Go从入门到精通——接口（interface）——理解类型与接口的关系

理解类型与接口的关系

  类型和接口之间有一对多和多对一的关系，下面将列举出这些常见的概念，以方便理解接口与类型在复杂环境下的实现关系。

一、一个类型可以实现多个接口

  一个类型可以同时实现多个接口，而接口间彼此独立，不知道对方的实现。

  网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，连接的一端称为一个 Socket。Socket 能够同时读取和写入数据，这个特性与文件类似。因此，开发中把文件和 Socket 都具备的读写特性抽象为独立的读写器概念。

  把 Socket 能够写入数据和需要关闭的特性使用接口来描述，代码如下：

type Socket struct{
}

func (s *Scoket) Write(p []byte)(n int, err error){
    return 0,nil
}

func (s *Socket) Close() error{
    return nil
}

  Socket 结构的 Write() 方法实现了 io.Writer 接口：

type Writer interface{
    Write(p []byte)(n int, err error)
}

  同时，Socket 结构也实现了 io.Close 接口：

type Closer interface{
    Close() error
}

  使用 Socket 实现的 Writer 接口的代码，无须了解 Writer 接口的实现者是否具备 Closer 接口的特性。同样，使用 Close 接口的代码也不知道 Socket 已经实现了 Writer 接口。如下图：

 

  在代码中使用 Socket 结构实现的 Writer 接口和 Closer 接口代码如下：

package main

//使用 io.Writer 的代码，并不知道 Socket 和 io.Closer 的存在
func usingWriter( writer io.Writer){
    wirter.Write(nil)
}

//使用 io.Close，并不知道 Socket 和 io.Writer 的存在
func usingCloser( closter io.Closer){
    closter.Close()
}

func main(){

    //实例化 Socket
    s := new(Socket)

    usingWriter(s)

    usingCloser(s)

}

  usingWriter() 和 usingCloser() 完全独立，互相不知道对方的存在，也不知道自己使用的接口是 Scoket 实现的。

二、多个类型可以实现相同的接口

  一个接口的方法，不一定需要一个类型完全实现，接口的方法可以通过在类型中嵌入其他类型或者结构体来实现。也就是说，使用者并不关心某个接口的方法是通过一个类型完全实现的，还是通过多个结构嵌入到一个结构体中拼凑起来共同实现的。

  Service 接口定义了两个方法：一个是开启服务的方法（Start()）,一个是输出日志的方法（Log()）。使用 GameService 结构来实现 Service，GameService 自己的结构只能实现 Start() 方法，而 Service 接口中 Log() 方法已经被一个能输出日志的日志器（Logger）实现了，无须再进行 GameService 封装，或者重新实现一遍。所以，选择将 Logger 嵌入到 GameService 能最大程度地避免代码冗余，简化代码结构。代码实现如下：

package main

type Service interface {
	Start()
	Log(string)
}

//日志器
type Logger struct {
}

//实现 Service 的 Log() 方法
func (l *Logger) Log(s string) {
}

//游戏服务
type GameService struct {
	Logger
}

//实现 Service 的 Start() 方法
func (g *GameService) Start() {
}

func main() {
	var s Service = new(GameService)
	s.Start()
	s.Log("hello")
}

  实例化 GameService，并将实例赋给 Service，s 就可以使用 Start()方法和 Log() 方法，其中，Start() 由 GameService 实现，Log() 方法由 Logger 实现。