【go从零单排】接口(interface)和多态(Polymorphism)

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📗概念

在Go语言中,interface 是一种重要的类型,用于定义一组方法的集合。
任何类型只要实现了这些方法,就可以被视为该接口的实现。
接口提供了一种灵活的方式来实现多态性,使得不同类型可以用同一方法进行操作。

💻代码

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

// 用type和interface关键字定义了一个geometry接口,接口中包含了两个方法:area()和perim()
type geometry interface {
	area() float64
	perim() float64
}

// 定义结构体rect,包含两个属性width, height float64类型
type rect struct {
	width, height float64
}
type circle struct {
	radius float64
}

// 给结构体定义函数,rect和circle是不同的结构,实现不同的方法
func (r rect) area() float64 {
	return r.width * r.height
}
func (r rect) perim() float64 {
	return 2*r.width + 2*r.height
}

func (c circle) area() float64 {
	return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func (c circle) perim() float64 {
	return 2 * math.Pi * c.radius
}

// measure()函数接受一个geometry接口类型的参数,并在函数内部调用该参数的area()和perim()方法,打印出对应的结果
func measure(g geometry) {
	fmt.Println(g)
	fmt.Println(g.area())
	fmt.Println(g.perim())
}

func main() {
	r := rect{width: 3, height: 4}
	c := circle{radius: 5}

	measure(r)
	measure(c)
}

🔍理解

  • 接口使用 type 关键字定义,后跟接口名称和方法签名
  • 任何类型只要实现了接口中定义的所有方法,就自动实现了该接口,无需显式声明。
  • interface是go中实现多态的方式:不同的数据结构实现相同的方法

💡 Tips小知识点

方法签名

在编程中,方法签名(Method Signature)是指方法的名称及其参数列表的组合。它用于唯一标识一个方法,并定义该方法的输入和输出。
方法签名通常包含:方法名称、参数列表(基本类型、结构体、interface接口)、返回值(可选)

Example:

func Add(a int, b int) int {
    return a + b
}
  • 方法名称:Add
  • 参数列表:a int, b int
  • 返回值:int

方法签名的重要性

  • 唯一性:在同一个作用域内,方法的名称和参数列表的组合必须是唯一的。即使方法名称相同,但如果参数类型或数量不同,编译器也会将其视为不同的方法。
  • 类型安全:方法签名帮助编译器检查方法调用时的参数类型是否匹配,确保类型安全。
  • 多态性:在面向对象编程中,方法签名是实现多态性的基础。通过接口或基类定义方法签名,可以让不同的子类实现相同的方法,从而实现多态。

空接口

空接口(interface{})是没有任何方法的接口,表示任何类型的值。它可以用来处理不同类型的数据。

Example:

//空的方法interface{}
func PrintAnything(v interface{}) {
    fmt.Println(v)
}

func main() {
    PrintAnything("Hello, World!")//string
    PrintAnything(123)//int
    PrintAnything(true)//boolean
}

接口的嵌套

接口可以嵌套其他接口,从而形成更复杂的接口。

Example:

type Animal interface {
    Speak() string
}
//嵌套Animal接口,并新增一个Play方法
//意味着任何实现 Pet 接口的类型,必须同时实现 Animal 接口中的 Speak() 方法和 Pet 接口中的 Play() 方法。
type Pet interface {
    Animal
    Play() string
}

type Dog struct{}
//dog 实现Speak()
func (d Dog) Speak() string {
    return "Woof!"
}
//dog 实现Play()
func (d Dog) Play() string {
    return "Fetch!"
}

💪无人扶我青云志,我自踏雪至山巅。
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