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深度解密Go语言之关于 interface 的10个问题(一)
2019-08-14 00:09:06 】 浏览:66
Tags:深度 解密 语言 关于 interface 问题

这次文章依然很长,基本上涵盖了 interface 的方方面面,有例子,有源码分析,有汇编分析,前前后后写了 20 多天。洋洋洒洒,长篇大论,依然有些东西没有涉及到,比如文章里没有写到反射,当然,后面会单独写一篇关于反射的文章,这是后话。

还是希望看你在看完文章后能有所收获,有任何问题或意见建议,欢迎在文章后面留言。

这篇文章的架构比较简单,直接抛出 10 个问题,一一解答。

1. Go 语言与鸭子类型的关系

先直接来看维基百科里的定义:

If it looks like a duck, swims like a duck, and quacks like a duck, then it probably is a duck.

翻译过来就是:如果某个东西长得像鸭子,像鸭子一样游泳,像鸭子一样嘎嘎叫,那它就可以被看成是一只鸭子。

Duck Typing,鸭子类型,是动态编程语言的一种对象推断策略,它更关注对象能如何被使用,而不是对象的类型本身。Go 语言作为一门静态语言,它通过通过接口的方式完美支持鸭子类型。

例如,在动态语言 python 中,定义一个这样的函数:

def hello_world(coder):
    coder.say_hello()

当调用此函数的时候,可以传入任意类型,只要它实现了 say_hello() 函数就可以。如果没有实现,运行过程中会出现错误。

而在静态语言如 Java, C++ 中,必须要显示地声明实现了某个接口,之后,才能用在任何需要这个接口的地方。如果你在程序中调用 hello_world 函数,却传入了一个根本就没有实现 say_hello() 的类型,那在编译阶段就不会通过。这也是静态语言比动态语言更安全的原因。

动态语言和静态语言的差别在此就有所体现。静态语言在编译期间就能发现类型不匹配的错误,不像动态语言,必须要运行到那一行代码才会报错。插一句,这也是我不喜欢用 python 的一个原因。当然,静态语言要求程序员在编码阶段就要按照规定来编写程序,为每个变量规定数据类型,这在某种程度上,加大了工作量,也加长了代码量。动态语言则没有这些要求,可以让人更专注在业务上,代码也更短,写起来更快,这一点,写 python 的同学比较清楚。

Go 语言作为一门现代静态语言,是有后发优势的。它引入了动态语言的便利,同时又会进行静态语言的类型检查,写起来是非常 Happy 的。Go 采用了折中的做法:不要求类型显示地声明实现了某个接口,只要实现了相关的方法即可,编译器就能检测到。

来看个例子:

先定义一个接口,和使用此接口作为参数的函数:

type IGreeting interface {
    sayHello()
}

func sayHello(i IGreeting) {
    i.sayHello()
}

再来定义两个结构体:

type Go struct {}
func (g Go) sayHello() {
    fmt.Println("Hi, I am GO!")
}

type PHP struct {}
func (p PHP) sayHello() {
    fmt.Println("Hi, I am PHP!")
}

最后,在 main 函数里调用 sayHello() 函数:

func main() {
    golang := Go{}
    php := PHP{}

    sayHello(golang)
    sayHello(php)
}

程序输出:

Hi, I am GO!
Hi, I am PHP!

在 main 函数中,调用调用 sayHello() 函数时,传入了 golang, php 对象,它们并没有显式地声明实现了 IGreeting 类型,只是实现了接口所规定的 sayHello() 函数。实际上,编译器在调用 sayHello() 函数时,会隐式地将 golang, php 对象转换成 IGreeting 类型,这也是静态语言的类型检查功能。

顺带再提一下动态语言的特点:

变量绑定的类型是不确定的,在运行期间才能确定
函数和方法可以接收任何类型的参数,且调用时不检查参数类型
不需要实现接口

总结一下,鸭子类型是一种动态语言的风格,在这种风格中,一个对象有效的语义,不是由继承自特定的类或实现特定的接口,而是由它"当前方法和属性的集合"决定。Go 作为一种静态语言,通过接口实现了 鸭子类型,实际上是 Go 的编译器在其中作了隐匿的转换工作。

2. 值接收者和指针接收者的区别

方法

方法能给用户自定义的类型添加新的行为。它和函数的区别在于方法有一个接收者,给一个函数添加一个接收者,那么它就变成了方法。接收者可以是值接收者,也可以是指针接收者

在调用方法的时候,值类型既可以调用值接收者的方法,也可以调用指针接收者的方法;指针类型既可以调用指针接收者的方法,也可以调用值接收者的方法。

也就是说,不管方法的接收者是什么类型,该类型的值和指针都可以调用,不必严格符合接收者的类型。

来看个例子:

package main

import "fmt"

type Person struct {
    age int
}

func (p Person) howOld() int {
    return p.age
}

func (p *Person) growUp() {
    p.age += 1
}

func main() {
    // qcrao 是值类型
    qcrao := Person{age: 18}

    // 值类型 调用接收者也是值类型的方法
    fmt.Println(qcrao.howOld())

    // 值类型 调用接收者是指针类型的方法
    qcrao.growUp()
    fmt.Println(qcrao.howOld())

    // ----------------------

    // stefno 是指针类型
    stefno := &Person{age: 100}

    // 指针类型 调用接收者是值类型的方法
    fmt.Println(stefno.howOld())

    // 指针类型 调用接收者也是指针类型的方法
    stefno.growUp()
    fmt.Println(stefno.howOld())
}

上例子的输出结果是:

18
19
100
101

调用了 growUp 函数后,不管调用者是值类型还是指针类型,它的 Age 值都改变了。

实际上,当类型和方法的接收者类型不同时,其实是编译器在背后做了一些工作,用一个表格来呈现:

- 值接收者 指针接收者
值类型调用者 方法会使用调用者的一个副本,类似于“传值” 使用值的引用来调用方法,上例中,qcrao.growUp() 实际上是 (&qcrao).growUp()
指针类型调用者 指针被解引用为值,上例中,stefno.howOld() 实际上是 (*stefno).howOld() 实际上也是“传值”,方法里的操
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