Go语言接口的嵌套组合
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2023-03-14
在Go语言中,不仅结构体与结构体之间可以嵌套,接口与接口间也可以通过嵌套创造出新的接口。
一个接口可以包含一个或多个其他的接口,这相当于直接将这些内嵌接口的方法列举在外层接口中一样。只要接口的所有方法被实现,则这个接口中的所有嵌套接口的方法均可以被调用。
为了整理思路,将上面的实现、调用关系使用图方式来展现,参见图 1 和图 2。
1) io.WriteCloser的实现及调用过程如图 1 所示。
图1:io.WriteCloser 的实现及调用过程
2) io.Writer 的实现调用过程如图 2 所示。
图2:io.Write 的实现及调用过程
给 io.WriteCloser 或 io.Writer 更换不同的实现者,可以动态地切换实现代码。
一个接口可以包含一个或多个其他的接口,这相当于直接将这些内嵌接口的方法列举在外层接口中一样。只要接口的所有方法被实现,则这个接口中的所有嵌套接口的方法均可以被调用。
系统包中的接口嵌套组合
Go语言的 io 包中定义了写入器(Writer)、关闭器(Closer)和写入关闭器(WriteCloser)3 个接口,代码如下:type Writer interface { Write(p []byte) (n int, err error) } type Closer interface { Close() error } type WriteCloser interface { Writer Closer }代码说明如下:
- 第 1 行定义了写入器(Writer),如这个接口较为常用,常用于 I/O 设备的数据写入。
- 第 5 行定义了关闭器(Closer),如有非托管内存资源的对象,需要用关闭的方法来实现资源释放。
- 第 9 行定义了写入关闭器(WriteCloser),这个接口由 Writer 和 Closer 两个接口嵌入。也就是说,WriteCloser 同时拥有了 Writer 和 Closer 的特性。
在代码中使用接口嵌套组合
在代码中使用 io.Writer、io.Closer 和 io.WriteCloser 这 3 个接口时,只需要按照接口实现的规则实现 io.Writer 接口和 io.Closer 接口即可。而 io.WriteCloser 接口在使用时,编译器会根据接口的实现者确认它们是否同时实现了 io.Writer 和 io.Closer 接口,详细实现代码如下:package main import ( "io" ) // 声明一个设备结构 type device struct { } // 实现io.Writer的Write()方法 func (d *device) Write(p []byte) (n int, err error) { return 0, nil } // 实现io.Closer的Close()方法 func (d *device) Close() error { return nil } func main() { // 声明写入关闭器, 并赋予device的实例 var wc io.WriteCloser = new(device) // 写入数据 wc.Write(nil) // 关闭设备 wc.Close() // 声明写入器, 并赋予device的新实例 var writeOnly io.Writer = new(device) // 写入数据 writeOnly.Write(nil) }代码说明如下:
- 第 8 行定义了 device 结构体,用来模拟一个虚拟设备,这个结构会实现前面提到的 3 种接口。
- 第 12 行,实现了 io.Writer 的 Write() 方法。
- 第 17 行,实现了 io.Closer 的 Close() 方法。
- 第 24 行,对 device 实例化,由于 device 实现了 io.WriteCloser 的所有嵌入接口,因此 device 指针就会被隐式转换为 io.WriteCloser 接口。
- 第 27 行,调用了 wc(io.WriteCloser接口)的 Write() 方法,由于 wc 被赋值 *device,因此最终会调用 device 的 Write() 方法。
- 第 30 行,与 27 行类似,最终调用 device 的 Close() 方法。
- 第 33 行,再次创建一个 device 的实例,writeOnly 是一个 io.Writer 接口,这个接口只有 Write() 方法。
- 第 36 行,writeOnly 只能调用 Write() 方法,没有 Close() 方法。
为了整理思路,将上面的实现、调用关系使用图方式来展现,参见图 1 和图 2。
1) io.WriteCloser的实现及调用过程如图 1 所示。
图1:io.WriteCloser 的实现及调用过程
2) io.Writer 的实现调用过程如图 2 所示。
图2:io.Write 的实现及调用过程
给 io.WriteCloser 或 io.Writer 更换不同的实现者,可以动态地切换实现代码。