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首页 手记 6.1 Go语言中接口使用样例

6.1 Go语言中接口使用样例

2022.11.23 09:53 106浏览

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。

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)
}

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
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)
}

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。

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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