正如前文提到,Go语言并没有类的定义,接口可以说Go语言最接近于类的实现方式,但是更轻量。对于接口的学习,如果从原理层面理解学习起来比较慢,所以建议先从代码使用维度进行理解,最终回归到原理层面加深理解。
需求与分析
假设我们有一组图形,需要计算每个图形的面积,并计算他们的面积之和。那么最简单的方法就是分别计算他们的面积,并进行相加,我们来尝试实现一下。
不使用接口的实现
在这个代码实现中,我们需要将两种不同形状,矩形(rect)和圆形(circle)的面积求和,因此我们定义了如下内容:
- 两个结构体,矩形是长和宽,圆形是半径
- 分别实现了两个求面积的方法area(),矩形的面积等于长乘以宽,而圆形面积则是半径的平方乘以Pi
- 在求和部分,我们直接定义了一个float64的数组,将面积直接存入该数组中
- 通过循环进行求和
虽然上述方式能够满足我们的需求,但是如果我们需要增加一个计算周长的方法时,我们的代码会变得非常冗余并且可读性变差,因此我们用接口尝试来改造我们的代码。
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| package main
import (
"fmt"
"math"
)
type rect struct {
width float64
height float64
}
func (r rect) area() float64 {
return r.width * r.height
}
type circle struct {
radius float64
}
func (c circle) area() float64 {
return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func main() {
var areaSum float64
// Intial circle and rect struct type
c1 := circle{2.5}
r1 := rect{3, 4}
// Save all area results into an array
shapeAreas := []float64{c1.area(), r1.area()}
// Sum all area together
areaSum = 0
for _, area := range shapeAreas {
areaSum += area
}
fmt.Printf("Sum area = %v\n", areaSum)
}
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使用接口的实现
相较于上述代码,我们做了如下优化:
- 定义了一个新的interface shape,包含一个area()方法,即实现了area()的struct,就实现了shape接口
- 在结构体定义,area()计算部分我们并没有修改
- 在主函数中,我们重新定义了一个类型为shape interface的数组,该数组中无须再计算area(),只需要将两个不通类型存放在该数组中
- 在循环过程中,我们直接调用每个shape interface中的area()方法,即可完成面积求和
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| package main
import (
"fmt"
"math"
)
// Define a new interface, contain a method define and type is float64
type shape interface {
area() float64
}
type rect struct {
width float64
height float64
}
func (r rect) area() float64 {
return r.width * r.height
}
type circle struct {
radius float64
}
func (c circle) area() float64 {
return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func main() {
var areaSum float64
// Intial circle and rect struct type
c1 := circle{2.5}
r1 := rect{3, 4}
// Previous: Save all area results into an array
// Previous: shapeAreas := []float64{c1.area(), r1.area()}
// Define an array with new shape interface
shapes := []shape{c1, r1}
// Previous: Sum all area together
areaSum = 0
// Previous: for _, area := range shapeAreas {
// Previous: areaSum += area
// Previous: }
// Implement a new loop
for _, shape := range shapes {
areaSum += shape.area()
}
fmt.Printf("Sum area = %v\n", areaSum)
}
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接口作为函数参数
进一步优化代码,我们将接口作为参数,在主函数中调用时,只需要传入相应类型就会自动根据类型调用相应的计算面积的方法。
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| package main
import (
"fmt"
"math"
)
// Define a new interface, contain a method define and type is float64
type shape interface {
area() float64
}
type rect struct {
width float64
height float64
}
// NOTE: 接口类型为rect
func (r rect) area() float64 {
return r.width * r.height
}
type circle struct {
radius float64
}
// NOTE: 接口类型为circle
func (c circle) area() float64 {
return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func getArea(s shape) float64 {
return s.area()
}
func main() {
var areaSum float64
// Intial circle and rect struct type
c1 := circle{2.5}
r1 := rect{3, 4}
// Previous: Save all area results into an array
// Previous: shapeAreas := []float64{c1.area(), r1.area()}
// Define an array with new shape interface
shapes := []shape{c1, r1}
// Previous: Sum all area together
areaSum = 0
// Previous: for _, area := range shapeAreas {
// Previous: areaSum += area
// Previous: }
// Implement a new loop
for _, shape := range shapes {
areaSum += getArea(shape)
}
fmt.Printf("Sum area = %v\n", areaSum)
}
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