Go 接口和多态

在讲解具体的接口之前，先看如下问题。

使用面向对象的方式，设计一个加减的计算器

代码如下：

package main

import "fmt"

//父类，这是结构体
type Operate struct {
    num1 int
    num2 int
}

//加法子类，这是结构体

type Add struct {
    Operate
}

//减法子类，这是结构体

type Sub struct {
    Operate
}

//加法子类的方法
func (a *Add) Result() int {
    return a.num1 + a.num2
}
可以看到ADD里面是用父类结构体的，然后直接返回num1+num2就行了
//减法子类的方法
func (s *Sub) Result() int {
    return s.num1 - s.num2
}
可以看到Sub里面是用父类结构体的，然后直接返回num1-num2就行了
//方法调用
func main0201() {
    //创建加法对象
    //var a Add
    //a.num1 = 10
    //a.num2 = 20
    //v := a.Result()
    //fmt.Println(v)
//可以看到调用起来还是很简单的，直接给父类结构体的属性赋值，然后调用加法的方法就行。
    //创建减法对象
    var s Sub
    s.num1 = 10
    s.num2 = 20
    v := s.Result()
    fmt.Println(v)
}
//可以看到调用起来还是很简单的，直接给父类结构体的属性赋值，然后调用减法的方法就行

以上实现非常简单，但是有个问题，在main()函数中，当我们想使用减法操作时，创建减法类的对象，调用其对应的减法的方法。但是，有一天，系统需求发生了变化，要求使用加法，不再使用减法，那么需要对main()函数中的代码，做大量的修改。将原有的代码注释掉，创建加法的类对象，调用其对应的加法的方法。有没有一种方法，让main()函数，只修改很少的代码就可以解决该问题呢？有，要用到接下来给大家讲解的接口的知识点。

一、 什么是接口

接口就是一种规范与标准，在生活中经常见接口，例如:笔记本电脑的USB接口，可以将任何厂商生产的鼠标与键盘，与电脑进行链接。为什么呢？原因就是，USB接口将规范和标准制定好后，各个生产厂商可以按照该标准生产鼠标和键盘就可以了。

在程序开发中，接口只是规定了要做哪些事情，干什么。具体怎么做，接口是不管的。这和生活中接口的案例也很相似，例如：USB接口，只是规定了标准，但是不关心具体鼠标与键盘是怎样按照标准生产的.

在企业开发中，如果一个项目比较庞大，那么就需要一个能理清所有业务的架构师来定义一些主要的接口，这些接口告诉开发人员你需要实现那些功能。

二、 接口定义

接口定义的语法如下：

//先定义接口 一般以er结尾 根据接口实现功能
type Humaner interface {
  //方法 方法的声明
  sayhi()
}

怎样具体实现接口中定义的方法呢？

//Student的结构体
type student11 struct {
    name  string
    age   int
    score int
}
//Student的打印方法
func (s *student11)sayhi()  {
    fmt.Printf("大家好，我是%s,今年%d岁，我的成绩%d分\n",s.name,s.age,s.score)
}
//teacher11的结构体
type teacher11 struct {
    name    string
    age     int
    subject string
}
//teacher11的方法
func (t *teacher11)sayhi()  {
    fmt.Printf("大家好，我是%s,今年%d岁，我的学科是%s\n",t.name,t.age,t.subject)
}

具体的调用如下：

func main() {
    //接口是一种数据类型 可以接收满足对象的信息
    //接口是虚的  方法是实的
    //接口定义规则  方法实现规则
    //接口定义的规则  在方法中必须有定义的实现
    var h Humaner

    stu := student11{"小明",18,98}
    //stu.sayhi()
    //将对象信息赋值给接口类型变量
    h = &stu
    h.sayhi()
//直接将Student的对象赋值给了h接口，然后就能实现方法的调用
    tea := teacher11{"老王",28,"物理"}
    //tea.sayhi()
    //将对象赋值给接口 必须满足接口中的方法的声明格式
    h = &tea
    h.sayhi()
}

只要类(结构体)实现对应的接口，那么根据该类创建的对象，可以赋值给对应的接口类型。

接口的命名习惯以er结尾。

三、 多态

接口有什么好处呢？实现多态。

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作

所谓多态指的是多种表现形式，如下图所示：

使用接口实现多态的方式如下：

package main

import "fmt"

//先定义接口  一般以er结尾  根据接口实现功能
type Humaner1 interface {
    //方法  方法的声明
    sayhi()

}

//student12的结构体
type student12 struct {
    name  string
    age   int
    score int
}
//student12的方法
func (s *student12)sayhi()  {
    fmt.Printf("大家好，我是%s,今年%d岁，我的成绩%d分\n",s.name,s.age,s.score)
}
//teacher12的结构体
type teacher12 struct {
    name    string
    age     int
    subject string
}
//teacher12的方法
func (t *teacher12)sayhi()  {
    fmt.Printf("大家好，我是%s,今年%d岁，我的学科是%s\n",t.name,t.age,t.subject)
}

//多态的实现
//将接口作为函数参数  实现多态
func sayhello(h Humaner1)  {
    h.sayhi()
}

func main() {

    stu := student12{"小明",18,98}
    //调用多态函数
    sayhello(&stu)

    tea := teacher12{"老王",28,"Go"}
    sayhello(&tea)
}

关于接口的定义，以及使用接口实现多态，但是多态有什么好处呢？现在还是以开始提出的计算器案例给大家讲解一下。

四、多态案例

使用多态的功能，实现一个加减计算器。完整代码如下：

package main

import "fmt"

// 定义接口
type Opter interface {
	// 方法声明
	Result() int
}

// 父类
type Operate struct {
	num1 int
	num2 int
}

// 加法子类
type Add struct {
	Operate
}

// 加法子类的方法
func (a *Add) Result() int {
	return a.num1 + a.num2
}

// 减法子类
type Sub struct {
	Operate
}

// 减法子类的方法
func (s *Sub) Result() int {
	return s.num1 - s.num2
}

// 多态实现
func Result(o Opter) {
	v := o.Result()
	fmt.Println(v)
}

// 上面是定义的方法
func main() {
	//创建加法对象
	//var a Add
	//a.num1 = 10
	//a.num2 = 20
	//v := a.Result()
	//fmt.Println(v)

	//2.通过接口实现
	//var o Opter
	//var a Add = Add{Operate{10, 20}}
	//o = &a
	//value := o.Result()
	//fmt.Println(value)

	//3.多态实现
	var a Add = Add{Operate{10, 20}}
	Result(&a)

	var s Sub = Sub{Operate{10, 20}}
	Result(&s)
}


30
-10

四、 接口继承与转换

接口也可以实现继承:

// 先定义接口  一般以er结尾  根据接口实现功能
type Humaner2 interface { //子集
	//方法  方法的声明
	sayhi()
}

type Personer interface { //超集
	Humaner2 //继承sayhi()

	sing(string)
}

type student13 struct {
	name  string
	age   int
	score int
}

func (s *student13) sayhi() {
	fmt.Printf("大家好，我是%s,今年%d岁，我的成绩%d分\n", s.name, s.age, s.score)
}

func (s *student13) sing(name string) {
	fmt.Println("我为大家唱首歌", name)
}

func main() {
	//接口类型变量定义
	var h Humaner2
	var stu student13 = student13{"小吴", 18, 59}
	h = &stu
	h.sayhi()

	//接口类型变量定义
	var p Personer
	p = &stu
	p.sayhi()
	p.sing("大碗面")
}


大家好，我是小吴,今年18岁，我的成绩59分
大家好，我是小吴,今年18岁，我的成绩59分

接口继承后，可以实现"超集"接口转换"子集"接口，代码如下：

package main

import "fmt"

// 先定义接口  一般以er结尾  根据接口实现功能
type Humaner2 interface { //子集
	//方法  方法的声明
	sayhi()
}

type Personer interface { //超集
	Humaner2 //继承sayhi()

	sing(string)
}

type student13 struct {
	name  string
	age   int
	score int
}

func (s *student13) sayhi() {
	fmt.Printf("大家好，我是%s,今年%d岁，我的成绩%d分\n", s.name, s.age, s.score)
}

func (s *student13) sing(name string) {
	fmt.Println("我为大家唱首歌", name)
}

func main() {
	//接口类型变量定义
	var h Humaner2 //子集
	var p Personer //超集
	var stu student13 = student13{"小吴", 18, 59}

	p = &stu
	//将一个接口赋值给另一个接口
	//超集中包含所有子集的方法
	h = p //ok

	h.sayhi()

	//子集不包含超集
	//不能将子集赋值给超集
	//p = h  //err
	//p.sayhi()
	//p.sing("大碗面")
}

五、 空接口

空接口(interface{})不包含任何的方法，正因为如此，所有的类型都实现了空接口，因此空接口可以存储任意类型的数值。例如：

func test1() {
	fmt.Println("test")
}

func main() {
	// 空接口类型的切片
	var i []interface{}
	fmt.Printf("%T\n", i)
	i = append(i, 1, 3.14, "aaa", test1)
	fmt.Println(i)

	for idx := 0; idx < len(i); idx++ {
		fmt.Println(i[idx])
	}
}


[]interface {}
[1 3.14 aaa 0xd5420]
1                   
3.14                
aaa                 
0xd5420