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Golang 介面教學與範例

 3 years ago
source link: https://calvertyang.github.io/2019/11/19/golang-interfaces-tutorial-with-examples/
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原文：CalliCoder — Golang Interfaces Tutorial with Examples

Go 的介面

Go 中的介面是使用一組方法簽名定義的型別。介面定義了類似物件型別的行為。

舉例來說，這是一個定義幾何形狀行為的介面：

// Go Interface - `Shape`
type Shape interface {
	Area() float64
	Perimeter() float64
}

使用 type 關鍵字定義介面，後面接著介面名稱和關鍵字 interface。然後，在大括號內指定一組方法簽名。

在 Go 中實作介面

要實作介面，你只需要實作介面中宣告的所有方法。

Go 的介面是隱含實作的

與 Java 等其他語言不同，你不需要使用如 implements 關鍵字之類的方法來明確指定一種型別來實作介面。

以下是兩種實作 Shape 介面的 struct 型別：

// Struct type `Rectangle` - implements the `Shape` interface by implementing all its methods.
type Rectangle struct {
	Length, Width float64
}

func (r Rectangle) Area() float64 {
	return r.Length * r.Width
}

func (r Rectangle) Perimeter() float64 {
	return 2 * (r.Length + r.Width)
}
// Struct type `Circle` - implements the `Shape` interface by implementing all its methods.
type Circle struct {
	Radius float64
}

func (c Circle) Area() float64 {
	return math.Pi * c.Radius * c.Radius
}

func (c Circle) Perimeter() float64 {
	return 2 * math.Pi * c.Radius
}

func (c Circle) Diameter() float64 {
	return 2 * c.Radius
}

使用具有明確數值的介面型別

除非我們將其與實作所有方法的具體型別一起使用，否則介面本身並不是那麼有用。

讓我們來看看如何將介面與明確數值一起使用。

  • 介面型別可以包含實作其所有方法的任何值

    package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func main() {
	var s Shape = Circle{5.0}
	fmt.Printf("Shape Type = %T, Shape Value = %v\n", s, s)
	fmt.Printf("Area = %f, Perimeter = %f\n\n", s.Area(), s.Perimeter())

	var s1 Shape = Rectangle{4.0, 6.0}
	fmt.Printf("Shape Type = %T, Shape Value = %v\n", s1, s1)
	fmt.Printf("Area = %f, Perimeter = %f\n", s1.Area(), s1.Perimeter())
}
    # Output
Shape Type = main.Circle, Shape Value = {5}
Area = 78.539816, Perimeter = 31.415927

Shape Type = main.Rectangle, Shape Value = {4 6}
Area = 24.000000, Perimeter = 20.000000

  • 使用介面型別作為函數的參數

    package main

import "fmt"

// Generic function to calculate the total area of multiple shapes of different types
func CalculateTotalArea(shapes ...Shape) float64 {
	totalArea := 0.0
	for _, s := range shapes {
		totalArea += s.Area()
	}
	return totalArea
}

func main() {
	totalArea := CalculateTotalArea(Circle{2}, Rectangle{4, 5}, Circle{10})
	fmt.Println("Total area = ", totalArea)
}
    # Output
Total area =  346.7256359733385

  • 將介面型別用於欄位

    package main

import "fmt"

// Interface types can also be used as fields
type MyDrawing struct {
	shapes  []Shape
	bgColor string
	fgColor string
}

func (drawing MyDrawing) Area() float64 {
	totalArea := 0.0
	for _, s := range drawing.shapes {
		totalArea += s.Area()
	}
	return totalArea
}

func main() {
	drawing := MyDrawing{
		shapes: []Shape{
			Circle{2},
			Rectangle{3, 5},
			Rectangle{4, 7},
		},
		bgColor: "red",
		fgColor: "white",
	}

	fmt.Println("Drawing", drawing)
	fmt.Println("Drawing Area = ", drawing.Area())
}
    # Output
Drawing {[{2} {3 5} {4 7}] red white}
Drawing Area = 55.56637061435917

介面數值：介面型別如何與明確數值一起使用？

在底層，介面值可以認為是一個由值和具體型別組成的元組：

// interface
(value, type)

讓我們來看一個範例了解更多資訊：

package main

import "fmt"

func main() {
	var s Shape

	s = Circle{5}
	fmt.Printf("(%v, %T)\n", s, s)
	fmt.Printf("Shape area = %v\n", s.Area())

	s = Rectangle{4, 7}
	fmt.Printf("(%v, %T)\n", s, s)
	fmt.Printf("Shape area = %v\n", s.Area())
}
# Output
({5}, main.Circle)
Shape area = 78.53981633974483
({4 7}, main.Rectangle)
Shape area = 28

查看以上程式的輸出，並注意變數 s 如何取得有關數值以及分配給它的 Shape 的型別的資訊。

當我們在介面上呼叫方法時，將執行其底層型別上同名的方法。

來說，在上面的程式中，當我們在變數 s 上呼叫 Area() 方法時，它將執行其底層型別 Area() 方法。


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