Go 面向对象编程篇（六）：接口赋值

一、接口赋值概述

在上篇教程中，学院君给大家介绍了 Go 接口的定义及实现，和其他编程语言一样，Go 接口不支持直接实例化，因为它只是一个契约而已，只能通过具体的类来实现接口声明的所有方法。不同之处在于，Go 接口支持赋值操作，从而快速实现接口与实现类的映射，与之相比，Java、PHP 要实现接口与实现类的映射，只能基于 IoC 容器通过依赖注入实现，要复杂的多。

接口赋值在 Go 语言中分为如下两种情况：

• 将实现接口的类实例赋值给接口；

• 将一个接口赋值给另一个接口。

下面我们通过代码实例逐个介绍对应的实现和注意事项。

二、将类实例赋值给接口

先看看将类实例赋值给接口，这要求该实例对应的类实现了接口声明的所有方法，这个是自然，否则也就不能算作实现该接口了。

只包含值方法

我们以之前为基本类型添加成员方法时定义过的 Integer 类型为例进行演示：

type Integer int

// 加法运算
func (a Integer) Add(b Integer) Integer {
    return a + b
}

// 乘法运算
func (a Integer) Multiply(b Integer) Integer {
    return a * b
}

type Math interface {
    Add(i Integer) Integer
    Multiply(i Integer) Integer
}

按照 Go 语言的约定，Integer 类型实现了 Math 接口。然后我们可以这样将 Integer 类型的实例 a 直接赋值给 Math 接口类型的变量 m：

var a Integer = 1 
var m Math = a
fmt.Println(m.Add(1))

对于值方法而言，进行接口赋值时传递 a 实例的指针引用也是可以的：

var a Integer = 1 
var m Math = &a
fmt.Println(m.Add(1))

因为对于非指针方法，Go 底层会自动生成一个与之对应的指针成员方法：

func (a *Integer) Add(i Integer) Integer { 
    return (*a).Add(i) 
}

func (a *Integer) Multiply(i Integer) Integer { 
    return (*a).Multiply(i) 
}

包含指针方法

不过如果 Integer 类型中包含了归属于指针的实现方法：

type Integer int

func (a *Integer) Add(b Integer) {
    *a = (*a) + b
}

func (a Integer) Multiply(b Integer) Integer {
    return a * b
}

type Math interface {
    Add(i Integer)
    Multiply(i Integer) Integer
}

那么在做接口赋值时，就只能传递指针类型的变量了：

var a Integer = 1
var m Math = &a
m.Add(2)
fmt.Printf("1 + 2 = %d\n", a)

因为 Integer 类型不包含指针方法（参考前面介绍的值方法与指针方法区别），所以此时只有 *Integer 类型实现了 Math 接口，如果我们直接将 a 的值类型赋值给 m，编译时会报错：

cannot use a (type Integer) as type Math in assignment:
    Integer does not implement Math (Add method has pointer receiver)

综上所述，如果 Integer 类中实现接口的成员方法都是值方法，则进行接口赋值时，传递类实例的值类型或者指针类型均可，否则只能传递指针类型实例，从代码性能角度来说，值拷贝需要消耗更多的内存空间，统一使用指针类型代码性能会更好。

三、将接口赋值给接口

接下来，我们来看如何将一个接口赋值给另一个接口：在 Go 语言中，只要两个接口拥有相同的方法列表（与顺序无关），那么它们就是等同的，可以相互赋值。不过，这里有一个前提，那就是接口变量持有的是基于对应实现类的实例值，所以接口与接口间的赋值是基于类实例与接口间的赋值的。

完全对等

下面我们来编写对应的示例代码，这是第一个接口 Number1：

type Number1 interface {
    Equal(i int) bool
    LessThan(i int) bool
    MoreThan(i int) bool
}

这是第二个接口 Number2：

type Number2 interface {
    Equal(i int) bool
    MoreThan(i int) bool
    LessThan(i int) bool
}

这里我们定义了两个接口，一个叫 Number1，一个叫 Number2，两者都定义三个相同的方法，只是顺序不同而已。在 Go 语言中，这两个接口实际上并无区别，因为：

• 任何实现了 Number1 接口的类，也实现了 Number2；

• 任何实现了 Number1 接口的类实例都可以赋值给 Number2，反之亦然；

• 在任何地方使用 Number1 接口与使用 Number2 并无差异。

接下来我们定义一个实现了这两个接口的类 Number：

type Number int

func (n Number) Equal(i int) bool {
    return int(n) == i
}

func (n Number) LessThan(i int) bool {
    return int(n) < i
}

func (n Number) MoreThan(i int) bool {
    return int(n) > i
}

那么下面这些赋值代码都是合法的，会编译通过：

var num1 Number = 1
var num2 Number1 = num1 
var num3 Number2 = num2

方法子集

此外，接口赋值并不要求两个接口完全等价（方法完全相同）。如果接口 A 的方法列表是接口 B 的方法列表的子集，那么接口 B 也可以赋值给接口 A。例如，假设 Number2 接口定义如下：

type Number2 interface {
    Equal(i int) bool
    MoreThan(i int) bool
    LessThan(i int) bool
    Add(i int)
}

要让 Number 类继续保持实现这两个接口，需要在 Number 类定义中新增一个 Add 方法实现（这里定义了一个指针方法）：

func (n *Number) Add(i int) {
    *n = *n + Number(i)
}

接下来，将上面的接口赋值语句改写如下即可：

var num1 Number = 1
var num2 Number2 = &num1
var num3 Number1 = num2 

这样一来，就实现了接口赋值，但是反过来不行：

var num1 Number = 1
var num2 Number1 = &num1
var num3 Number2 = num2   // 这一段编译出错

因为 Number1 接口中没有声明 Add 方法，或者换句话说，实现了 Number2 接口的类肯定实现了 Number1，但是实现了 Number1 接口的类不一定实现了 Number2。这句话是不是似曾相识？没错，这一点和 Java、PHP 中子类实例可以直接赋值给父类变量，而父类实例不能直接赋值给子类变量有异曲同工之妙，我们在学习新知识时要善于通过这种类比来降低学习成本，提高学习效率。