12-接口类型-2-断言与多态

一 断言

接口是编程的规范，他也可以作为函数的参数，以让函数更具备适用性。在下列示例中，有三个接口动物接口、飞翔接口、游泳接口，两个实现类鸟类与鱼类：

  • 鸟类：实现了动物接口，飞翔接口
  • 鱼类：实现了动物接口，游泳接口
package main

import "fmt"

// 定义一个通用接口：动物接口
type Animal interface {
    Breath()            // 动物都具备 呼吸方法
}

type Flyer interface {
    Fly()
}
type Swimer interface {
    Swim()
}

// 定义一个鸟类：其呼吸的方式是在陆地
type Bird struct {
    Name string
    Food string
    Kind string
}
func (b *Bird) Breath() {
    fmt.Println("鸟 在 陆地 呼吸")
}
func (b *Bird) Fly() {
    fmt.Printf("%s 在 飞\n", b.Name)
}

// 一定一个鱼类：其呼吸方式是在水下
type Fish struct {
    Name string
    Kind string
}
func (f *Fish) Breath() {
    fmt.Println("鱼 在 水下 呼吸")
}
func (f *Fish) Swim() {
    fmt.Printf("%s 在游泳\n", f.Name)
}

// 一个普通函数，参数是动物接口
func Display(a Animal) {
    // 直接调用接口中的方法
    a.Breath()
    // 调用实现类的成员：此时会报错
    fmt.Println(a.Name)
}

func main() {
    var b = &Bird{
        "斑鸠",
        "蚂蚱",
        "鸟类"
    }
    Display(b)
}

接口类型无法直接访问其具体实现类的成员，需要使用断言（type assertions），对接口的类型进行判断，类型断言格式：

t := i.(T)            //不安全写法：如果i没有完全实现T接口的方法，这个语句将会触发宕机
t, ok := i.(T)        // 安全写法：如果接口未实现接口，将会把ok掷为false，t掷为T类型的0值
  • i代表接口变量
  • T代表转换的目标类型
  • t代表转换后的变量

上述案例的Dsiplay就可以书写为：

func Display(a Animal) {
    // 直接调用接口中的方法
    a.Breath()
    // 调用实现类的成员：此时会报错
    instance, ok := a.(*Bird)    // 注意：这里必须是 *Bird类型，因为是*Bird实现了接口，不是Bird实现了接口
    if ok {
        // 得到了具体的实现类，才能访问实现类的成员
        fmt.Println("该鸟类的名字是：", instance.Name)
    } else {
        fmt.Println("该动物不是鸟类")
    }
}

二 接口类型转换

在接口定义时，其类型已经确定，因为接口的本质是方法签名的集合，如果两个接口的方法签名结合相同（顺序可以不同），则这2个接口之间不需要强制类型转换就可以相互赋值，因为go编译器在校验接口是否能赋值时，比较的是二者的方法集。

在上一节中，函数Display接收的是Animal接口类型，在断言后转换为了别的类型：*Bird(实现类指针类型)：

func Display(a Animal) {
    instance, ok := a.(*Bird)        // 动物接口转换为了 *Bird实现类
    if ok {
        // 得到了具体的实现类，才能访问实现类的成员
        fmt.Println("该鸟类的名字是：", instance.Name)
    } else {
        fmt.Println("该动物不是鸟类")
    }
}

其实，断言还可以将接口转换成另外一个接口：

func Display(a Animal) {
    instance, ok := a.(Flyer)            // 动物接口转换为了飞翔接口
    if ok {
        instance.Fly()
    } else {
        fmt.Println("该动物不会飞")
    }

}

一个实现类往往实现了很多接口，为了精准类型查询，可以使用switch语句来判断对象类型：

var v1 interfaceP{} = ...
switch v := v1.(type) {
    case int:
    case string:
    ...
}

三 多态

多态是面向对象的三大特性之一，即一个类型具备多种具体的表现形式。

上述示例中，鸟和鱼都实现了动物接口的 Breath方法，即动物的Breath方法在鸟和鱼中具备不同的体现。我们在new出动物的具体对象实例时，这个对象实例也就实现了对应自己的接口方法。

// New出Animal的函数
func NewAnimal(kind string) Animal{

    switch kind {
    case "鸟类":
        return &Bird{}
    case "鱼类":
        return &Fish{}
    default:
        return nil
    }

}

func main() {
    // 获取的是动物接口类型，但是实现类是鸟类
    a1 := NewAnimal("鸟类")
    a1.Breath()        // 鸟 在 陆地 呼吸

    // 获取的是动物接口类型，但是实现类是鱼类
    a2 := NewAnimal("鱼类")
    a2.Breath()        // 鱼 在 水下 呼吸
}