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接口是一种约定,它是一个抽象的类型,和我们见到的具体的类型如int、map、slice等不一样。具体的类型,我们可以知道它是什么,并且可以知道可以用它做什么;但是接口不一样,接口是抽象的,它只有一组接口方法,我们并不知道它的内部实现,所以我们不知道接口是什么,但是我们知道可以利用它提供的方法做什么。
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抽象就是接口的优势,它不用和具体的实现细节绑定在一起,我们只需定义接口,告诉编码人员它可以做什么,这样我们可以把具体实现分开,编码就会更加灵活方面,适应能力也会非常强。
func main() { var b bytes.Buffer fmt.Fprint(&b,"Hello World") fmt.Println(b.String()) }
以上就是一个使用接口的例子,我们先看下fmt.Fprint
函数的实现。
func Fprint(w io.Writer, a ...interface{}) (n int, err error) { p := newPrinter() p.doPrint(a) n, err = w.Write(p.buf) p.free() return }
从上面的源代码中,我们可以看到,fmt.Fprint
函数的第一个参数是io.Writer
这个接口,所以只要实现了这个接口的具体类型都可以作为参数传递给fmt.Fprint
函数。而bytes.Buffer
恰恰实现了io.Writer
接口,所以可以作为参数传递给fmt.Fprint
函数。
内部实现
我们前面提过接口是用来定义行为类型的,它是抽象的,这些定义的行为不是由接口直接实现,而是通过方法由用户定义的类型实现。如果用户定义的类型,实现了接口类型声明的所有方法,那么这个用户定义的类型就实现了这个接口,所以这个用户定义类型的值就可以赋值给接口类型的值。
func main() { var b bytes.Buffer fmt.Fprint(&b, "Hello World") var w io.Writer w = &b fmt.Println(w) }
这个例子中,因为bytes.Buffer
实现了接口io.Writer
,所以我们可以通过w = &b
赋值,这个赋值的操作会把定义类型的值存入接口类型的值。
赋值操作执行后,如果我们对接口方法执行调用,其实是调用存储的用户定义类型的对应方法,这里我们可以把用户定义的类型称之为实体类型
。
我们可以定义很多类型,让它们实现一个接口,那么这些类型都可以赋值给这个接口。这时候接口方法的调用,其实就是对应实体类型
对应方法的调用,这就是多态。
func main() { var a animal var c cat a=c a.printInfo() //使用另外一个类型赋值 var d dog a=d a.printInfo() } type animal interface { printInfo() } type cat int type dog int func (c cat) printInfo(){ fmt.Println("a cat") } func (d dog) printInfo(){ fmt.Println("a dog") }
以上例子演示了一个多态。我们定义了一个接口animal
,然后定义地两种类型cat
和dog
实现了接口animal
。在使用的时候,分别把类型cat
的值c
、类型dog
的值d
赋值给接口animal
的值a
,然后分别执行a
的printInfo
方法,可以看到不同的输出。
a cat a dog
我们看下接口的值被赋值后,接口值内部的布局。接口的值是一个两个字长度的数据结构,第一个字包含一个指向内部表结构的指针,这个内部表里存储的有实体类型
的信息以及相关联的方法集;第二个字包含的是一个指向存储的实体类型
值的指针。所以接口的值结构其实是两个指针,这也可以说明接口其实是一个引用类型。
方法集
我们都知道,如果要实现一个接口,必须实现这个接口提供的所有方法。但是实现方法的时候,我们可以使用指针接收者实现,也可以使用值接收者实现,这两者是有区别的。下面我们就好好分析下这两者的区别。
func main() { var c cat //值作为参数传递 invoke(c) } //需要一个animal接口作为参数 func invoke(a animal){ a.printInfo() } type animal interface { printInfo() } type cat int //值接收者实现animal接口 func (c cat) printInfo(){ fmt.Println("a cat") }
还是原来的例子改改,增加一个invoke
函数,该函数接收一个animal
接口类型的参数,例子中传递参数的时候,也是以类型cat
的值c
传递的,运行程序可以正常执行。现在我们稍微改造一下,使用类型cat
的指针&c
作为参数传递。
func main() { var c cat //指针作为参数传递 invoke(&c) }
只修改这一处,其他保持不变,我们运行程序,发现也可以正常执行。通过这个例子我们可以得出结论:实体类型以值接收者实现接口的时候,不管是实体类型的值,还是实体类型值的指针,都实现了该接口。
下面我们把接收者改为指针试试。
func main() { var c cat //值作为参数传递 invoke(c) } //需要一个animal接口作为参数 func invoke(a animal){ a.printInfo() } type animal interface { printInfo() } type cat int //指针接收者实现animal接口 func (c *cat) printInfo(){ fmt.Println("a cat") }
这个例子中把实现接口的接收者改为指针,但是传递参数的时候,我们还是按值进行传递,点击运行程序,会出现以下异常提示:
./main.go:10: cannot use c (type cat) as type animal in argument to invoke: cat does not implement animal (printInfo method has pointer receiver)
提示中已经很明显地告诉我们,说cat
没有实现animal
接口,是因为printInfo
方法有一个指针接收者,所以cat
类型的值c
不能作为接口类型animal
传参使用。下面我们再稍微修改下,改为以指针作为参数传递。
func main() { var c cat //指针作为参数传递 invoke(&c) }
其他都不变,只是把以前使用值的参数,改为使用指针作为参数,我们再运行程序,就可以正常运行了。由此可见实体类型以指针接收者实现接口的时候,只有指向这个类型的指针才被认为实现了该接口。
现在我们总结下这两种规则,首先以方法接收者是值还是指针的角度看。
Methods Receivers | Values |
---|---|
(t T) | T and *T |
(t *T) | *T |
上面的表格可以解读为:如果是值接收者,实体类型的值和指针都可以实现对应的接口;如果是指针接收者,那么只有类型的指针能够实现对应的接口。
其次我们以实体类型是值还是指针的角度看。
Values | Methods Receivers |
---|---|
T | (t T) |
*T | (t T) and (t *T) |
上面的表格可以解读为:类型的值只能实现值接收者的接口;指向类型的指针,既可以实现值接收者的接口,也可以实现指针接收者的接口。