go語言學習-介面

gxyz發表於2018-03-25
Go

Go語言中雖然沒有傳統面嚮物件語言中類、整合的概念，不過提供了介面的支援，可以使用介面來使用一些物件導向的特性。

在 go 語言中，的介面有下面幾個特點:

  • 可以包含0個或多個方法的簽名
  • 只定義方法的簽名，不包含實現
  • 實現介面不需要顯式的宣告，只需實現相應方法即可

介面的定義

定義方式如下:

type Namer interface {
    method1(param_list) return_list
    method2(param_list) return_list
    ...
}

這裡的 Namer 就是介面的名字，只要符合識別符號的規則即可。不過，通常約定的介面的名字最好以 er,　r, able 結尾(視情況而定)，這樣一眼就知道它是介面。

實現介面

在 go 中實現介面很簡單，不需要顯式的宣告實現了某個介面，想要實現某個介面，只需要實現介面中的所有方法即可。

package main

import "fmt"
import "math"

type Shaper interface {
    Area() float32
    Circumference() float32
}

type Rect struct {
    Width float32
    Height float32
}

type Circle struct {
    Radius float32
}

func (r Rect) Area() int {
    return r.Width * r.Height
}

func (r Rect) Circumference() int {
    return 2 * (r.Width + r.Height)
}

func (c Circle) Area() int {
    return math.Pi * c.Radius * c.Radius
}

func (c Circle) Circumference() int {
    return math.Pi * 2 * c.Radius
}

func main() {
    r := Rect{10, 20}
    fmt.Printf("Rect w: %f, d: %f, Area: %f, Circumference: %f", r.Width, r.Height, r.Area(), r.Circumference())

    c := Circle{5}
    fmt.Printf("Circle r: %f, Area: %f, Circumference: %f", c.Radius, c.Area(), c.Circumference())    
}

上面我們定義了一個 Shaper 的介面，其中包含兩個方法 Area 和　Circumference，分別用來計算面積和周長。然後我們定義了兩個結構體 Rect, Circle 並分別實現了這兩個方法。但是上面的程式似乎並沒有體現出介面和兩個實現型別的關係，下面我們將他們關聯起來使用:

func showInfo(s Shaper) {
    fmt.Printf("Area: %f, Circumference: %f", s.Area(), s.Circumference())
}

注意，這裡方法的引數是一個介面型別的，因此我們可以將實現介面的型別的例項傳遞進去，像下面這樣:

r := Rect{10, 20}
showInfo(r)

c := Circle{5}
showInfo(c)

獲取實現介面的實際型別

在上面的 showInfo 中我們傳入了介面型別的物件，如果將實現了介面的型別傳遞進去，那麼會將實際型別的其他特性掩蓋住，因此通常我們會想要獲取其真正的型別, 可以使用下面的方法:

func showInfo(s Shaper) {
    switch s.(type) {
    case Rect:
        fmt.Println("This is Rect")
    case Circle:
        fmt.Println("This is Circle")        
    }
    fmt.Printf("Area: %f, Circumference: %f\n", s.Area(), s.Circumference())
}

另外可以使用型別斷言，來判斷某一時刻介面是否是某個具體型別

v, ok := s.(Rect)   // s 是一個介面型別

如果 s 此時實際上是 Rect 型別，那麼會將 s 轉換為 Rect 型別，並且 ok 為 true。否則 ok 為 false。

標準庫中的常用介面

io.Reader 和 io.Writer

這兩個介面定義了實現io功能的基本操作，因此某種型別只要實現了這兩個介面就可以進行io操作。

Reader 介面的定義為:

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

僅僅只有這一個方法，Read方法將從資料流中讀取 len(p) 個位元組的資料到位元組陣列 p　中，並且返回讀取的位元組數(即使發生了錯誤，n也會返回已經讀取的位元組數)。

我們可能會經常用到的實現了 Reader 介面的物件有: os.Stdin(標準輸入), os.File的例項(檔案物件)等等，　我們可以對其呼叫 Read 方法來讀取資料。

Writer 介面的定義:

type Writer interface {
    Write(p []byte) (n int, err error) 
}

Write 將 len(p) 個位元組的資料從 p 中寫入到基本資料流中。寫入的位元組數 n（0 <= n <= len(p)）以及任何遇到的引起寫入提前停止的錯誤。

類似的實現了 Writer 介面的物件有: os.Stdout, os.Stderr, os.File 等等。可以使用 Write 方法向其中寫入資料。

標準庫中定義了很多的介面，這裡只是簡單的提一下，更多內容還是要去檢視標準庫的文件。

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