Go基础学习五之接口interface、反射reflection

Go编程语言：支持并发、垃圾回收的编译型系统级编程语言！本文主要是按照无闻的《Go 编程基础》开源视频学习并记录笔记。

一、接口interface

1、基本概念

Go 语言提供了另外一种数据类型即接口，它把所有的具有共性的方法定义在一起，任何其他类型只要实现了这些方法就是实现了这个接口。

2、定义

/* 定义接口 */
type interface_name interface {
   method_name1 [return_type]
   method_name2 [return_type]
   method_name3 [return_type]
   ...
   method_namen [return_type]
}

/* 定义结构体 */
type struct_name struct {
   /* variables */
}

/* 实现接口方法 */
func (struct_name_variable struct_name) method_name1() [return_type] {
   /* 方法实现 */
}
...
func (struct_name_variable struct_name) method_namen() [return_type] {
   /* 方法实现*/
}

示例：

package main

import (
    "fmt"
)

type Phone interface {
    call()
}

type NokiaPhone struct {
}

func (nokiaPhone NokiaPhone) call() {
    fmt.Println("I am Nokia, I can call you!")
}

type IPhone struct {
}

func (iPhone IPhone) call() {
    fmt.Println("I am iPhone, I can call you!")
}

func main() {
    var phone Phone

    phone = new(NokiaPhone)
    phone.call()

    phone = new(IPhone)
    phone.call()

}

在上面的例子中，我们定义了一个接口Phone，接口里面有一个方法call()。然后我们在main函数里面定义了一个Phone类型变量，并分别为之赋值为NokiaPhone和IPhone。然后调用call()方法，输出结果如下：

I am Nokia, I can call you!
I am iPhone, I can call you!

3、特性

• 接口是一个或多个方法签名的集合
• 只要某个类型拥有该接口的所有方法签名，即算实现该接口，无需显示声明了哪个接口，这称为 Structural Typing
• 接口只有方法声明，没有实现，没有数据字段
• 接口可以匿名嵌入其他接口，或嵌入到结构中
• 将对象赋值给接口时，会发生拷贝，而接口内部存储的是指向这个复制品的指针，既无法修改复制品的状态，也无法获取指针
• 只有当接口存储的类型和对象都为nil时，接口才等于nil
• 接口调用不会做receiver的自动转换
• 接口同样支持匿名字段方法
• 接口也可实现类似OOP中的多态
• 空接口可以作为任何类型数据的容器

示例：

package main


import "fmt"  

// 定义一个接口类型
type USB interface {
    Name() string
    Connect()
}

// 上边的方法可以使用下面的一种嵌入式修改
/*
type Connecter interface {
    Connect()
}

type USB interface {
    Name() string
    Connecter
}
*/

// 定义一个结构体
type PhoneConnecter struct {
  name string
}

// 定义一个类型为结构体类型的方法
func (pc PhoneConnecter) Name() string {
    return pc.name
}

func (pc PhoneConnecter) Connect() {
    fmt.Println("Connect:", pc.name)
}

func Disconnect(usb USB) {
    if pc, ok := usb.(PhoneConnecter); ok {
        fmt.Println("Disconnect:", pc.name)
        return 
    }
    fmt.Println("Unknow device")
}


func main() {
    var a USB
    a = PhoneConnecter{"PhoneConnecter"}
    a.Connect()
    Disconnect(a)
}

打印：

➜  myfirstgo go run interface.go
Connect: PhoneConnecter
Disconnect: PhoneConnecter

二、反射reflection

1、基本概念

在运行时反射是程序检查其所拥有的结构，尤其是类型的一种能力；这是元编程的一种形式。它同时也是造成混淆的重要来源。

2、特性

• 反射可以大大提高程序的灵活性，使得interface{}有更大的发挥余地
• 反射使用 TypeOf 和 ValueOf 函数从接口中获取目标对象信息
• 反射会将匿名字段作为独立字段（匿名字段本质）
• 想要利用反射修改对象状态，前提是 interface.data 是 settable,即 pointer-interface
• 通过反射可以“动态”调用方法

示例：

package main


import (
    "fmt"
    "reflect"
)  

type User struct {
  Id int
  Name string
  Age int
}

func (u User) Hello() {
    fmt.Println("Hello, world")
}

func main() {
    u := User{1, "ok", 25}
    Info(u)
    
}

// 传递一个空接口
func Info(o interface{}) {
    t := reflect.TypeOf(o)
    fmt.Println("Type:", t.Name())

    v := reflect.ValueOf(o)
    fmt.Println("Fields:", v)

    // 获取方法字段
    for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
        f := t.Field(i)
        val := v.Field(i).Interface()
        fmt.Println("%6s: %v = %v\n", f.Name, f.Type, val)

    }

      // 获取方法
     for i := 0; i < t.NumMethod(); i++ {
         m := t.Method(i)
         fmt.Println("%s: %v\n", m.Name, m.Type)
     }


}

打印结果：

➜  src go run myfirstgo/reflection.go
Type: User
Fields: {1 ok 25}
%6s: %v = %v
 Id int 1
%6s: %v = %v
 Name string ok
%6s: %v = %v
 Age int 25
%s: %v
 Hello func(main.User)
➜  src

反射匿名字段

package main


import (
    "fmt"
    "reflect"
)  

type User struct {
  Id int
  Name string
  Age int
}

// 匿名字段处理
type Manager struct {
    User
    title string
}

func main() {
    m := Manager{User: User{1, "Corwien", 18}, title:"123456"}
    t := reflect.TypeOf(m)

    // fmt.Println("%#v\n", t.Field(1))
    fmt.Println("%#v\n", t.FieldByIndex([]int{0,1}))
}

打印：

➜  src go run myfirstgo/reflection.go
%#v
 {Name  string  8 [1] false}

如何通过反射来进行方法的调用？

package main


import (
    "fmt"
    "reflect"
)  

type User struct {
  Id int
  Name string
  Age int
}

func (u User) Hello(name string) {
    fmt.Println("Hello", name, ", my name is", u.Name)
}

// 如何通过反射来进行方法的调用？

func main() {
    u := User{1, "ok", 25}
    v := reflect.ValueOf(u)
    mv := v.MethodByName("Hello")

    args := []reflect.Value{reflect.ValueOf("Corwien")}
    mv.Call(args)

}

打印：

➜  src go run myfirstgo/reflection.go
Hello Corwien , my name is ok