Go语言程序设计-第7章–接口
接口类型是对其他类型行为的概括与抽象。
Go 语言的接口的独特之处在于它是隐式实现。对于一个具体的类型，无须声明它实现了哪些接口，只要提供接口所必须实现的方法即可。
7.1 接口即约定
7.2 接口类型
package io
type Reader interface {
Read(p []byte) (n int, err error)
}
type Closer interface {
Close() error
}
组合已有接口得到新的接口。
- 嵌入式声明
type ReadWriter interface {
Reader
Writer
}
- 直接声明
type ReadWriter interface {
Read(p []byte) (n int, err error)
Close() error
}
- 混合声明
type ReadWriter interface {
Read(p []byte) (n int, err error)
Writer
}
7.3 实现接口
接口的实现规则很简单，仅当一个表达式实现了一个接口时，这个表达式才可以赋值给接口。
var w io.Writer
w = os.Stdout // OK： *os.File 有 Writable 方法
w = new(bytes.Buffer) // OK: * bytes.Buffer 有 Writable 方法
w = time.Second // 编译错误： time.Duration 没有 Writable 方法=
如果方法的接收者是一个指针类型，就不可以从一个无地址的对象上调用该方法，如：
type IntSet struct {
}
func (*IntSet) String() string
var _ = IntSet{
}.String() // 编译错误：String 方法需要 *IntSet 接收者
可以从一个 IntSet 变量上调用此方法
var s IntSet
var _ = s.String() // OK: s 是一个变量，&s 有 String 方法。
因为只有 *IntSet 有 String 方法，所以也只有 *IntSet 实现了 fmt.Stringer 接口。
var _ fmt.Stringer = &s // OK
var _ fmt.Stringer = s // 编译错误： IntSet 缺少 String 方法。
可以把任何数据赋值给空接口类型。
var any interface{
} // 空接口类型
any = true
any = 12.34
any = "hello"
any = map[string]int {
"one":1}
fmt.Println(any)
判断是否实现接口只需要比较具体类型和接口类型的方法，所以没有必要在具体类型的定义中声明这种关系。
非空的接口类型（如 io.Writer）通常由一个指针类型来实现，特别是当接口类型的一个或多个方法暗示会修改接收者的情形。一个指向结构的指针才是最常见的方法接收者。
7.4 使用 flat.Value 来解析参数
tempflag.go
package main
import (
"flag"
"fmt"
)
type Celsius float64
type Fahrenheit float64
func CToF(c Celsius) Fahrenheit {
return Fahrenheit(c*9.0/5.0 + 32.0) }
func FToC(f Fahrenheit) Celsius {
return Celsius((f - 32.0) * 5.0 / 9.0) }
func (c Celsius) String() string {
return fmt.Sprintf("%g°C", c) }
/*
//!+flagvalue
package flag
// Value is the interface to the value stored in a flag.
type Value interface {
String() string
Set(string) error
}
//!-flagvalue
*/
//!+celsiusFlag
// *celsiusFlag satisfies the flag.Value interface.
type celsiusFlag struct{
Celsius }
func (f *celsiusFlag) Set(s string) error {
var unit string
var value float64
fmt.Sscanf(s, "%f%s", &value, &unit) // no error check needed
switch unit {
case "C", "°C":
f.Celsius = Celsius(value)
return nil
case "F", "°F":
f.Celsius = FToC(Fahrenheit(value))
return nil
}
return fmt.Errorf("invalid temperature %q", s)
}
//!-celsiusFlag
//!+CelsiusFlag
// CelsiusFlag defines a Celsius flag with the specified name,
// default value, and usage, and returns the address of the flag variable.
// The flag argument must have a quantity and a unit, e.g., "100C".
func CelsiusFlag(name string, value Celsius, usage string) *Celsius {
f := celsiusFlag{
value}
flag.CommandLine.Var(&f, name, usage)
return &f.Celsius
}
var temp = CelsiusFlag("temp", 20.0, "the temperature")
func main() {
flag.Parse()
fmt.Println(*temp)
}
7.5 接口值
一个接口类型的值（简称接口值）其实有两个部分：一个具体类型和该类型的一个值。二者称为接口的动态类型和动态值。
用类型描述符来提供每个类型的具体信息，比如它的名字和方法。对于一个接口值，类型部分就用对应的类型描述符来表述。
如下四个语句中，变量 w 有三个不同的值（最初和最后是同一个值，都是 nil）
var w io.Writer
w = os.Stdout
w = new(bytes.Buffer)
w = nil
每个语句后 w 的值和相关的动态行为。第一个语句声明了 w: var w io.Writer
在 Go 语言中，变量总是初始化为一个特定的值，接口也不例外。接口的零值就是把它的动态类型和值都设置为 nil。
一个接口值是否是 nil 取决于它的动态类型，所以现在这是一个 nil 接口值。可以用 w == nil 或者 w != nil 来检测一个接口值是否是 nil。
第二个语句把一个 *os.File 类型的值赋给了 w: w = os.Stdout
这次赋值把一个具体类型隐私转换为一个接口类型，它与对应的显式转换 io.Writer(os.Stdout) 等价。接口的动态类型会设置为指针类型 *os.File 的类型描述符，它的动态值会设置为 os.Stdout 的副本，即一个指向代表进程的标准输出的 os.File 类型的指针。
调用 w.Write([]byte(“hello”)) //
等价于 os.Stdout.Write([]byte("hello"))
接口值可以用 == 和 != 操作符来比较。
在比较两个接口值时，如果两个接口值的动态类型一致，但对应的动态值是不可比较的（如 slice），那么这个比较会导致宕机。
var w io.Writer
fmt.Printf("%T\n", w) // "<nil>"
w = os.Stdout
fmt.Printf("%T\n", w) // "*os.File"
w = new(bytes.Buffer)
fmt.Printf("%T\n", w) // "*bytes.Buffer"
注意：含有空指针的非空接口
一个接口值是否是 nil 取决于它的动态类型。
const debug = true
func f(out io.Writer) {
if out != nil {
out.Write([]byte("done!\n"))
}
}
func main() {
var buf *bytes.Buffer
if debug {
buf = new(bytes.Buffer) // 启用输出收集
}
f(buf)
}
当 main 调用 f 时，把一个类型为*bytes.Buffer 的空指针赋给了 out 参数，所以 out 的动态类型是 *bytes.Buffer，动态值是 nil。但是判断 out != nil 判断的是它的动态类型，所以 out != nil 返回true。
调用 out.Write 时，不允许接收者为空。
正确方法：
var buf io.Writer
if debug {
buf = new(bytes.Buffer)
}
7.6 使用 sort.Interface 来排序
package sort
type Interface interface {
Len() int
Less(i, j int) bool // i, j 是序列元素的下标
Swap(i, j int)
}
要对序列排序，需要先确定一个实现了如上三个方法的类型，接着把 sort.Sort 函数应用到上面这类方法的实例上。
type StringSlice []string
func (p StringSlice) Len() int {
return len(p)}
func (p StringSlice) Less(i, j int) bool {
return p[i] < p[j]}
func (p StringSlice) Swap(i, j int) {
p[i], p[j] = p[j], p[i]}
sort.Sort(StringSlice(names))
7.7 http.Handler 函数
package http
type Handler interface {
ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request)
}
func ListenAndServe(address string, h Handler) error
net/http 包提供了一个请求多工转发器 ServeMux。
下面的代码中，将 /list, price 这样的 URL 和对应的处理程序关联起来。
package main
import (
"fmt"
"log"
"net/http"
)
func main() {
db := database{
"shoes": 50, "socks": 5}
mux := http.NewServeMux()
//!+main
mux.HandleFunc("/list", db.list)
mux.HandleFunc("/price", db.price)
//!-main
log.Fatal(http.ListenAndServe("localhost:8000", mux))
}
type database map[string]int
func (db database) list(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
for item, price := range db {
fmt.Fprintf(w, "%s: $%d\n", item, price)
}
}
func (db database) price(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
item := req.URL.Query().Get("item")
if price, ok := db[item]; ok {
fmt.Fprintf(w, "$%d\n", price)
} else {
w.WriteHeader(http.StatusNotFound) // 404
fmt.Fprintf(w, "no such item: %q\n", item)
}
}
7.8 error 接口
Error 是一个接口类型，包含返回错误消息的方法
type error interface {
Error() string
}
func New(text string) error {
return &errorString{
text}}
type errorString struct {
text string}
func (e *errorString) Error() string {
return e.Text }
直接调用 errors.New 比较罕见，一般使用 fmt.Errorf。
package jmt
import "errors"
func Errorf(format string, args ...interface{
}) error {
return errors.New(Sprintf(format, args...))
}
7.10 断言类型
类型断言是一个作用在接口值上的操作，写出来类似 x.(T), 其中 x 是一个接口类型的表达式，而 T 是一个断言类型。类型断言会检查作为操作数的动态类型是否满足指定的断言类型。
if f, ok := w.(*os.File); ok {
// 使用 f
}
7.11 使用断言类型来识别错误
os.PathError
type PathError struct {
Op string
Path string
Err error
}
func (e *PathError) Error() string {
return e.Op + " " + ": " + e.Err.Error()
}
可以根据类型断言来检查错误的特定类型，这些类型包含的细节远远多于一个简单的字符串。
_, err := os.Open("/no/such/file")
fmt.Println(err)
fmt.Printf("%#v\n", err)
7.12 通过接口类型断言来查询特性
func writeString(w io.Writer, s string)(n int, err error) {
type stringWriter interface {
WritesString(string) (n int, err error)
}
if sw, ok := w.(StringWriter); ok {
return sw.WriteString(s) // 避免了内存复制
}
return w.Write([]byte(s))
}
7.13 类型分支
类型分支与普通的分支语句类似，差别是操作数改为 x.(type).
switch x.(type) {
case nil: //
case init, unit: //
case bool: //
}