接口基础 #

一、接口概述 #

接口是一组方法签名的集合，定义了对象的行为。

1.1 接口特点 #

隐式实现
鸭子类型
多态支持
解耦依赖

二、接口定义 #

2.1 基本语法 #

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

2.2 多方法接口 #

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

2.3 空接口 #

type Any interface{}  // 或 interface{}

var x Any
x = 42
x = "hello"
x = []int{1, 2, 3}

三、接口实现 #

3.1 隐式实现 #

Go的接口是隐式实现的：

type Reader interface {
    Read() string
}

type File struct {
    content string
}

func (f File) Read() string {
    return f.content
}

var r Reader = File{content: "data"}  // File隐式实现了Reader

3.2 实现条件 #

类型必须实现接口的所有方法：

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

type FileWriter struct{}

func (f FileWriter) Write(data []byte) (int, error) {
    return len(data), nil
}

var w Writer = FileWriter{}  // 正确

3.3 指针接收者 #

type Counter interface {
    Increment()
}

type MyCounter struct {
    value int
}

func (c *MyCounter) Increment() {
    c.value++
}

var counter Counter = &MyCounter{}  // 正确
// var counter Counter = MyCounter{}  // 错误

四、接口变量 #

4.1 接口值 #

接口变量包含两部分：

类型信息
值信息

var r Reader
fmt.Printf("%T, %v\n", r, r)  // <nil>, <nil>

4.2 赋值 #

var r Reader
r = File{content: "data"}
fmt.Printf("%T, %v\n", r, r)  // main.File, {data}

4.3 nil接口 #

var r Reader
fmt.Println(r == nil)  // true

var f *File
r = f
fmt.Println(r == nil)  // false（接口值不为nil）

五、接口组合 #

5.1 接口嵌入 #

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

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

type ReadWriter interface {
    Reader
    Writer
}

5.2 组合示例 #

type Closer interface {
    Close() error
}

type ReadCloser interface {
    Reader
    Closer
}

type WriteCloser interface {
    Writer
    Closer
}

type ReadWriteCloser interface {
    Reader
    Writer
    Closer
}

六、标准库接口 #

6.1 io.Reader #

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

6.2 io.Writer #

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

6.3 fmt.Stringer #

type Stringer interface {
    String() string
}

type Person struct {
    Name string
}

func (p Person) String() string {
    return "Person: " + p.Name
}

fmt.Println(Person{Name: "Alice"})  // Person: Alice

6.4 error接口 #

type error interface {
    Error() string
}

七、实际应用 #

7.1 存储接口 #

type Storage interface {
    Save(key string, value []byte) error
    Load(key string) ([]byte, error)
    Delete(key string) error
}

type FileStorage struct{}

func (f FileStorage) Save(key string, value []byte) error {
    return os.WriteFile(key, value, 0644)
}

func (f FileStorage) Load(key string) ([]byte, error) {
    return os.ReadFile(key)
}

func (f FileStorage) Delete(key string) error {
    return os.Remove(key)
}

7.2 数据库接口 #

type Database interface {
    Connect() error
    Query(sql string) ([]Row, error)
    Close() error
}

7.3 日志接口 #

type Logger interface {
    Debug(msg string)
    Info(msg string)
    Error(msg string)
}

八、接口设计原则 #

8.1 小接口 #

// 好：小接口
type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

// 避免：大接口
type BigInterface interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
    Write(p []byte) (n int, err error)
    Close() error
    Flush() error
    Seek(offset int64, whence int) (int64, error)
}

8.2 接口隔离 #

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

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

type Closer interface {
    Close() error
}

8.3 接受接口，返回具体类型 #

func Process(r Reader) *Result {  // 接受接口
    // ...
    return &Result{}  // 返回具体类型
}

九、总结 #

接口要点：

特性	说明
定义	type Name interface
实现	隐式实现
空接口	interface{}
组合	接口嵌入

关键点：

隐式实现：无需显式声明
鸭子类型：有方法就是实现了接口
小接口：接口越小越灵活
接口值：包含类型和值两部分
nil接口：nil接口和值为nil的接口不同