Go 系列教程 —— 19. 接口（二）

欢迎来到 [Golang 系列教程](/subject/2)的第 19 个教程。接口共有两个教程，这是我们第二个教程。如果你还没有阅读前面的教程，请你阅读[接口（一）](https://studygolang.com/articles/12266)。 ### 实现接口：指针接受者与值接受者 在[接口（一）](https://studygolang.com/articles/12266)上的所有示例中，我们都是使用值接受者（Value Receiver）来实现接口的。我们同样可以使用指针接受者（Pointer Receiver）来实现接口。只不过在用指针接受者实现接口时，还有一些细节需要注意。我们通过下面的代码来理解吧。 ```go package main import "fmt" type Describer interface { Describe() } type Person struct { name string age int } func (p Person) Describe() { // 使用值接受者实现 fmt.Printf("%s is %d years old\n", p.name, p.age) } type Address struct { state string country string } func (a *Address) Describe() { // 使用指针接受者实现 fmt.Printf("State %s Country %s", a.state, a.country) } func main() { var d1 Describer p1 := Person{"Sam", 25} d1 = p1 d1.Describe() p2 := Person{"James", 32} d1 = &p2 d1.Describe() var d2 Describer a := Address{"Washington", "USA"} /* 如果下面一行取消注释会导致编译错误： cannot use a (type Address) as type Describer in assignment: Address does not implement Describer (Describe method has pointer receiver) */ //d2 = a d2 = &a // 这是合法的 // 因为在第 22 行，Address 类型的指针实现了 Describer 接口 d2.Describe() } ``` [在线运行程序](https://play.golang.org/p/IzspYiAQ82) 在上面程序中的第 13 行，结构体 `Person` 使用值接受者，实现了 `Describer` 接口。 我们在讨论[方法](https://studygolang.com/articles/12264)的时候就已经提到过，使用值接受者声明的方法，既可以用值来调用，也能用指针调用。**不管是一个值，还是一个可以解引用的指针，调用这样的方法都是合法的**。 `p1` 的类型是 `Person`，在第 29 行，`p1` 赋值给了 `d1`。由于 `Person` 实现了接口变量 `d1`，因此在第 30 行，会打印 `Sam is 25 years old`。 接下来在第 32 行，`d1` 又赋值为 `&p2`，在第 33 行同样打印输出了 `James is 32 years old`。棒棒哒。:) 在 22 行，结构体 `Address` 使用指针接受者实现了 `Describer` 接口。 在上面程序里，如果去掉第 45 行的注释，我们会得到编译错误：`main.go:42: cannot use a (type Address) as type Describer in assignment: Address does not implement Describer (Describe method has pointer receiver)`。这是因为在第 22 行，我们使用 `Address` 类型的指针接受者实现了接口 `Describer`，而接下来我们试图用 `a` 来赋值 `d2`。然而 `a` 属于值类型，它并没有实现 `Describer` 接口。你应该会很惊讶，因为我们曾经学习过，使用指针接受者的[方法](https://studygolang.com/articles/12264)，无论指针还是值都可以调用它。那么为什么第 45 行的代码就不管用呢？ **其原因是：对于使用指针接受者的方法，用一个指针或者一个可取得地址的值来调用都是合法的。但接口中存储的具体值（Concrete Value）并不能取到地址，因此在第 45 行，对于编译器无法自动获取 `a` 的地址，于是程序报错**。 第 47 行就可以成功运行，因为我们将 `a` 的地址 `&a` 赋值给了 `d2`。 程序的其他部分不言而喻。该程序会打印： ``` Sam is 25 years old James is 32 years old State Washington Country USA ``` ### 实现多个接口 类型可以实现多个接口。我们看看下面程序是如何做到的。 ```go package main import ( "fmt" ) type SalaryCalculator interface { DisplaySalary() } type LeaveCalculator interface { CalculateLeavesLeft() int } type Employee struct { firstName string lastName string basicPay int pf int totalLeaves int leavesTaken int } func (e Employee) DisplaySalary() { fmt.Printf("%s %s has salary $%d", e.firstName, e.lastName, (e.basicPay + e.pf)) } func (e Employee) CalculateLeavesLeft() int { return e.totalLeaves - e.leavesTaken } func main() { e := Employee { firstName: "Naveen", lastName: "Ramanathan", basicPay: 5000, pf: 200, totalLeaves: 30, leavesTaken: 5, } var s SalaryCalculator = e s.DisplaySalary() var l LeaveCalculator = e fmt.Println("\nLeaves left =", l.CalculateLeavesLeft()) } ``` [在线运行程序](https://play.golang.org/p/DJxS5zxBcV) 上述程序在第 7 行和第 11 行分别声明了两个接口：`SalaryCalculator` 和 `LeaveCalculator`。 第 15 行定义了结构体 `Employee`，它在第 24 行实现了 `SalaryCalculator` 接口的 `DisplaySalary` 方法，接着在第 28 行又实现了 `LeaveCalculator` 接口里的 `CalculateLeavesLeft` 方法。于是 `Employee` 就实现了 `SalaryCalculator` 和 `LeaveCalculator` 两个接口。 第 41 行，我们把 `e` 赋值给了 `SalaryCalculator` 类型的接口变量 ，而在 43 行，我们同样把 `e` 赋值给 `LeaveCalculator` 类型的接口变量 。由于 `e` 的类型 `Employee` 实现了 `SalaryCalculator` 和 `LeaveCalculator` 两个接口，因此这是合法的。 该程序会输出： ``` Naveen Ramanathan has salary $5200 Leaves left = 25 ``` ### 接口的嵌套 尽管 Go 语言没有提供继承机制，但可以通过嵌套其他的接口，创建一个新接口。 我们来看看这如何实现。 ```go package main import ( "fmt" ) type SalaryCalculator interface { DisplaySalary() } type LeaveCalculator interface { CalculateLeavesLeft() int } type EmployeeOperations interface { SalaryCalculator LeaveCalculator } type Employee struct { firstName string lastName string basicPay int pf int totalLeaves int leavesTaken int } func (e Employee) DisplaySalary() { fmt.Printf("%s %s has salary $%d", e.firstName, e.lastName, (e.basicPay + e.pf)) } func (e Employee) CalculateLeavesLeft() int { return e.totalLeaves - e.leavesTaken } func main() { e := Employee { firstName: "Naveen", lastName: "Ramanathan", basicPay: 5000, pf: 200, totalLeaves: 30, leavesTaken: 5, } var empOp EmployeeOperations = e empOp.DisplaySalary() fmt.Println("\nLeaves left =", empOp.CalculateLeavesLeft()) } ``` [在线运行程序](https://play.golang.org/p/Hia7D-WbZp) 在上述程序的第 15 行，我们创建了一个新的接口 `EmployeeOperations`，它嵌套了两个接口：`SalaryCalculator` 和 `LeaveCalculator`。 如果一个类型定义了 `SalaryCalculator` 和 `LeaveCalculator` 接口里包含的方法，我们就称该类型实现了 `EmployeeOperations` 接口。 在第 29 行和第 33 行，由于 `Employee` 结构体定义了 `DisplaySalary` 和 `CalculateLeavesLeft` 方法，因此它实现了接口 `EmployeeOperations`。 在 46 行，`empOp` 的类型是 `EmployeeOperations`，`e` 的类型是 `Employee`，我们把 `empOp` 赋值为 `e`。接下来的两行，`empOp` 调用了 `DisplaySalary()` 和 `CalculateLeavesLeft()` 方法。 该程序输出： ``` Naveen Ramanathan has salary $5200 Leaves left = 25 ``` ### 接口的零值 接口的零值是 `nil`。对于值为 `nil` 的接口，其底层值（Underlying Value）和具体类型（Concrete Type）都为 `nil`。 ```go package main import "fmt" type Describer interface { Describe() } func main() { var d1 Describer if d1 == nil { fmt.Printf("d1 is nil and has type %T value %v\n", d1, d1) } } ``` [在线运行程序](https://play.golang.org/p/vwYHC6Y78H) 上面程序里的 `d1` 等于 `nil`，程序会输出： ``` d1 is nil and has type <nil> value <nil> ``` 对于值为 `nil` 的接口，由于没有底层值和具体类型，当我们试图调用它的方法时，程序会产生 `panic` 异常。 ```go package main type Describer interface { Describe() } func main() { var d1 Describer d1.Describe() } ``` [在线运行程序](https://play.golang.org/p/rM-rY0uGTI) 在上述程序中，`d1` 等于 `nil`，程序产生运行时错误 `panic`： **`panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference [signal SIGSEGV: segmentation violation code=0xffffffff addr=0x0 pc=0xc8527]`** 。 接口的介绍到此结束。祝你愉快。 **上一教程 - [接口 - I](https://studygolang.com/articles/12266)** **下一教程 - [并发入门](https://studygolang.com/articles/12341)**