diff --git a/2.6.md b/2.6.md index bd4f9d3b..69a0a7f4 100644 --- a/2.6.md +++ b/2.6.md @@ -1,7 +1,395 @@ #2.6interface -##interface -###什么是interface -###interface类型 -###interface值 -###interface函数参数 \ No newline at end of file +##interface +Go语言里面设计最精妙的应该算interface,它让面向对象,内容组织实现非常的方便,当你看完这一章,你就会被interface的设计巧妙所折服。 +###什么是interface +简单的说,interface是一组method的组合,我们通过interface来定义一个对象的一组行为。 + +我们前面一章最后一个例子中Student和Employee都能Sayhi,虽然他们的内部实现不一样,但是那不重要,重要的是他们都能`say hi` + +让我们来继续做更多的扩展,Student和Employee实现另一个方法`Sing`,然后Student实现方法BorrowMoney而Employee实现SpendSalary。 + +这样Student实现了三个方法:Sayhi、Sing、BorrowMoney;而Employee实现了Sayhi、Sing、SpendSalary。 + +这些Student和Employee实现的一组方法就是interface。例如Student和Employee都满足了这个interface:Sayhi和Sing。而Employee就没有满足这个interface:Sayhi、Sing和BorrowMoney,因为Employee没有实现BorrowMoney这个方法。 +###interface类型 +interface类型是定义一组方法,这组方法被一些对象实现。详细的语法参考下面这个例子 + + type Human struct { + name string + age int + phone string + } + + type Student struct { + Human //匿名字段Human + school string + loan float32 + } + + type Employee struct { + Human //匿名字段Human + company string + money float32 + } + + //Human对象实现Sayhi方法 + func (h *Human) SayHi() { + fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone) + } + + // Human对象实现Sing方法 + func (h *Human) Sing(lyrics string) { + fmt.Println("La la, la la la, la la la la la...", lyrics) + } + + //Human对象实现Guzzle放噶 + func (h *Human) Guzzle(beerStein string) { + fmt.Println("Guzzle Guzzle Guzzle...", beerStein) + } + + // Employee重载Human的Sayhi方法 + func (e *Employee) SayHi() { + fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name, + e.company, e.phone) //Yes you can split into 2 lines here. + } + + //Student实现BorrowMoney方法 + func (s *Student) BorrowMoney(amount float32) { + loan += amount // (again and again and...) + } + + //Employee实现SpendSalary方法 + func (e *Employee) SpendSalary(amount float32) { + e.money -= amount // More vodka please!!! Get me through the day! + } + + // 定义interface + type Men interface { + SayHi() + Sing(lyrics string) + Guzzle(beerStein string) + } + + type YoungChap interface { + SayHi() + Sing(song string) + BorrowMoney(amount float32) + } + + type ElderlyGent interface { + SayHi() + Sing(song string) + SpendSalary(amount float32) + } + +通过上面的代码我们可以知道,interface可以被任意的对象实现。我们看到上面的Men interface被Human、Student和Employee实现。同理,一个对象可以实现任意多个interface,例如上面的Student实现了Men和YonggChap两个interface。 + +最后,任意的类型都实现了空interface(我们这样定义:interface{}),也就是包含0个method的interface。 + +###interface值 +那么interface里面到底能存什么值呢?如果我们定义了一个interface的变量,那么这个变量里面可以存实现这个interface的任意类型。例如上面例子中,我们定义了一个Men interface类型的变量m,那么m里面可以存Human、Student或者Employee值。 + +那么既然m能够存这三种类型的数值,那么我们可以定义一个包含men元素的slice,这样这个slice里面可以包含各种组合了,这个和我们传统意义上面的slice有所不同。 + +让我们来看一下下面这个例子 + + package main + import "fmt" + + type Human struct { + name string + age int + phone string + } + + type Student struct { + Human //匿名字段 + school string + loan float32 + } + + type Employee struct { + Human //匿名字段 + company string + money float32 + } + + //Human实现Sayhi方法 + func (h Human) SayHi() { + fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone) + } + + //Human实现Sing方法 + func (h Human) Sing(lyrics string) { + fmt.Println("La la la la...", lyrics) + } + + //Employee重载Human的SayHi方法 + func (e Employee) SayHi() { + fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name, + e.company, e.phone) //Yes you can split into 2 lines here. + } + + // Interface Men被Human,Student和Employee实现 + // 因为这三个类型都实现了这两个方法 + type Men interface { + SayHi() + Sing(lyrics string) + } + + func main() { + mike := Student{Human{"Mike", 25, "222-222-XXX"}, "MIT", 0.00} + paul := Student{Human{"Paul", 26, "111-222-XXX"}, "Harvard", 100} + sam := Employee{Human{"Sam", 36, "444-222-XXX"}, "Golang Inc.", 1000} + Tom := Employee{Human{"Sam", 36, "444-222-XXX"}, "Things Ltd.", 5000} + + //定义Men类型的变量i + var i Men + + //i能存储Student + i = mike + fmt.Println("This is Mike, a Student:") + i.SayHi() + i.Sing("November rain") + + //i也能存储Employee + i = Tom + fmt.Println("This is Tom, an Employee:") + i.SayHi() + i.Sing("Born to be wild") + + //定义了slice Men + fmt.Println("Let's use a slice of Men and see what happens") + x := make([]Men, 3) + //T这三个都是不同类型的元素,但是他们实现了interface同一个接口 + x[0], x[1], x[2] = paul, sam, mike + + for _, value := range x{ + value.SayHi() + } + } + +通过上面的代码,你会发现interface其实他们是一组抽象的方法,他不自己实现自己。他们就像:如果谁能实现我定义的方法,那么谁就拥有我。 + +###空interface +空interface(interface{})不包含任何的method,正因为如此,所有的类型都实现了空interface。空interface对于描述他包含的method没有任何的用处,但是对于我们存储任意类型的数值的时候相当有用,因为他可以存储任意类型的数值。 + + // 定义a为空接口 + var a interface{} + var i int = 5 + s := "Hello world" + // a可以存储任意类型的数值 + a = i + a = s + +一个函数把interface{}作为参数,那么他可以接受任意类型的数值作为参数,如果一个函数返回interface{},那么也就可以返回任意类型的数值。是不是很有用啊! +###interface函数参数 +通过上面interface变量可以存储任意实现该interface值的类型数据,给我们编写函数(包括method)提供了一些额外的思考,我们是不是可以通过定义interface参数,让函数接受各种类型的参数。 + +举个例子:我们已经知道fmt.Println是我们常用的一个函数,但是你是否注意到它可以接受任意类型的数据。其实我们打开fmt的源码包,他里面定义了一个interface Stringer + + type Stringer interface { + String() string + } +任何实现了String方法的类型都能调用fmt.Println,让我们来试一试 + + package main + import ( + "fmt" + "strconv" + ) + + type Human struct { + name string + age int + phone string + } + + //通过这个方法 Human 实现了 fmt.Stringer + func (h Human) String() string { + return "❰"+h.name+" - "+strconv.Itoa(h.age)+" years - ✆ " +h.phone+"❱" + } + + func main() { + Bob := Human{"Bob", 39, "000-7777-XXX"} + fmt.Println("This Human is : ", Bob) + } +现在我们再回顾一下我们前面写的写的Box里面定义的Color的method string。其实我们也是实现了fmt.Stringer这个interface + + //实现同样的功能 + fmt.Println("The biggest one is", boxes.BiggestsColor().String()) + fmt.Println("The biggest one is", boxes.BiggestsColor()) + + +###interface变量存储的类型 + +我们知道interface的变量里面可以存储任意类型的数值(该类型实现了interface)。那么我们怎么反向知道这个变量里面到底存储的是什么类型呢?目前常用的有两种方法: + +- Comma-ok断言 + + Go语言里面有一个语法,可以直接判断是否是该类型的变量: value, ok = element.(T),这里value就是变量的值,ok是一个bool类型,element是interface变量,T是断言的类型。 + + 如果element里面确实存储了T类型的数值,那么ok返回true,否则返回false。 + + 让我们通过一个例子来更加深入的理解。 + + package main + + import ( + "fmt" + "strconv" + ) + + type Element interface{} + type List [] Element + + type Person struct { + name string + age int + } + + //定义了String方法,实现了fmt.Stringer + func (p Person) String() string { + return "(name: " + p.name + " - age: "+strconv.Itoa(p.age)+ " years)" + } + + func main() { + list := make(List, 3) + list[0] = 1 // an int + list[1] = "Hello" // a string + list[2] = Person{"Dennis", 70} + + for index, element := range list { + if value, ok := element.(int); ok { + fmt.Printf("list[%d] is an int and its value is %d\n", index, value) + } else if value, ok := element.(string); ok { + fmt.Printf("list[%d] is a string and its value is %s\n", index, value) + } else if value, ok := element.(Person); ok { + fmt.Printf("list[%d] is a Person and its value is %s\n", index, value) + } else { + fmt.Println("list[%d] is of a different type", index) + } + } + } + + 是不是很简单啊,同时你是否注意到了多个ifs里面,还记得我前面介绍流程里面讲过,if里面允许初始化变量。 + + 也许你注意到了,我们断言的类型越多,那么ifelse也就越多,所以才引出了下面要介绍的switch。 +- switch测试 + + 最好的讲解就是代码例子,现在让我们重写上面的这个实现 + + package main + + import ( + "fmt" + "strconv" + ) + + type Element interface{} + type List [] Element + + type Person struct { + name string + age int + } + + //打印 + func (p Person) String() string { + return "(name: " + p.name + " - age: "+strconv.Itoa(p.age)+ " years)" + } + + func main() { + list := make(List, 3) + list[0] = 1 //an int + list[1] = "Hello" //a string + list[2] = Person{"Dennis", 70} + + for index, element := range list{ + switch value := element.(type) { + case int: + fmt.Printf("list[%d] is an int and its value is %d\n", index, value) + case string: + fmt.Printf("list[%d] is a string and its value is %s\n", index, value) + case Person: + fmt.Printf("list[%d] is a Person and its value is %s\n", index, value) + default: + fmt.Println("list[%d] is of a different type", index) + } + } + } + + 这里有一点需要强调的是:`element.(type)`语法不能在switch外的任何逻辑里面使用,如果你要在switch外面判断一个类型就使用`comma-ok`。 + +###匿名interface +Go里面真正吸引人的是他内置的逻辑语法,就像我们在学习Struct时学习的匿名字段,多么的优雅啊,那么相同的逻辑引入到interface里面,那不是更加完美了。如果一个interface1作为interface2的一个匿名字段,那么interface2隐式的包含了interface1里面的method。 + +我们可以看到源码包container/heap里面有这样的一个定义 + + type Interface interface { + sort.Interface //匿名字段sort.Interface + Push(x interface{}) //a Push method to push elements into the heap + Pop() interface{} //a Pop elements that pops elements from the heap + } + +我们看到sort.Interface其实就是匿名字段,把sort.Interface的所有method给隐式的包含进来了。也就是下面三个方法 + + type Interface interface { + // Len is the number of elements in the collection. + Len() int + // Less returns whether the element with index i should sort + // before the element with index j. + Less(i, j int) bool + // Swap swaps the elements with indexes i and j. + Swap(i, j int) + } + +另一个例子就是io包下面的 io.ReadWriter ,他包含了io包下面的Reader和Writer两个interface。 + + // io.ReadWriter + type ReadWriter interface { + Reader + Writer + } + +###反射 +Go语言实现了反射,所谓反射就是动态运行时的状态。我们一般用到的包是reflect包。如何运用reflect包,官方的这篇文章详细的讲解了reflect包的实现原理,[laws of reflection](http://golang.org/doc/articles/laws_of_reflection.html) + +下面我简要的讲解一下一般的使用,reflect主要的实现过程分成三部,首先我们要去反射的值都是一个类型的值,首先我们需要把它转化成interface(reflect.Type或者reflect.Value,根据不同的情况调用不同的函数)。这两种获取方式如下: + + t := reflect.TypeOf(i) //得到类型的元数据,通过t我们能获取类型定义里面的所有元素 v := reflect.ValueOf(i) //得到实际的值,通过v我们获取存储在里面的值,还可以去改变值 + +获取这个对象之后我们就可以进行一些操作了,例如 + + tag := t.Elem().Field(0).Tag //获取定义在strcut里面的标签 name := v.Elem().Field(0).String() //获取存储在第一个字段里面的值 +获取反射值能返回相应的类型和数值 + + var x float64 = 3.4 + v := reflect.ValueOf(x) + fmt.Println("type:", v.Type()) + fmt.Println("kind is float64:", v.Kind() == reflect.Float64) + fmt.Println("value:", v.Float()) + +最后,反射的话,那么反射的字段必须是可修改的,我们前面学习过传值和传引用,这个里面也是一样的道理,反射的字段必须是可读写的意思是,如果下面这样写,那么会发生错误 + + var x float64 = 3.4 + v := reflect.ValueOf(x) + v.SetFloat(7.1) + +如果要修改相应的值,必须这样写 + + var x float64 = 3.4 + p := reflect.ValueOf(&x) + v := p.Elem() + v.SetFloat(7.1) + +使用反射需要自己在编程中不断的深入去了解,我这边只能大概的介绍一些。 + +## links + * [目录]() + * 上一章: [面向对象](<2.5.md>) + * 下一节: [并发](<2.7.md>) + +## LastModified + * $Id$