interface

If I could export one feature of Go into other languages, it would be interfaces. ———Rob Pike

interface作为Golang的整个类型系统的基石，让Golang在基础编程哲学的探索上达到前所未有的高度。> ——《Go语言编程》

接口是Java引入的特性。在软件工程上占有重要地位。而Golang变革了接口的概念。

我们考虑这样一个情况，有两个struct都实现了一些非常有用的小子集中的相关方法，这时有办法操作两个struct的任意一个就显得非常有用。那么我们该怎么办呢？这就是接口的作用。

type s1 struct{
    ...//一些属性
}
type s2 struct{
    ...//一些属性
｝
func (a *s1)foo(){
    ...//具体实现1
}
func (b *s2)foo(){
    ...//具体实现2
｝

这时，如果我们有需要操作两个stuct中的任意一个，可以声明这样一个interface

type Foo interface{
    foo()
    //只要实现了foo()函数，就相当于实现了Foo接口 
    //我们就可以用接口来调用对象

}

func test(a Foo,b int){
    a.foo()
    //传进不同的struct对象，函数将调用不同的foo()方法
}

从这个例子，我们就能看出interface的作用，降低耦合性，可以让某个模块或功能重复利用。

我们来看看io包，其中最基本的也是最重要的两个接口Reader和Writer。我们说，只要实现了这两个接口，就基本拥有了IO的功能。

func ReadFrom(reader io.Reader,num int)([]byte,error){
    p := make([]byte,num)
    n,err：＝　reader.Read(p)
    if n > 0 {
        return p[:n],nill
    }
    return p,err
}

ReadFrom将io.Reader作为参数，我们可以从任何实现了io.Reader接口的地方读取数据

//从标准输入流读取
data,err := ReadFrom（os.Stdin,10)

//从文件中读取
file, err1 := os.Open(util.GetProjectRoot() + "01.txt")
data,err2 := ReadFrom（file,10)

//从字符串读取
data，err := ReadFrom(strings.NewReader("from string"),10)

这是strings包中关于Reader的Read的实现

func (r *Reader) Read(b []byte) (n int, err error) {
    if len(b) == 0 {
        return 0, nil
    }
    if r.i >= len(r.s) {
        return 0, io.EOF
    }
    n = copy(b, r.s[r.i:])
    r.i += n
    r.prevRune = -1
    return
}

这里没有强制声明strings.Reader这个struct实现了哪个interface，但是它实现了Read方法，在Golang中也就实现了io.Reader这个接口。这种隐式的声明在Golang中术语叫做非侵入式接口。这样做的好处，我曾经在 初识Go语言 中提过。

其一，Go语言的标准库，再也不需要绘制类库的继承树图。

其二，实现类的时候，只需要关心自己应该提供哪些方法，不用再纠结接口需要拆得多细才合理。接口由使用方按需定义，而不用事前规划。

其三，不用为了实现一个接口而导入一个包，因为多引用一个外部的包，就意味着更多的耦合。接口由使用方按自身需求来定义，使用方无需关心是否有其他模块定义过类似的接口。

Golang也可以通过接口的组合，实现一种抽向上的层次，

type ReadWriter interface {
    Reader
    Writer
}

type ReadCloser interface {
    Reader
    Closer
}

type WriteCloser interface {
    Writer
    Closer
}

type ReadWriteCloser interface {
    Reader
    Writer
    Closer
}

这几个接口都是Reader，Writer，Closer等基本接口的组合，可以说接口组合为Go程序建立起一个严密而有序的体系。

最后再谈谈一个有趣的interface ——interface｛｝由于Go语言中任何对象实例都满足空接口interface{}，所以interface{}看起来像是可以指向任何对象的Any类型。

var v1 interface{} = 1 // 将int类型赋值给interface{}
var v2 interface{} = "abc" // 将string类型赋值给interface{}
var v3 interface{} = &v2 // 将*interface{}类型赋值给interface{}
var v4 interface{} = struct{ X int }{1}
var v5 interface{} = &struct{ X int }{1}

当函数可以接受任意的对象实例时，我们会将其声明为interface{}，最典型的例子是标准库fmt中PrintXXX系列的函数，例如：

func Printf(fmt string, args ...interface{})
func Println(args ...interface{})

####总结

interface作为Golang类型系统的基石，为Golang工程形成了一个严密而清晰的体系，但其理念和使用却极为简洁，是Golang众多优秀特性中极为突出的一个，是我们学习Golang必须掌握的一点。

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Published

2013-08-26

interface Golang的哲学变革

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