Go语言函数类型实现接口——把函数作为接口来调用

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函数和其他类型一样都属于“一等公民”,其他类型能够实现接口,函数也可以,本节将分别对比结构体与函数实现接口的过程。

首先给出本节完整的代码:
package main

import (
    "fmt"
)

// 调用器接口
type Invoker interface {
    // 需要实现一个Call方法
    Call(interface{})
}

// 结构体类型
type Struct struct {
}

// 实现Invoker的Call
func (s *Struct) Call(p interface{}) {
    fmt.Println("from struct", p)
}

// 函数定义为类型
type FuncCaller func(interface{})

// 实现Invoker的Call
func (f FuncCaller) Call(p interface{}) {

    // 调用f函数本体
    f(p)
}

func main() {

    // 声明接口变量
    var invoker Invoker

    // 实例化结构体
    s := new(Struct)

    // 将实例化的结构体赋值到接口
    invoker = s

    // 使用接口调用实例化结构体的方法Struct.Call
    invoker.Call("hello")

    // 将匿名函数转为FuncCaller类型,再赋值给接口
    invoker = FuncCaller(func(v interface{}) {
        fmt.Println("from function", v)
    })

    // 使用接口调用FuncCaller.Call,内部会调用函数本体
    invoker.Call("hello")
}

有如下一个接口:
// 调用器接口
type Invoker interface {
    // 需要实现一个Call()方法
    Call(interface{})
}
这个接口需要实现 Call() 方法,调用时会传入一个 interface{} 类型的变量,这种类型的变量表示任意类型的值。

接下来,使用结构体进行接口实现。

结构体实现接口

结构体实现 Invoker 接口的代码如下:
// 结构体类型
type Struct struct {
}

// 实现Invoker的Call
func (s *Struct) Call(p interface{}) {
    fmt.Println("from struct", p)
}
代码说明如下:
  • 第 2 行,定义结构体,该例子中的结构体无须任何成员,主要展示实现 Invoker 的方法。
  • 第 6 行,Call() 为结构体的方法,该方法的功能是打印 from struct 和传入的 interface{} 类型的值。

将定义的 Struct 类型实例化,并传入接口中进行调用,代码如下:
// 声明接口变量
var invoker Invoker

// 实例化结构体
s := new(Struct)

// 将实例化的结构体赋值到接口
invoker = s

// 使用接口调用实例化结构体的方法Struct.Call
invoker.Call("hello")
代码说明如下:
  • 第 2 行,声明 Invoker 类型的变量。
  • 第 5 行,使用 new 将结构体实例化,此行也可以写为 s:=&Struct。
  • 第 8 行,s 类型为 *Struct,已经实现了 Invoker 接口类型,因此赋值给 invoker 时是成功的。
  • 第 11 行,通过接口的 Call() 方法,传入 hello,此时将调用 Struct 结构体的 Call() 方法。

接下来,对比下函数实现结构体的差异。

代码输出如下:
from struct hello

函数体实现接口

函数的声明不能直接实现接口,需要将函数定义为类型后,使用类型实现结构体。当类型方法被调用时,还需要调用函数本体。
// 函数定义为类型
type FuncCaller func(interface{})

// 实现Invoker的Call
func (f FuncCaller) Call(p interface{}) {

    // 调用f()函数本体
    f(p)
}
代码说明如下:
  • 第 2 行,将 func(interface{}) 定义为 FuncCaller 类型。
  • 第 5 行,FuncCaller 的 Call() 方法将实现 Invoker 的 Call() 方法。
  • 第 8 行,FuncCaller 的 Call() 方法被调用与 func(interface{}) 无关,还需要手动调用函数本体。

上面代码只是定义了函数类型,需要函数本身进行逻辑处理。FuncCaller 无须被实例化,只需要将函数转换为 FuncCaller 类型即可,函数来源可以是命名函数、匿名函数或闭包,参见下面代码:
// 声明接口变量
var invoker Invoker

// 将匿名函数转为FuncCaller类型, 再赋值给接口
invoker = FuncCaller(func(v interface{}) {
    fmt.Println("from function", v)
})

// 使用接口调用FuncCaller.Call, 内部会调用函数本体
invoker.Call("hello")
代码说明如下:
  • 第 2 行,声明接口变量。
  • 第 5 行,将 func(v interface{}){} 匿名函数转换为 FuncCaller 类型(函数签名才能转换),此时 FuncCaller 类型实现了 Invoker 的 Call() 方法,赋值给 invoker 接口是成功的。
  • 第 10 行,使用接口方法调用。

代码输出如下:
from function hello

HTTP包中的例子

HTTP 包中包含有 Handler 接口定义,代码如下:
type Handler interface {
    ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
}
Handler 用于定义每个 HTTP 的请求和响应的处理过程。

同时,也可以使用处理函数实现接口,定义如下:
type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)

func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
    f(w, r)
}
要使用闭包实现默认的 HTTP 请求处理,可以使用 http.HandleFunc() 函数,函数定义如下:
func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
    DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)
}
而 DefaultServeMux 是 ServeMux 结构,拥有 HandleFunc() 方法,定义如下:
func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func
(ResponseWriter, *Request)) {
    mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
}
上面代码将外部传入的函数 handler() 转为 HandlerFunc 类型,HandlerFunc 类型实现了 Handler 的 ServeHTTP 方法,底层可以同时使用各种类型来实现 Handler 接口进行处理。