8. 方法抽象與接口

上一節(jié)中談到了面向?qū)ο箝菪。⑶叶x了一堆方法，從對象的角度定義了其操作的方法妆够。然而识啦，你是誰，我并不關(guān)心神妹，我只關(guān)心你能為我干什么颓哮，是所有不同對象接觸的一個界面。在Go中鸵荠，接口就是這樣一種抽象類型冕茅，它定義了一個對象的行為，即定義了你應(yīng)該做什么蛹找，但具體怎么做姨伤，接口并不管。如果說封裝是保護(hù)了代碼實現(xiàn)的內(nèi)部庸疾，那么接口則是規(guī)范了交互約定乍楚，保護(hù)了外部代碼，兩者是相輔相成的届慈。定義接口對于團(tuán)隊協(xié)作徒溪，保護(hù)外部代碼，維持歷史軟件版本非常重要金顿。具體來說臊泌，接口是一個或幾個方法簽名的集合，如果一個類型定義了接口中所有方法揍拆，就實現(xiàn)了該接口渠概。Unix/Linux系統(tǒng)中流傳著一句話叫 "Everything is a file"，即一切對象都是文件（更為確切的應(yīng)當(dāng)是一切對象都是文件描述符）設(shè)備是文件自身是文件嫂拴、設(shè)備是文件播揪、網(wǎng)絡(luò)是文件,進(jìn)程都可以是一個文件，可以文件是一個抽象筒狠，一切支持讀寫操作接口剪芍，事實上操作一個普通文件和操作一個設(shè)備，其底層差異是非常巨大的窟蓝，但面對對象與接口設(shè)計讓他們都成為了文件罪裹。

接口的定義與聲明

// 定義接口
type InterfaceNameA interface {
    Method1()
    Method2()
}
type InterfaceNameB interface{
    Method3()
    Method4()
}
type InterfaceNameC interface{
    InterfaceNameA
    InterfaceNameB
    Method5()
}
// 聲明
var IN InterfaceNameA
// 調(diào)用
IN = DataType
IN.MethodX()

接口的定義不像結(jié)構(gòu)體饱普，其對順序沒有要求，或者說不區(qū)分順序状共。在接口中可以直接寫入方法簽名或使用另一個接口套耕。要實現(xiàn)一個接口，就必須實現(xiàn)接口中的所有方法峡继。一個數(shù)據(jù)類型可以實現(xiàn)多個接口類型冯袍。

接口的聲明需要通過 var 關(guān)鍵字實現(xiàn)，無法使用類型推導(dǎo)碾牌。接口類型的零值是 nil康愤，如果聲明接口卻沒有賦值或沒有實現(xiàn)，調(diào)用就會出錯舶吗。

下面看一個具體的例子征冷。假設(shè)名為"生長"的接口，里面包含"開花"誓琼、"結(jié)果"兩個方法,用于演示植物生長過程检激。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

// GrowUp interface has methods bloom, fructify
type GrowUp interface {
    bloom() string
    fructify() string
}

type sumflower string
type apple string

func (app apple) bloom() string {
    return fmt.Sprintf("Apple Tree %s Bloom at %s", string(app), time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
}

func (app apple) fructify() string {
    return fmt.Sprintf("Apple Tree %s Fructified at %s", string(app), time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
}

func (sf sumflower) bloom() string {
    return fmt.Sprintf("Sumflower %s Bloom at %s", string(sf), time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
}

func (sf sumflower) fructify() string {
    return fmt.Sprintf("Sumflower %s Fructified at %s", string(sf), time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
}

func main() {
    Littlesmile := sumflower("LittleSmile")
    Sweet := apple("Sweet")
    var gup GrowUp
    gup = Littlesmile
    fmt.Println("This is", Littlesmile)
    fmt.Println(gup.bloom())
    time.Sleep(2 * time.Second)
    fmt.Println(gup.fructify())
    gup = Sweet
    fmt.Println("This is", Sweet)
    fmt.Println(gup.bloom())
    time.Sleep(3 * time.Second)
    fmt.Println(gup.fructify())
}
/* ------------Result----------
This is LittleSmile
Sumflower LittleSmile Bloom at 2018-11-20 00:44:33
Sumflower LittleSmile Fructified at 2018-11-20 00:44:35
This is Sweet
Apple Tree Sweet Bloom at 2018-11-20 00:44:35
Apple Tree Sweet Fructified at 2018-11-20 00:44:38
*/

//跟其他語言不同，Go 實現(xiàn)一個接口不需要顯式說明腹侣，只要實現(xiàn)了叔收，就可以使用。

在這個例子中傲隶，聲明了兩種植物向日葵(sumflower)和蘋果饺律，按照接口要求，都定義了“開花”和“結(jié)果”的方法跺株，與前一節(jié)面向?qū)ο缶幊虝r的main函數(shù)不同复濒，我們沒有單純的使用創(chuàng)建對象，調(diào)用對象方法帖鸦，而是創(chuàng)建了對象芝薇，聲明了GroupUp接口類型變量 gup胚嘲，然后神奇的將 apple 對象 Sweet 與 sumflower 對象 Littlesmile 賦值給了 gup作儿，然后還成功的調(diào)用了他們的方法展現(xiàn)了生長的過程。這就是接口馋劈，它只關(guān)心方法攻锰，不關(guān)心對象，這對于進(jìn)一步處理更多類型的“生長”留下了良好的基礎(chǔ)妓雾，因為你不必再關(guān)心那些植物有哪些可用的方法了娶吞。如果有一個植物沒有實現(xiàn) GrowUp 接口，然后賦值給 gup 會發(fā)生什么械姻，會在編譯時生成panic導(dǎo)致失敗妒蛇。對于 var gup GrowUp 如果沒有經(jīng)過 gup = 的賦值，那么 gup 就會是一個 nil，這也是接口唯一可以比較的對象 gup == nil绣夺，如果判定成功吏奸，那么對于后續(xù)接口的使用就應(yīng)該立即避免，否則會引發(fā) panic陶耍。

接口是一個interface類型變量奋蔚，那么它就和其他所有類型一致，所有類型值可以使用的習(xí)慣烈钞，在接口處也全部成立泊碑。例如，切片毯欣、循環(huán)馒过、指針等等。

sumflowerA := sumflower("sumflowerA")
sumflowerB := sumflower("sumflowerB")
appleA := apple("appleA")
appleB := apple("appleB")
gups := []GrowUp{sumflowerA, sumflowerB, appleA, appleB}
for _, v := range gups {
    fmt.Println(v.bloom())
}
/* ----result----------
Sumflower sumflowerA Bloom at 2018-11-20 10:03:34
Sumflower sumflowerB Bloom at 2018-11-20 10:03:34
Apple Tree appleA Bloom at 2018-11-20 10:03:34
Apple Tree appleB Bloom at 2018-11-20 10:03:34

如果一個接口沒有約定方法 type i interface{}仪媒，將其稱之為空接口骄蝇，所有類型都實現(xiàn)了空接口扛门。空接口有什么用呢？如上那個例子览濒，空接口可以作為任何類型的接收器，用于承載任何數(shù)據(jù)拟糕。之前都沒有做任何接口數(shù)據(jù)的介紹屡限，只關(guān)注方法，接口確實是這樣压昼，但不代表接口沒有值求冷。接口在Go內(nèi)部可視為(type, value)表達(dá)，type 為底層一種數(shù)據(jù)類型窍霞，value就是value匠题，正是由于這種特性，接口才能承載任何對象但金【律剑看下面例子，可能會理解的更為直觀一點冷溃。

for _, v := range gups {
    fmt.Printf("%T %+v",v,v)
}
/* ---result-----
main.sumflower sumflowerA
main.sumflower sumflowerB
main.apple appleA
main.apple appleB
*/

假如知道底層類型钱磅，那是不是可以獲取是值呢，答案是肯定的似枕，這需要用到類型斷言盖淡，怎么叫斷言，就是對數(shù)據(jù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換凿歼。typevalue, ok := i.(type) 褪迟，例如延續(xù)上面的例子

// 將循環(huán)的語句修改為
fmt.Printf("%T %+v\n", v.(sumflower), v.(sumflower))
/* ----- result ---------
main.sumflower sumflowerA
main.sumflower sumflowerB
panic: interface conversion: main.GrowUp is main.apple, not main.sumflower

斷言結(jié)果無非兩種：如果是 sumflower 類型冗恨，那么就斷言成功，獲取sumflower的值味赃，如果是 apple 類型派近，那么斷言失敗，導(dǎo)致運行panic異常洁桌。如果完整使用斷言 typevalue, ok := i.(type) 這時斷言失敗渴丸，就不會引發(fā) panic。除非知道自己干什么另凌，否則不要輕易斷言谱轨。

sfv, ok := v.(sumflower)
if ok {
    fmt.Printf("%T %+v\n", sfv, sfv)
}
/* --------result------------
main.sumflower sumflowerA
main.sumflower sumflowerB
*/

還記得fmt.Println()，它可以打印任何類型值吠谢，看一下 fmt.Println() 簽名土童，func Println(a ...interface{}) (n int, err error) 就是一個空接口，如果現(xiàn)在去實現(xiàn)這么一個功能工坊，就可以這樣做

switch i.(type){
    case int: fmt.Printf("%d\n",i.(int))
    case float64: fmt.Printf("%.2f\n",i.(float64))
    case string: fmt.Printf("%s\n",i.(string))
    default: fmt.Printf("Unknown\n")
}

GO 庫中存在很多接口献汗，io.Reader，io.Writer王污，fmt.Stringer罢吃，sort.Interface，http.Handler昭齐，將在X.5做簡單介紹尿招。