Go语言基础⑨Go接口和嵌入类型

栏目: Go · 发布时间: 6年前

内容简介:Go语言基础⑨Go接口和嵌入类型

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。

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,这样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{})(nint, 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的类型,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。

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")
}

a cat
a cat
a dog
a dog

以上例子演示了一个多态。我们定义了一个接口animal,然后定义了两种类型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。

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 haspointerreceiver)

提示中告诉我们,说cat没有实现animal接口,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

嵌入类型

嵌入类型,或者嵌套类型,这是一种可以把已有的类型声明在新的类型里的一种方式,这种功能对代码复用非常重要。

在其他语言中,有继承可以做同样的事情,但是在 Go 语言中,没有继承的概念,Go提倡的代码复用的方式是组合,所以这也是嵌入类型的意义所在,组合而不是继承,所以Go才会更灵活。

type Reader interface {
	Read(p []byte) (n int, err error)
}
type Writer interface {
	Write(p []byte) (n int, err error)
}
type Closer interface {
	Close() error
}
type ReadWriter interface {
	Reader
	Writer
}
type ReadCloser interface {
	Reader
	Closer
}
type WriteCloser interface {
	Writer
	Closer
}

以上是标准库io包里,我们常用的接口,可以看到ReadWriter接口是嵌入Reader和Reader接口而组合成的新接口,这样我们就不用重复的定义被嵌入接口里的方法,直接通过嵌入就可以了。嵌入类型同样适用于结构体类型,我们再来看个例子:

type user struct {
	name string
	email string
}
type admin struct {
	user
	level string
}

嵌入后,被嵌入的类型称之为内部类型、新定义的类型称之为外部类型,这里user就是内部类型,而admin是外部类型。

通过嵌入类型,与内部类型相关联的所有字段、方法、标志符等等所有,都会被外包类型所拥有,就像外部类型自己的一样,这就达到了代码快捷复用组合的目的,而且定义非常简单,只需声明这个类型的名字就可以了。

同时,外部类型还可以添加自己的方法、字段属性等,可以很方便的扩展外部类型的功能。

func main() {
	ad:=admin{user{"张三","zhangsan@flysnow.org"},"管理员"}
	fmt.Println("可以直接调用,名字为:",ad.name)
	fmt.Println("也可以通过内部类型调用,名字为:",ad.user.name)
	fmt.Println("但是新增加的属性只能直接调用,级别为:",ad.level)
}

以上是嵌入类型的使用,可以看到,我们在初始化的时候,采用的是字面值的方式,所以要按其定义的结构进行初始化,先初始化user这个内部类型的,再初始化新增的level 属性。

对于内部类型的属性和方法访问上,我们可以用外部类型直接访问,也可以通过内部类型进行访问;但是我们为 外部类型新增的方法属性字段,只能使用外部类型访问,因为内部类型没有这些

当然,外部类型也可以声明同名的字段或者方法,来覆盖内部类型的,这种情况方法比较多,我们以方法为例

func main() {
	ad:=admin{user{"张三","zhangsan@flysnow.org"},"管理员"}
	ad.user.sayHello()
	ad.sayHello()
}
type user struct {
	name string
	email string
}
type admin struct {
	user
	level string
}
func (u user)sayHello(){
	fmt.Println("Hello,i am a user")
}
func (a admin)sayHello(){
	fmt.Println("Hello,i am a admin")
}

内部类型user有一个sayHello方法,外部类型对其进行了覆盖,同名重写sayHello,然后我们在main方法里分别访问这两个类型的方法,打印输出:

Hello,i am a user
Hello,i am a admin

嵌入类型的强大,还体现在: 如果内部类型实现了某个接口,那么外部类型也被认为实现了这个接口 。我们稍微改造下例子看下。

func main() {
	ad:=admin{user{"张三","zhangsan@flysnow.org"},"管理员"}
	sayHello(ad.user)//使用user作为参数
	sayHello(ad)//使用admin作为参数
}
type Hello interface {
	hello()
}
func (u user)hello(){
	fmt.Println("Hello,i am a user")
}
func sayHello(h Hello){
	h.hello()
}

实现这个接口,最后我们定义了一个sayHello方法,它接受一个Hello接口类型的参数,最终我们在main函数演示的时候,发现不管是user类型,还是admin类型作为参数传递给sayHello方法的时候,都可以正常调用。

这里就可以说明admin实现了接口Hello,但是我们又没有显示的声明类型admin实现,所以这个实现是通过内部类型user实现的,因为admin包含了user所有的方法函数,所以也就实现了接口Hello。

当然外部类型也可以重新实现,只需要像上面例子一样覆盖同名的方法即可。这里要说明的是,不管我们如何同名覆盖,都不会影响内部类型,我们还可以通过访问内部类型来访问它的方法、属性字段等。


以上所述就是小编给大家介绍的《Go语言基础⑨Go接口和嵌入类型》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!

查看所有标签

猜你喜欢:

本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们

挑战编程

挑战编程

斯基纳 / 刘汝佳 / 2009-7 / 39.00元

《挑战编程:程序设计竞赛训练手册》分为14章,分别介绍在线评测系统的基本使用方法、数据结构、字符串、排序、算术与代数、组合数学、数论、回溯法、图遍历、图算法、动态规划、网格、几何,以及计算几何,并在附录中介绍了一些著名的程序设计竞赛以及相应的备赛建议与比赛技巧。每章的正文用十余页的篇幅覆盖了该领域最核心的概念和算法,然后给出八道可在线提交的完整编程挑战题目供读者练习。 全书内容紧凑、信息量大......一起来看看 《挑战编程》 这本书的介绍吧!

JS 压缩/解压工具
JS 压缩/解压工具

在线压缩/解压 JS 代码

RGB转16进制工具
RGB转16进制工具

RGB HEX 互转工具

Base64 编码/解码
Base64 编码/解码

Base64 编码/解码