2.2 面向对象编程:接口与多态

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0. 接口是什么?

这一段摘自 Go语言中文网

在面向对象的领域里,接口一般这样定义:接口定义一个对象的行为。接口只指定了对象应该做什么,至于如何实现这个行为(即实现细节),则由对象本身去确定。

在 Go 语言中,接口就是方法签名(Method Signature)的集合。当一个类型定义了接口中的所有方法,我们称它实现了该接口。这与面向对象编程(OOP)的说法很类似。接口指定了一个类型应该具有的方法,并由该类型决定如何实现这些方法

1. 如何定义接口

使用 type 关键字来定义接口。

如下代码,定义了一个电话接口,接口要求必须实现 call 方法。

type Phone interface {
   call()
}

2. 如何实现接口

如果有一个类型/结构体,实现了一个接口要求的所有方法,这里 Phone 接口只有 call方法,所以只要实现了 call 方法,我们就可以称它实现了 Phone 接口。

意思是如果有一台机器,可以给别人打电话,那么我们就可以把它叫做电话。

这个接口的实现是隐式的,不像 JAVA 中要用 implements 显示说明。

继续上面电话的例子,我们先定义一个 Nokia 的结构体,而它实现了 call 的方法,所以它也是一台电话。

type Nokia struct {
    name string
}

// 接收者为 Nokia
func (phone Nokia) call() {
    fmt.Println("我是 Nokia,是一台电话")
}

3. 接口实现多态

鸭子类型(Duck typing)的定义是,只要你长得像鸭子,叫起来也像鸭子,那我认为你就是一只鸭子。

举个通俗的例子

什么样子的人可以称做老师呢?

不同的人标准不一,有的人认为必须有一定的学历,有的人认为必须要有老师资格证。

而我认为只要能育人,能给传授给其他人知识的,都可以称之为老师。

而不管你教的什么学科?是体育竞技,还是教人烹饪。

也不管你怎么教?是在教室里手执教教鞭、拿着粉笔,还是追求真实,直接实战演练。

通通不管。

这就一个接口(老师)下,在不同对象(人)上的不同表现。这就是多态。

在 Go 语言中,是通过接口来实现的多态。

这里以商品接口来写一段代码演示一下。

先定义一个商品(Good)的接口,意思是一个类型或者结构体,只要实现了settleAccount()orderInfo() 两个方法,那这个类型/结构体就是一个商品。

type Good interface {
    settleAccount() int
    orderInfo() string
}

然后我们定义两个结构体,分别是手机和赠品。

type Phone struct {
    name string
    quantity int
    price int
}

type FreeGift struct {
    name string
    quantity int
    price int
}

然后分别为他们实现 Good 接口的两个方法

// Phone
func (phone Phone) settleAccount() int {
    return phone.quantity * phone.price
}
func (phone Phone) orderInfo() string{
    return "您要购买" + strconv.Itoa(phone.quantity)+ "个" +
        phone.name + "计:" + strconv.Itoa(phone.settleAccount()) + "元"
}

// FreeGift
func (gift FreeGift) settleAccount() int {
    return 0
}
func (gift FreeGift) orderInfo() string{
    return "您要购买" + strconv.Itoa(gift.quantity)+ "个" +
        gift.name + "计:" + strconv.Itoa(gift.settleAccount()) + "元"
}

实现了 Good 接口要求的两个方法后,手机和赠品在Go语言看来就都是商品(Good)类型了。

这时候,我挑选了两件商品(实例化),分别是手机和耳机(赠品,不要钱)

iPhone := Phone{
    name:     "iPhone",
    quantity: 1,
    price:    8000,
}
earphones := FreeGift{
    name:     "耳机",
    quantity: 1,
    price:    200,
}

然后创建一个购物车(也就是类型为 Good的切片),来存放这些商品。

goods := []Good{iPhone, earphones}

最后,定义一个方法来计算购物车里的订单金额

func calculateAllPrice(goods []Good) int {
    var allPrice int
    for _,good := range goods{
        fmt.Println(good.orderInfo())
        allPrice += good.settleAccount()
    }
    return allPrice
}

完整代码,我贴在下面,供你参考。

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

// 定义一个接口
type Good interface {
    settleAccount() int
    orderInfo() string
}

type Phone struct {
    name string
    quantity int
    price int
}

func (phone Phone) settleAccount() int {
    return phone.quantity * phone.price
}
func (phone Phone) orderInfo() string{
    return "您要购买" + strconv.Itoa(phone.quantity)+ "个" +
        phone.name + "计:" + strconv.Itoa(phone.settleAccount()) + "元"
}

type FreeGift struct {
    name string
    quantity int
    price int
}

func (gift FreeGift) settleAccount() int {
    return 0
}
func (gift FreeGift) orderInfo() string{
    return "您要购买" + strconv.Itoa(gift.quantity)+ "个" +
        gift.name + "计:" + strconv.Itoa(gift.settleAccount()) + "元"
}

func calculateAllPrice(goods []Good) int {
    var allPrice int
    for _,good := range goods{
        fmt.Println(good.orderInfo())
        allPrice += good.settleAccount()
    }
    return allPrice
}
func main()  {
    iPhone := Phone{
        name:     "iPhone",
        quantity: 1,
        price:    8000,
    }
    earphones := FreeGift{
        name:     "耳机",
        quantity: 1,
        price:    200,
    }

    goods := []Good{iPhone, earphones}
    allPrice := calculateAllPrice(goods)
    fmt.Printf("该订单总共需要支付 %d 元", allPrice)
}

运行后,输出如下

您要购买1个iPhone计:8000元
您要购买1个耳机计:0元
该订单总共需要支付 8000 元

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