GO语言-08通过例子了解接口、空接口、嵌套结构体

简介: 自己学习Go语言学习过程中的记录与总结,希望对你能有帮助。第八篇:通过例子学习Go语言的接口、空接口,嵌套结构体
初心是记录和总结,自己学习Go语言的历程。如果能帮助到你,这是我的荣幸。

接口

它的定义是这样的:接口把所有的具有共性的方法定义在一起,任何其他类型只要实现了这些方法就是实现了这个接口,接口也是一种数据类型

  1. 将共性的方法定义在一起:注意是定义哦,并没有去实现方法。
  2. 其他类型实现这些方法:这表示是通过方法的形式,通过接收者指定具体的类型,并且实现接口中定义的方法
  3. 第1点的操作称为:定义接口;第2点的操作称为:实现接口
重点在于这个 共性

我们通过例子来了解为什么需要接口,而甚至网上有文称Go语言是面向接口式编程,这个还需我们一探究竟,至少目前先来理解Go语言接口的基本使用。

例子:养宠物

这里我想了一个例子:

老程啊,他喜欢养宠物, 狗的,他每日的日常工作就是需要去 喂这些动物需要吃掉喂的东西。

我们通过编程语言的方式去描述这个例子:

1.涉及到三个结构体:人、猫、狗:

package main

import "fmt"

// 定义一个人
type Person struct {
   name string
   dog  Dog
   cat  Cat
}

// 定义狗
type Dog struct {
   name string
   age  int
}

// 定义猫
type Cat struct {
   name string
   age  int
}

func main() {
   person := Person{name: "老程", dog: Dog{name: "小黑", age: 3}, cat: Cat{name: "发财", age: 5}}
   fmt.Println(person) //{老程 {小黑 3} {发财 5}}
}
AI 代码解读

第一个问题就出现了,可以发现DogCat这个两个结构体中,都存在nameage这两个属性属于重复性的内容了,有过面向对象的思想,我们能不能构建一个父类包含这两个字段,然后DogCat作为子类继承后得到相应字段呢?引出例子第一个需要我们学习的内容:

嵌套结构体

结构体A中可以嵌套结构体B,此时A会继承B中所有定义的字段。注意:B是父类!

我们改写代码,定义一个父类Animal,让DogCat继承它,改动后代码如下:

package main

import "fmt"

type Person struct {
   name string
   dog  Dog
   cat  Cat
}

// 定义了一个父类:Animal
type Animal struct {
   name string
   age  int
}

// Dog继承了Animal
type Dog struct {
   //name string
   //age  int
   Animal
}

// Cat继承了Animal
type Cat struct {
   //name string
   //age  int
   Animal
}

func main() {
   //person := Person{name: "老程", dog: Dog{name: "小黑", age: 3}, cat: Cat{name: "发财", age: 5}}
   //fmt.Println(person) //{老程 {小黑 3} {发财 5}}
   person := Person{name: "老程", dog: Dog{Animal{name: "小黑", age: 3}}, cat: Cat{Animal{name: "发财", age: 5}}}
   fmt.Println(person)          //{老程 {{小黑 3}} {{发财 5}}}
   fmt.Println(person.dog.name) //小黑
}
AI 代码解读

2.人需要去喂动物

我们会想到使用方法去完成对喂动物的定义,方法的核心代码如下:

第一步:我们会尝试编写一个给Person的方法,但是这个时候传入的参数我们就开始犯愁了,好像目前并没有一个类型能表示两个类型,而方法名是唯一的,所以我们会写两个方法,分别对应CatDog

func (*Person) feedCat(cat Cat) {
   fmt.Println(cat.name)
   fmt.Println("吃鱼")
}

func (*Person) feedDog(dog Dog) {
   fmt.Println(dog.name)
   fmt.Println("吃骨头")
}
AI 代码解读

在Main函数中调用

person.feedDog(person.dog)
person.feedCat(person.cat)
AI 代码解读

第二个问题也出现了,我需要一个存储任意类型值的一个参数,就像是Object一样。这也就是接口的空接口的特性,它就可以存储任意类型的值。我们改写代码:

空接口

  • 空接口的定义是var x interface{},作为形参时var可以省略,x可以存任何类型的值。
  • 取出x真实存的值,通过x.(type)的用法,type里写上想取出值的类型,会返回v,ok,其中v表示实际值,ok表示是否存在,如果不存在v为空,okfalse
func (*Person) feed(Animal interface{}) {
   switch v := Animal.(type) {
   case Dog:
      fmt.Println(v.name)
      fmt.Println("吃骨头")
   case Cat:
      fmt.Println(v.name)
      fmt.Println("吃鱼")
   }
}
AI 代码解读

在Main函数中调用

person.feed(person.dog)
person.feed(person.cat)
AI 代码解读

可能你还不理解空接口为什么可以这样用,我们接下往下学习。观察现在的代码,我们会发现第三个问题,我们发现动物吃东西的逻辑,我们现在是用打印函数解决的,实际中应该去真的执行什么代码,至少是关于类型的方法,我们会给CatDog加上对应的方法:

func (Cat) eat() {
   fmt.Println("吃鱼")
}

func (Dog) eat() {
   fmt.Println("吃骨头")
}
AI 代码解读

加完方法后,改写上述feed方法的时候,我们很容易会发现,Animal interface{}我们使用的是空接口这个类型去接收任意参数的,当使用断言Animal.(type)的时候,才清楚要去具体操作什么类型的数据,所以在调用方法的时候变成了这样,都是使用v.eat()的方式去执行相应的语句:

func (*Person) feed(Animal interface{}) {
   switch v := Animal.(type) {
   case Dog:
      fmt.Println(v.name)
      //fmt.Println("吃骨头")
      v.eat()
   case Cat:
      fmt.Println(v.name)
      //fmt.Println("吃鱼")
      v.eat()
   }
}
AI 代码解读

我们会发现,是因为我们定义的是空接口,所以程序不知道具体需要操作哪些类型,在程序中还需要通过断言的方式去判断类型,这并不利于程序的扩展,我们会希望有这样的现象发生:feed方法应该自动识别我传入参数的类型,或者至少我不用再去判断类型再执行方法,因为在这个方法中我执行的都是共性方法,只是根据传入的实际类型去变动而已。

我们的接口已经呼之欲出了!再来回顾一下接口两个注意事项

  1. 将共性的方法定义在一起:注意是定义哦,并没有去实现方法。
  2. 其他类型实现这些方法:这表示是通过方法的形式,通过接收者指定具体的类型,并且实现接口中定义的方法

我们先来实现第一点,根据共性方法,定义接口:

定义接口

很明显,在这个例子中两个动物的eat方法是共性的,只是随着接收者不同而不同。

type Eater interface {
   eat()
}
AI 代码解读

使用typeinterface两个关键字定义了名字为Eater的接口,而eat()就是我们说共性方法。

第二点,我们已经在之前发现的第三个问题中写好了。我们知道空接口可以存任意类型,这很容易理解是因为空接口没有定义任何方法,没有固定的类去实现它,那么它当然可以存任意类型。

那么现在这个定义好方法的接口,并且由具体的类去实现了,它是不是只存这种类型的数据呢,这种具体指向存储类型的接口,是不是不用类型断言推导呢?现在见证奇迹的时候到了!

//person.feed(person.dog)
//person.feed(person.cat)

// 定义 Eater 接口
var x Eater
// 使用 Eater 接口去存实现接口的类型
x = person.dog
//传入接口类型
person.feed(x)
x = person.cat
person.feed(x)
AI 代码解读

feed将形参改掉,如下:

func (*Person) feed(Animal Eater) {
   Animal.eat()
}
AI 代码解读

对比一下原feed方法那种空接口断言的方式,是不是直呼惊奇!!代码清爽了很多。

最后附上完整代码感受一下接口的魅力,它对程序代码的扩展提供了很大的帮助,因为动物如果增多,我们是不需要再改动feed方法的。

package main

import "fmt"

type Person struct {
   name string
   dog  Dog
   cat  Cat
}

type Animal struct {
   name string
   age  int
}

type Dog struct {
   Animal
}

type Cat struct {
   Animal
}

// 定义接口
type Eater interface {
   eat()
}

func main() {
   person := Person{name: "老程", dog: Dog{Animal{name: "小黑", age: 3}}, cat: Cat{Animal{name: "发财", age: 5}}}
   var x Eater
   x = person.dog
   person.feed(x)
   x = person.cat
   person.feed(x)
}

// 实现接口
func (Cat) eat() {
   fmt.Println("吃鱼")
}

func (Dog) eat() {
   fmt.Println("吃骨头")
}

// 通过接口去调用
func (*Person) feed(Animal Eater) {
   Animal.eat()
}
AI 代码解读
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