Go语言接口实现面对对象的三大特征

月忆3642025-05-05 20:42

一.知识回顾

在 Go 语言中，接口是一种强大的抽象机制，它允许我们定义一组方法签名，任何类型只要实现了这些方法，就被视为实现了该接口。接口的实现是隐式的，这意味着类型不需要显式声明它实现了某个接口，只要提供了接口所需的所有方法即可。

接口：就是一组方法的签名，任何类型只要实现这些方法，就可以被视为实现了该接口

复制代码 
package main

import "fmt"

type speaker interface {
	speak()//只要实现了speak方法的，都可以是speaker类型
}
type cat struct{}
type dog struct{}

func (d dog) speak() {
	fmt.Println("汪汪汪")
}
func (c cat) speak() {
	fmt.Println("喵喵喵")
}

func da(x speaker) {
    //接收参数，传入什么，我就打印什么
	x.speak()
}

// 在编程存在
func main() {
	var c1 cat
	var d1 dog
	da(c1)
	da(d1)
}

所以接口是比较抽象的东西，他的这个类型只是存储了共同的方法，这样的目的就是为了实现不管传入是什么类型的，都可以实现他的方法

1.1 接口的实现和实现

复制代码 
type 接口名 interfacce{
    方法名1（参数1，参数2....）（返回值1，返回值2....）
    方法2.....
}

接口的实现：

一个变量如果实现了接口中规定的所有的方法，那么这个变量就实现了这个接口，可以称为这个接口类型的变量。

（这一句话很重要，你要实现了所有的方法才算是说是接口，如果你只是实现了接口内所定义的个别方法的话，就不能称之为接口）

就比如猫狗，这些就是接口类型，也就是speaker类型。

如果一个接口没有方法呢？

这样的接口被称为是空接口

它的主要作用：

  • 作为函数的参数（可以是任意类型，因为所有类型都实现了空接口）
  • 作为map的值，可以是字典保存任意类型的值

正是因为有了空接口的概念，就会出现分不清1和 '1'的情况，这个时候就需要类型断言

复制代码 
package main

import "fmt"

func assign(a interface{}) {
	str, ok := a.(string)
	if ok {
		fmt.Println(str)
	} else {
		fmt.Println("错误")
	}
	//fmt.Printf("type:%T,value:%v\n", a, a)
	//这里其实用switch猜合适
}

func assign2(a interface{}) {
	fmt.Printf("type:%T,value:%v\n", a, a)
	switch a.(type) {
	case int:
		fmt.Println("int")
	case string:
		fmt.Println("string")
	case bool:
		fmt.Println("bool")
	case float64:
		fmt.Println("float64")
	}
}
func main() {
	var m1 map[string]interface{}
	m1 = make(map[string]interface{}, 16)
	m1["name"] = "cxy"
	m1["age"] = 18
	m1["married"] = true
	m1["hobby"] = [...]string{"唱", "跳"}
	fmt.Println(m1)

	assign2("100")
}

1.2 接口和类型的关系

多个类型可以实现一个接口，是上述我们经常使用的。

除此之外还可以一个类型对应多个接口

1.3 接口的嵌套

接口的嵌套，也就是接口里包含接口，要实现的话，父接口，就必须实现所有的子接口才可以。

二.接口实现面对对象的三大特征

面对对象的3个概念：封装，继承，多态

2.1 封装

封装的好处：

  1. 隐藏实现细节;
  2. 可以对数据进行校验，保证安全合理;

go语言的封装和其他语言稍微有点不同。

主要就是go语言的封装是包级别的，在同一个包内均是可见的，其它包内是不可见的，除非是大写字母开头才是可见的。否则只可以通过封装来实现。

接下来写一个封装的例子：

复制代码 
package main

import "fmt"

type Person struct {
    name string
    age  int
}

func (p *Person) SetName(name string) {
    p.name = name
}

func (p *Person) SetAge(age int) {
    p.age = age
}

func (p *Person) GetName() string {
    return p.name
}

func (p *Person) GetAge() int {
    return p.age
}

func main() {
    //p := &Person{}
    p := new(Person)
    p.SetName("Alice")
    p.SetAge(18)
    fmt.Println(p.GetName())	//Alice
    fmt.Println(p.GetAge())		//18
}

2.2 继承

go里面的继承可能和之前学习的不太一样，但是大致内容是一致的，只是他的形式不太一样而已。

这里我们会发现一个问题：

就是结构体的嵌套和继承是有区别的，要注意

在Golang中，如果一个struct嵌套了另一个匿名结构体，那么这个结构体可以直接访问匿名结构体的字段和方法，这就是所谓的继承。

复制代码 
package main

import "fmt"

type animal struct {
	name string
}

func (a animal) wang() {
	fmt.Printf("%d会动", a.name)
}

type dog struct {
	animal //这样的话animal内有的属性，这样的话他的后代dog也会有name属性，
	feet   int
}

func (d dog) wang() {
	fmt.Printf("%s会汪汪汪", d.name)
	//这里的查找如果dog没有的话就会找上一级结构体。
}

// 返回尽量使用指针，如果返回变量的话开销比较大
func Init(name string) *dog {
	return &dog{
		animal: animal{
			name: name,
		},
		feet: 4,
	}
}

func main() {
	a1 := Init("haha\n")
	a1.wang()
	fmt.Println(a1)
}

package main

import "fmt"

type animal struct {
	name string
}

func (a animal) wang() {
	fmt.Printf("%d会动", a.name)
}

type dog struct {
	animal
	feet int
}

func (d dog) wang() {
	fmt.Printf("%s会汪汪汪\n", d.name)
	//这里的查找如果dog没有的话就会找上一级结构体。
}

func (a *dog) Init(name string, feet int) {
	a.name = name
	a.feet = feet
}

func main() {
	a1 := &dog{}
	a1.Init("小狗", 4)
	a1.wang()
	fmt.Println(a1.name)
	fmt.Println(a1.feet)
}

小狗会汪汪汪
小狗
4

而结构体的嵌套是什么样子呢？举一个简单的例子

就是加上类型。

继承存在的问题是非常多的，在后续都会介绍。

2.3 多态

多态啥意思？

就是在不同继承关系的类对象，调用同一函数时，产生的不同行为。

暂时先这样理解

变量(实例)具有多种形态，在Go语言中，多态特征是通过接口实现的。

可以按照统一的接口来调用不同的接口实现。这时接口变量就呈现出不同的形态。

这就是go里面多态的实现。

复制代码 
package main

import "fmt"

type Speaker interface {
    Speak()
}

type Person struct {
    name string
}

func (p *Person) Speak() {
    fmt.Println("Hello, I am a person")
}

type Cat struct {
    name string
}

func (c *Cat) Speak() {
    fmt.Println("Hello, I am a cat")
}

func main() {
    speaker1 := &Person{}
    speaker2 := &Cat{}

    speaker1.Speak()
    speaker2.Speak()
}

Hello, I am a person
Hello, I am a cat

虽然这里也实现了，但是实际上，不能完全被称为多态，为什么？

因为这里没有做到父类指针（或者父类引用）指向子类对象

复制代码 
func main() {
	var speaker Speaker
	speaker = &Cat{}
	speaker.Speak()

	speaker = &Person{}
	speaker.Speak()
}

三.多继承和二义性

3.1 多继承

多继承：就是指一个结构体里面有着多个匿名结构体，从而实现了一个结构体的多个继承

那么随之而来就会有很多问题：

比如：如果我继承的多个父类，他们（包括本身）有相同的字段怎么办呢？

这里go语言提供了一种解决办法，就是通过加匿名字段的类型，从而实现对相同属性的区分

（这里也被称之为同名二义性）

并且继承之后，也可以调用父类的方法，不过虽然是调用父类的方法，但是本质你还是修饰的父类，所以打印的内容还是属于是父类的。

复制代码 
package main

import "fmt"

type Father struct {
	Name string
	Age  int
}

type Mother struct {
	Name string
}

type Son struct {
	Name string
	// 结构体的匿名字段可以是基础数据类型，这种没有名字的字段就称为匿名字段，调用时基于该基础数据类型调用即可;
	//这里匿名字段的说法并不代表没有字段名，而是默认会采用类型名作为字段名;
	// 结构体要求字段名称必须唯一，因此一个结构体中同种类型的匿名字段只能有一个。
	// 继承多个结构体，尽管Go语言支持多继承，但推荐少用。很多语言就将多重继承去除了，因为容易造成逻辑混乱。
	Father
	Mother
}

func (f *Father) DriveCar() {
	fmt.Printf("%s开车很稳～\n", f.Name)
}

func (m *Mother) Sing() {
	fmt.Printf("%s唱歌很好听～\n", m.Name)
}

func (s *Son) Dance() {
	fmt.Printf("%s跳舞很好看\n", s.Name)
}

func main() {

	// 构建Son结构体实例
	// s := Son{"唐三", 18, Father{"唐昊", 30}, Mother{"阿银"}}

	s := Son{
		"唐三",
		18,
		// 在创建嵌套匿名结构体变量(实例)时，可以直接指定各个匿名结构体字段的值;
		Father{
			Name: "唐昊",
			Age:  30,
		},
		Mother{
			Name: "阿银",
		},
	}

	fmt.Printf("s = %v\n", s)

	// 通过Son结构体实例的确可以调用多个继承结构体的方法
	s.Sing()
	s.Dance()
	s.DriveCar()

	// 如嵌入的匿名结构体有相同的字段名或者方法名称，则在访问时，需要通过匿名结构体类型名来区分;
	fmt.Printf("[%s]的今年[%d]岁, 父亲是: [%s], 今年[%d]岁, 母亲是: [%s]\n", s.Name, s.int, s.Father.Name, s.Age, s.Mother.Name)
}


s = {唐三 18 {唐昊 30} {阿银}}
阿银唱歌很好听～
唐三跳舞很好看
唐昊开车很稳～
[唐三]的今年[18]岁, 父亲是: [唐昊], 今年[30]岁, 母亲是: [阿银]

3.2 二义性

二义性：主要分为同名二义性和路径二义性

同名二义性就是字段名字一样，通过加上匿名字段来分隔就可以

其次就是路径二义性：举个例子：

子类调用祖父类的属性，父类有两个，编译器不知道这个属性是从哪一个路径来的，被称为是路径二义性。

复制代码 
package main

import "fmt"

type A struct {
	X int
}

type B struct {
	A
}

type C struct {
	A
}

type D struct {
	B
	C
}

func main() {
	test := D{B: B{A{X: 1}}, C: C{A{X: 2}}}
	fmt.Println(test.X)
	//fmt.Println(test.B.X) // 输出: 1
	//fmt.Println(test.C.X) // 输出: 2
}

对于这种情况，就会出现一个报错的问题。

至于怎么解决，其实和解决上述方法一样，加上前缀匿名字段即可

四.多态的进一步了解

4.1 多态实现的三个条件

多态：总结一句话：同一对象的不同表现形式

在C++的学习里面，常说多态有三个条件嘛：

  1. 要有继承
  2. 要有虚函数重写
  3. 父类指针（或者父类引用）指向子类对象

但是在go语言稍微有点区别，其实继承已经改为实现接口，虚函数重写其实就是类似一个接口，通过对接口定义的方法进行重写，最后通过接口对象获取不同的类型，从而达到一个多态的效果。

复制代码 
package main

import "fmt"

type Speaker interface {
	Speak()
}

type Person struct {
	name string
}

func (p *Person) Speak() {
	fmt.Println("Hello, I am a person")
}

type Cat struct {
	name string
}

func (c *Cat) Speak() {
	fmt.Println("Hello, I am a cat")
}

func main() {
	var speaker Speaker
	speaker = &Cat{}
	speaker.Speak()

	speaker = &Person{}
	speaker.Speak()
}
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