Go 语言面向对象编程系列教程(七) —— 接口篇:通过接口赋值实现接口与实现类的映射

上篇教程我们介绍了接口定义及实现,和 PHP 一样,Go 语言的接口不支持直接实例化,只能通过实现类实现接口声明的所有方法,不过不同之处在于 Go 语言接口支持赋值操作,从而快速实现接口与实现类的映射,与之相比,PHP 要实现接口与实现类的映射,只能基于 IoC 容器通过依赖注入实现,就像 Laravel 框架底层服务容器所做的那样,要复杂的多。

接口赋值在 Go 语言中分为如下两种情况:

  • 将实现接口的对象实例赋值给接口;
  • 将一个接口赋值给另一个接口。

下面我们通过代码实例逐个介绍对应的实现和注意事项。

将对象实例赋值给接口

先看看将指定类型的对象实例赋值给接口,这要求该对象对应的类实现了接口要求的所有方法,这个是自然,否则也就不能算作实现该接口了,例如之前我们在为基本类型添加方法这篇教程中定义过一个 Integer 类型:

type Integer int

func (a Integer) Equal(i Integer) bool {
    return a == i
}

func (a Integer) LessThan(i Integer) bool {
    return a < i
}

func (a Integer) MoreThan(i Integer) bool {
    return a > i
}

func (a *Integer) Increase(i Integer) {
    *a = *a + i
}

func (a *Integer) Decrease(i Integer) {
    *a = *a - i
}

相应地,我们定义一个接口 IntNumber

type IntNumber interface { 
    Equal(i Integer) bool 
    LessThan(i Integer) bool
    MoreThan(i Integer) bool 
    Increase(i Integer)
    Decrease(i Integer)
}

按照 Go 语言的约定,Integer 类型实现了 IntNumber 接口。然后我们可以这样将 Integer 类型对应的对象实例赋值给 IntNumber 接口:

var a Integer = 1 
var b IntNumber = &a

注意到上述赋值语句中,我们将对象实例 a 的指针应用赋值给了接口变量,为什么要这么做呢?因为 Go 语言会根据类似下面这样的非指针成员方法:

func (a Integer) Equal(i Integer) bool

自动生成一个新的与之对应的指针成员方法:

func (a *Integer) Equal(i Integer) bool { 
    return (*a).Equal(i) 
}

这样一来,类型 *Integer 就存在所有 IntNumber 接口中声明的方法,而 Integer 类型不包含指针方法 IncreaseDecrease(关于这一点我们前面已经介绍过),所以严格来说,只有 *Integer 类型实现了 IntNumber 接口。如果我们贸然将 a 的值引用赋值给 b,编译时会报错:

cannot use a (type Integer) as type IntNumber in assignment:
    Integer does not implement IntNumber (Decrease method has pointer receiver)

显然,如果 Integer 类中实现的方法不是指针方法,则进行接口赋值时,传递对象实例的值引用给接口变量即可,否则需要传递指针变量。为了验证这一点,我们可以再创建一个新的接口 IntNumber2

type IntNumber2 interface {
    Equal(i Integer) bool 
    LessThan(i Integer) bool
    MoreThan(i Integer) bool 
}

然后将对象实例 a 的值引用赋值给 IntNumber 接口变量:

var a Integer = 1 
var b1 IntNumber = &a        
var b2 IntNumber2 = a

则上面两条接口赋值语句都可以编译通过。

将接口赋值给接口

接下来我们来看将一个接口赋值给另一个接口:在 Go 语言中,只要两个接口拥有相同的方法列表(与顺序无关),那么它们就是等同的,可以相互赋值。

下面我们来编写对应的示例代码,这是第一个接口 Number1,位于 oop1 包中:

package oop1

type Number1 interface {
    Equal(i int) bool
    LessThan(i int) bool
    MoreThan(i int) bool
}

这是第二个接口 Number2,位于 oop2 包中:

package oop2

type Number2 interface {
    Equal(i int) bool
    MoreThan(i int) bool
    LessThan(i int) bool
}

这里我们定义了两个接口,一个叫 oop1.Number1,一个叫 oop2.Number2,两者都定义五个相同的方法,只是顺序不同而已。在 Go 语言中,这两个接口实际上并无区别,因为:

  • 任何实现了 oop1.Number1 接口的类,也实现了 oop2.Number2
  • 任何实现了 oop1.Number1 接口的对象实例都可以赋值给 oop2.Number2,反之亦然;
  • 在任何地方使用 oop1.Number1 接口与使用 oop2.Number2 并无差异。

接下来我们定义一个实现了这两个接口的类 Number

type Number int;

func (n Number) Equal(i int) bool {
    return int(n) == i;
}

func (n Number) LessThan(i int) bool {
    return int(n) < i;
}

func (n Number) MoreThan(i int) bool {
    return int(n) > i;
}

所以下面这些赋值代码都是合法的,会编译通过:

var num1 Number = 1;
var num2 oop1.Number1 = num1 
var num3 oop2.Number2 = num2

此外,接口赋值并不要求两个接口完全等价(方法完全相同)。如果接口 A 的方法列表是接口 B 的方法列表的子集,那么接口 B 可以赋值给接口 A。例如,假设 Number2 接口定义如下:

type Number2 interface {
    Equal(i int) bool
    MoreThan(i int) bool
    LessThan(i int) bool
    Add(i int)
}

要让 Number 类继续保持实现这两个接口,需要在 Number 类定义中新增一个 Add 方法实现:

func (n *Number) Add(i int) {
    *n = *n + Number(i);
}

接下来,将上面的接口赋值语句改写如下即可:

var num1 oop1.Number = 1;
var num2 oop2.Number2 = &num1;
var num3 oop1.Number1 = num2;    

但是反过来不行:

var num1 oop1.Number = 1;
var num2 oop1.Number1 = &num1;
var num3 oop2.Number2 = num2;   // 这一段编译出错

因为 Number1 接口中没有 Add 方法,这一点和 Java 中子类实例可以直接赋值给父类,而父类实例不能直接赋值给子类颇有些异曲同工。

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4 条回复

  1. lmq1117 lmq1117 says:

    文章最后的 “子类实例可以直接赋值给父类,而父类实例不能直接赋值给子类” 在PHP中是指 instanceof 的意思吗? 比如 A是父类 B是子类 $a = new A $b = new B, $a instanceof A ,$b instanceof b 并且$b instanceof A

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