Golang 使用接口实现泛型的方法示例

Go  /  管理员 发布于 5年前   372

在C/C++中我们可以使用泛型的方法使代码得以重复使用，最常见例如stl functions：vector<int> vint or vector<float> vfloat等。这篇文章将使用interface{...}接口使Golang实现泛型。

interface{...}是实现泛型的基础。如一个数组元素类型是interface{...}的话，那么实现了该接口的实体都可以被放置入数组中。注意其中并不一定必须是空接口（简单类型我们可以通过把他转化为自定义类型后实现接口）。为什么interface中要声明方法：因为当我们需要对数组内数据进行操作时（如比较大小），我们需要为这个操作声明一个自定义的方法。换言之，只有实现了这个方法的实体才允许被加入进数组中。

基础Demo

在下面演示的Demo中，我们将实现一个最简单的vector，并实现插入时排序的功能。

type Comper interface{  Lessthan (Comper) bool}type Sdata struct{  data []Comper}func (t *Sdata) Push (item Comper){  t.data = append(t.data, item)  for k,v:=range t.data{    if item.Lessthan(v) {  //调用接口定义的方法      //排序操作      break    }  }}

如此便实现了一个最简单的Demo，使用Sdata的数组元素必须先实现Lessthan方法：

type Myint intfunc (t Myint) Lessthan (x Comper) bool {  return t<x.(Myint)}func main() {  mydata := Sdata{make([]Comper, 0)}  for i:=10;i>0;i--{    mydata.Push((Myint(i)))  }  fmt.Println(mydata)}

但这个Demo的缺点也有许多，一是简单类型元素无法使用Sdata进行排序，二是不支持并发，在并发的情况下会产生不可预料的结果。

通过Reflect支持简单类型的Demo

为要支持简单类型，我们只能使用空接口作为数组元素类型。这时候我们的程序逻辑应该是这样：如果这是一个简单类型，那么我们直接调用内置的"<"与">"进行比较；如果这不是一个简单类型，那么我们仍旧调用Lessthan方法：

type Comper interface{  Lessthan (Comper) bool}type Sdata struct{  data []interface{}}func (t *Sdata) Push (item interface{}){  for _,v:=range t.data{    if reflect.TypeOf(item).Implements(reflect.TypeOf(new(Comper)).Elem()) {      citem:=item.(Comper)      cv:=v.(Comper)      if citem.Lessthan(cv) {        //要执行的操作        break      }    }else{      x,v:=reflect.ValueOf(item),reflect.ValueOf(v)      switch x.Kind() {      case reflect.Int:      case reflect.Int8:      case reflect.Int16:        /*...*/        //x, y:=x.Int(), y.Int()        /*...*/        break      case reflect.Uint:        /*...*/      }    }  }}

利用reflect判断item的类型：

reflect.TypeOf(item).Implements(reflect.TypeOf(new(comper)).Elem())，即item类型是否实现了comper接口类型。TypeOf(new(comper))是一个指针ptr，Elem()将指针转为值。如果该函数返回值为true，则可将item和v从interface{}强制转为Comper接口，调用Lessthan(...)；当然你也可以使用类型断言，那种方式更简单也更常用，我在这儿只是尝试一下使用反射的方法：if v,ok:=item.(comper); ok{...}

不能直接对value类型进行大小比较：

value类型不能通过">"与"<"直接比较大小，即使我们知道他是简单类型。作者还没有找到简单的方法能直接转化值为简单类型并比较，因此采用了枚举的方法。若有更简便的方法，也请告知。

如果使用实例指针实现接口：

这是一个比较难以发现的问题，涉及到golang的类型系统。也就是说，如果我们实现Lessthen的方法是这样func (t*Myint) Lessthan (x Comper) bool，那么很有可能你的断言item类型就要失败了。我们可以看一下此时item的类型：

fmt.Println(reflect.TypeOf(t.data[0])) //main.XXX

这不是我们期待的，因为我们知道只有*T类型的方法集才是S和*S，而T类型的方法集只有S。很明显，main.XXX的方法集里不包括Lessthan方法，只有*main.XXX才包括。所以正确的使用方法是，在最初赋值的时候就赋值给指针类型：

mi := Myint(i)mydata.Push(&mi)

多接口分层Demo

空接口其实只是一个特殊用例，我们将其推广后即可发现，我们可以定义多个接口，声明多种方法，实体实现了若干种方法便有权限调用若干函数：

例如我们可以赋予读取权限，写入权限与删除权限，来对应不同需求：

type Reader interface {  Read () interface{}}type Writer interface {  Write (Writer)}type ReadWriter interface {  Reader  Writer}type Remover interface {  Remove ()}type Sdata struct {  data []interface{}}func (t *Sdata)Get(i int)interface{}{  if len(t.data) == 0{return nil}  if reflect.TypeOf(t.data[0]).Implements(reflect.TypeOf(new(Reader)).Elem()) == true{    return t.data[i].(Reader).Read()  }}func (t *Sdata)Modify(i int, w Writer){  // if reflect.TypeOf(t.data[0]).Implements(reflect.TypeOf(new(ReadWriter)).Elem()) == true  if _,ok:=t.data[0].(ReadWriter);ok{    t.data[i].(Writer).Write(w)  }}//......

自定义Myint类型并实现Reader，Writer接口：

type Readint intfunc (t Readint) Read() interface{}{  return int(t)}//---------------------------------------------type Myint intfunc (t Myint) Read() interface{}{  return int(t)}func (t *Myint) Write(w Writer){  *t = *w.(*Myint)  return}func main() {  mydata := Sdata{make([]interface{}, 1)}  var u,v Myint = 5,6  mydata.data[0] = &u  fmt.Println("Myint is ", mydata.Get(0))  mydata.Modify(0,&v)  fmt.Println("Myint is ", mydata.Get(0))  var ru Readint = 100  readdata := Sdata{make([]interface{}, 1)}  readdata.data[0] = &ru  fmt.Println("Readint is ", readdata.Get(0))  //var rv Readint = 101  readdata.Modify(0,&v) //事实上，如果传递rv则编译根本不会通过。  fmt.Println("Readint is ", readdata.Get(0))}

运行结果：
Myint is  5
Myint is  6
Readint is  100
Readint is  100

说明：如果因为认为上述代码传递&rv根本不会通过编译而不去作类型检查，这是不可取的。因为对于空接口interface{}而言，无所谓实体的类型，只在乎是否实现方法，因此传递&v是合情合理的。另外，因为该Demo是一个简易版本，所以判断权限部分仅仅根据判断第0个元素的权限。事实上，判断权限应该在初始化时完成并将其存储在结构体变量中。

最后关于并发的问题，套用读写锁即可。过于简单不再通过Demo验证。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。