03. Golang 接口(interface)

Golang 接口(interface) 简介和入门使用

上下文 interface 应该是 Go语言中一个极其重要的基石概念了。

这里有一篇 Go 语言设计与实现 - 接口 interface ，是目前我学习的资料中 完成度 和 友善度 都很高的一篇文章。

在 go v1.18 中， interface 有了一个别名 any。所以在说 interface 和 any 的时候，其实说的是相同的东西。

interface 的使用场景到处都是。还记得我们之前说的 JSON 和 YAML 的配置文件处理吗？

// json.Marshal
func Marshal(v any) ([]byte, error) {
// ....
}

看完文章，你至少应该知道

什么是 鸭式对象 ？
怎么使用 接口断言 ？

鸭式对象

先来说说 鸭式对象: 叫的像鸭子，走路像鸭子，那它就是鸭子。

我们对鸭子下一个定义， 1. 发出嘎嘎的叫声， 2. 走路一摇一摆，然后规定 任何满足这两个条件的 都是鸭子
我们拿着定义去对比。
1. 有一个人是演员，他能模仿鸭子发出嘎嘎声，也能模仿鸭子一摇一摆的走路。那么，这个人能被认为是鸭子。
2. 有一个玩具，能发出嘎嘎声，也能一摇一摆的就走。那么，这个玩具也能被认为是鸭子。

简单的说，接口就是 白名单定义，满足白名单要求就行。

在上面描述中，已经提到了接口的两个重要概念：定义与实现。

(1) 叫做 接口定义

type Duck interface{
    Quack()
    Walk()
}

(2) 叫做 接口实现

// 人
type Person struct{}
func (p *Person) Quack(){}
func (p *Person) Walk(){}

// 玩具
type Toy struct{}
func (t *Toy) Quack(){}
func (t *Toy) Walk(){}

通过案例讲解

我们知道，人和大熊猫都是哺乳动物

他们都会 吃 (Eat) 吃东西，区别是 人吃饭，熊猫吃竹子
更大的不同是，人会 读书 (Read)，熊猫不会。

func Eating(v any){
    v.Eat() // output: ???
}

func WhoAreYou(v any){
    // ???? 
}

接口定义

我们回到作业要求，要求实现动物和人两种接口。要求

动物接口需要实现吃这个动作。

type Animal interface{
    Eat()
}

人接口 除了需要吃之外 ，还需要读书这个动作。

type Human interface{
    Eat()
    Read()
}

这种 直接为人定义两种方法 的方式是可以的，但是当以后我们要扩展动物接口，添加 Walk 的时候，也必须要为人添加 Walk 才行。久而久之，不仅难以管理，还无法从字面值上看到人和动物的关系。

那有没有更简单的方式呢？有！ 接口嵌套， Go 语言中没有继承概念。

type Human interface{
    Read()
    Animal
}

接口实现

我们定两个 struct，分别是 Panda 和 Child

type Panda struct{}

func (p *Panda) Eat(){
    fmt.Println("熊猫吃竹子")
}

// 

type Child struct{}

func (c *Child) Eat(){
    fmt.Println("人吃饭")
}

func (c *Child) Read(){
    fmt.Println("人还会读书")
}

这样，小孩和熊猫的结构对象就定义好了，他们实现了各自的方法。并且满足之前人和动物的接口。

接口检查

在书写代码的过程中，要检查一个结构对象是否完全 实现了接口对应的所有方法，避免在运行调用的时候才发现。

可以使用以下代码

var _ Person = &Child{}

这是一个 变量定义并赋值 的语句。特殊的地方在于，变量名使用了 下划线_。

var peppa Person = &Child{} // 把 _ 换成了 peppa

如此操作

编译器在书写的时候就会进行语法检查。
创建的 不存在变量 最终会被丢弃。

接口断言

在日常使用中，我们可以通过断言将 接口A 转换成 接口B。

类似的，就像问一头熊猫是不是人？

func WhoAreYou(v any){
    animal, ok := v.(Animal)  // 断言， 判断 any 是否为能转换为 Animal
    if ok {
        animal.Eat()
    }

    child, ok := animal.(Human) // 断言
    if ok {
        child.Read()
    }
}

断言返回的 第二个结果（ok） 是可以省略的。不过这种用法需要用在我们能保证转换一定成功的情况下。

animal := child.(Animal)

在这里， Human 嵌套了 Animal 方法，所以转换一定成功。