = bufio.NewReader(f)

上面r右邊的類型都實現(xiàn)了Read()方法藏斩，并且有相同的方法簽名躏结，r的靜態(tài)類型是io.Reader。

備注

有的時候狰域，也會以一種稍微不同的方式來使用接口這個詞：從某個類型的角度來看媳拴，它的接口指的是：它的所有導出方法，只不過沒有顯式地為這些導出方法額外定一個接口而已兆览。

練習 11.1simple_interface.go：

定義一個接口Simpler屈溉，它有一個Get()方法和一個Set()，Get()返回一個整型值抬探，Set()有一個整型參數(shù)子巾。創(chuàng)建一個結構體類型Simple實現(xiàn)這個接口。

接著定一個函數(shù)小压，它有一個Simpler類型的參數(shù)线梗，調用參數(shù)的Get()和Set()方法。在main函數(shù)里調用這個函數(shù)怠益，看看它是否可以正確運行仪搔。

練習 11.2interfaces_poly2.go：

a) 擴展 interfaces_poly.go 中的例子，添加一個Circle類型

b) 使用一個抽象類型Shape（沒有字段） 實現(xiàn)同樣的功能蜻牢，它實現(xiàn)接口Shaper烤咧，然后在其他類型里內嵌此類型。擴展 10.6.5 中的例子來說明覆寫抢呆。