看到接口这两个字,我们一定会联想到面向接口编程。说白了就是接口指定执行对象的具体行为,也就是接口表示让执行对象具体应该做什么,所以,普遍意义上讲,接口是抽象的,而实际执行行为,则是具象的。
在Go lang中,接口是一组方法签名,当类型为接口中的所有方法提供定义时,它被称为实现接口。和面向接口的思想非常类似,接口指定了类型应该具有的方法,类型决定了到底该怎么实现这些方法:
/* 定义接口 */type interface_name interface { method_name1 [return_type] method_name2 [return_type] method_name3 [return_type] ... method_namen [return_type]}/* 定义结构体 */type struct_name struct { /* variables */}/* 实现接口方法 */func (struct_name_variable struct_name) method_name1() [return_type] { /* 方法实现 */}...func (struct_name_variable struct_name) method_namen() [return_type] { /* 方法实现*/}
具体实现方式:
package mainimport ( "fmt")type Phone interface { call()}type Android struct {}func (android Android) call() { fmt.Println("I am Android")}type Ios struct {}func (ios Ios) call() { fmt.Println("I am Ios")}func main() { var phone Phone phone = new(Android) phone.call() phone = new(Ios) phone.call()}
程序返回:
I am AndroidI am Ios
是的,现在我们可以结构体、函数、以及接口三箭齐发了,这里首先定义好手机接口,并且指定call()方法,意思是我在抽象层面拥有一个手机,手机应该具有打电话的功能。
随后分别定义结构体和函数(也是方法),分别具现化的实现接口的指定行为,精神上大家是一样的,但肉体上,一个是安卓,另一个则是苹果。
Go lang中,接口可以被任意的对象实现,同样地,一个对象也可以实现任意多个接口,任意的类型都实现了空接口(interface{}),也就是包含0个method的interface。
诚然,如果单独使用结构体,我们也可以,实现类似多态的结构:
package mainimport "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("。。。。。。。。", lyrics)} //Employee重写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.}
可以单独为结构体定义方法,但如果接口参与逻辑:
type Men interface { SayHi() Sing(lyrics string)}func main() { mike := Student{Human{"Mike", 10, "1"}, "MIT", 0.00} paul := Student{Human{"Paul", 20, "2"}, "Harvard", 100} sam := Employee{Human{"Sam", 30, "3"}, "Golang Inc.", 1000} Tom := Employee{Human{"Tom", 40, "4"}, "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("song") //i也能存储Employee i = Tom fmt.Println("This is Tom, an Employee:") i.SayHi() i.Sing("song") //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,但是他们实现了同一个接口 x[0], x[1], x[2] = paul, sam, mike for _, value := range x { value.SayHi() }}
程序返回:
This is Mike, a Student:Hi, I am Mike you can call me on 1。。。。。。。。 songThis is Tom, an Employee:Hi, I am Tom, I work at Things Ltd.. Call me on 4。。。。。。。。 songLet's use a slice of Men and see what happensHi, I am Paul you can call me on 2Hi, I am Sam, I work at Golang Inc.. Call me on 3Hi, I am Mike you can call me on 1
由此可见,接口的出现,把本来不相关的结构体类型以抽象的形式结合了起来,不同的类型实现内容不同的共性方法。
也就是说,Men接口类型的变量i,那么i里面可以存Human、Student或者Employee值,所以i是抽象的,而Human、Student或者Employee就是i的具象化操作。
接口不仅仅可以指定无参方法,也可以指定具体的参数,让函数接受各种类型的参数:
package mainimport "fmt"type Human interface { Len()}type Student interface { Human}type Test struct {}func (h *Test) Len() { fmt.Println("10个")}func main() { var s Student s = new(Test) s.Len()}
程序返回:
10个
这里使用接口嵌套的形式,Human接口定义了Len方法,结构体Test实现了所有的Len接口方法,当结构体s中调用Test结构体的时候,s就相当于Python中的继承,s继承了Test,因此,s可以不用重写所有的Human接口中的方法,因为父构造器已经实现了接口。
什么是鸭子类型?当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子,那么这只鸟就可以被称为鸭子。
所谓远看山有色,近听水无声,春去花还在,人来鸟不惊,意象上来讲,一个事物究竟是不是某一种类型,取决于它具不具备这个类型的特性,这就是鸭子类型的本质。
所以鸭子类型主要描述事物的外部行为而非内部构造,在面向对象的编程语言中,比如Python中,一个对象有效的语义,不是由继承自特定的类或实现特定的接口,而是由"当前方法和属性的集合"决定。
编写test.py文件:
class PsyDuck(): def gaga(self): print("这是可达鸭")# 使用的对象和方法class DoningdDuck(): def gaga(self): print("这是唐老鸭")# 被调用的函数def duckSay(func): return func.gaga()# 限制调用方式if __name__ != '__main__': print("must __main__")if __name__ == "__main__": # 实例化对象 duck = PsyDuck() person = DoningdDuck() # 调用函数 duckSay(duck) duckSay(person)
程序返回:
这是可达鸭这是唐老鸭
所以到底是什么鸭子不重要,重要的是调用了谁的实例。
再来看看go lang的手笔:
package mainimport "fmt"//定义一个鸭子接口//Go 接口是一组方法的集合,可以理解为抽象的类型。它提供了一种非侵入式的接口。任何类型,只要实现了该接口中方法集,那么就属于这个类型。type Duck interface { Gaga()}//假设现在有一个可达鸭类型type PsyDuck struct{}//可达鸭声明方法-满足鸭子会嘎嘎叫的特性func (pd PsyDuck) Gaga() { fmt.Println("this is PsyDuck")}//假设现在有一个唐老鸭类型type DonaldDuck struct{}//唐老鸭声明方法-满足鸭子会嘎嘎叫的特性func (dd DonaldDuck) Gaga() { fmt.Println("this is DoningdDuck")}//要调用的函数 - 负责执行鸭子能做的事情,注意这里的参数,有类型限制为Duck接口func DuckSay(d Duck) { d.Gaga()}func main() { //提示开始打印 fmt.Println("duck typing") //实例化对象 var pd PsyDuck //可达鸭类型 var dd DonaldDuck //唐老鸭类型 //调用方法 DuckSay(pd) //因为可达鸭实现了所有鸭子的函数,所以可以这么用 DuckSay(dd) //因为唐老鸭实现了所有鸭子的函数,所以可以这么用}
程序返回:
duck typingthis is PsyDuckthis is DoningdDuck
这里首先定义抽象的鸭子接口,指定gaga方法,不同的结构体:可达鸭、唐老鸭分别绑定并且实现了鸭子接口的方法,然后声明一个调用函数,在执行的时候,将结构体变量传递给调用函数,动态地实现了不同类型的方法。
所谓接口(interface)的抽象性,就是从表面看到本质,从片面看到整体,然后抽出那些稳定的、共有的特性。平时我们会考虑代码的重用性,组件的复用性,同一个功能对不同场景的复用性,有了复用的能力,就能够用更少的开发去满足更多场景的同类需求问题。从而能够从一个具体的需求,看到一类的需求,看到衍生的相关的需求,甚至再对需求进行分类,看到更高层面的需求。进而才能够系统性解决同类的需求而不是就事论事点对点解决问题。
所以,总的来说,接口的极致就是抽象,而抽象的极致,则是格局,接口,可以更好的帮我们扩大程序视野的格局。