【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。