概述

Go 中檢測(cè)一個(gè)類(lèi)型是否實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口，通常分為兩類(lèi)機(jī)制: 編譯期間 和 運(yùn)行期間。

編譯期間

顧名思義，編譯期間檢測(cè)就是通過(guò)靜態(tài)分析來(lái)確定類(lèi)型是否實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口，如果檢測(cè)不通過(guò)，則編譯過(guò)程報(bào)錯(cuò)并退出。通常將這種方式稱(chēng)為 接口完整性檢查。

接口完整性檢查

類(lèi)型未實(shí)現(xiàn)接口

package main

type Person interface {
    Name() string
    Age() int
}

type Martian struct {
}

func main() {
    // 強(qiáng)制類(lèi)型 Martian 必須實(shí)現(xiàn)接口 Person 的所有方法
    var _ Person = (*Martian)(nil)

    // 1. 聲明一個(gè) _ 變量 (不使用)
    // 2. 把一個(gè) nil 轉(zhuǎn)換為 (*Martian)，然后再轉(zhuǎn)換為 Person
    // 3. 如果 Martian 沒(méi)有實(shí)現(xiàn) Person 的全部方法，則轉(zhuǎn)換失敗，編譯器報(bào)錯(cuò)
}

運(yùn)行代碼

$ go run main.go
# 輸出如下 
cannot use (*Martian)(nil) (value of type *Martian) as type Person in variable declaration:
        *Martian does not implement Person (missing Age method)

從輸出的結(jié)果中可以看到，Martian 并沒(méi)有實(shí)現(xiàn) Person 接口，所以報(bào)錯(cuò)了。下面我們?yōu)?Martian 實(shí)現(xiàn) Person 接口。

類(lèi)型實(shí)現(xiàn)了接口

package main

import "fmt"

type Person interface {
    Name() string
    Age() int
}

type Martian struct {
}

// 實(shí)現(xiàn) Name 方法
func (m *Martian) Name() string {
    return "martian"
}

// 實(shí)現(xiàn) Age 方法
func (m *Martian) Age() int {
    return -1
}

func main() {
    // 此時(shí) Martian 已實(shí)現(xiàn)了 Person 的全部方法
    var _ Person = (*Martian)(nil)

    m := &Martian{}
    fmt.Printf("name = %s, age = %d\\n", m.Name(), m.Age())
}

運(yùn)行代碼

$ go run main.go
# 輸出如下 
name = martian, age = -1

從輸出的結(jié)果中可以看到，運(yùn)行成功，Martian 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 Person 接口的全部方法。

運(yùn)行期間

運(yùn)行期間的檢測(cè)方式主要有 類(lèi)型斷言 和 反射。

類(lèi)型斷言

類(lèi)型未實(shí)現(xiàn)接口

package main

import "fmt"

type Person interface {
    Name() string
    Age() int
}

type Martian struct {
}

func main() {
    // 變量必須聲明為 interface 類(lèi)型
    var m interface{}
    m = &Martian{}
    if v, ok := m.(Person); ok {
        fmt.Printf("name = %s, age = %d\\n", v.Name(), v.Age())
    } else {
        fmt.Println("Martian does not implements Person")
    }
}

運(yùn)行代碼

$ go run main.go
# 輸出如下 
Martian does not implements Person

下面我們?yōu)?Martian 實(shí)現(xiàn) Person 接口。

類(lèi)型實(shí)現(xiàn)了接口

package main

import "fmt"

type Person interface {
    Name() string
    Age() int
}

type Martian struct {
}

func (m *Martian) Name() string {
    return "martian"
}

func (m *Martian) Age() int {
    return -1
}

func main() {
    // 變量必須聲明為 interface 類(lèi)型
    var m interface{}
    m = &Martian{}
    if v, ok := m.(Person); ok {
        fmt.Printf("name = %s, age = %d\\n", v.Name(), v.Age())
    }
}

運(yùn)行代碼

$ go run main.go
# 輸出如下 
name = martian, age = -1

從輸出的結(jié)果中可以看到，運(yùn)行成功，Martian 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 Person 接口的全部方法。

反射

通過(guò) reflect 包提供的 API 來(lái)判斷類(lèi)型是否實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口。

類(lèi)型未實(shí)現(xiàn)接口

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

type Person interface {
    Name() string
    Age() int
}

type Martian struct {
}

func main() {
    // 獲取 Person 類(lèi)型
    p := reflect.TypeOf((*Person)(nil)).Elem()

    // 獲取 Martian 結(jié)構(gòu)體指針類(lèi)型
    m := reflect.TypeOf(&Martian{})

    // 判斷 Martian 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型是否實(shí)現(xiàn)了 Person 接口
    fmt.Println(m.Implements(p))
}

運(yùn)行代碼

$ go run main.go
# 輸出如下 
false

下面我們?yōu)?Martian 實(shí)現(xiàn) Person 接口。

類(lèi)型實(shí)現(xiàn)了接口

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

type Person interface {
    Name() string
    Age() int
}

type Martian struct {
}

func (m *Martian) Name() string {
    return "martian"
}

func (m *Martian) Age() int {
    return -1
}

func main() {
    // 獲取 Person 類(lèi)型
    p := reflect.TypeOf((*Person)(nil)).Elem()

    // 獲取 Martian 結(jié)構(gòu)體指針類(lèi)型
    m := reflect.TypeOf(&Martian{})

    // 判斷 Martian 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型是否實(shí)現(xiàn)了 Person 接口
    fmt.Println(m.Implements(p))
}

運(yùn)行代碼

$ go run main.go
# 輸出如下 
true

小結(jié)

Go 的接口實(shí)現(xiàn)檢測(cè)機(jī)制分為 編譯期間 和 運(yùn)行期間，其中編譯期間的檢測(cè)方式是 接口完整性檢查， 而運(yùn)行期間的檢測(cè)方式有兩種: 類(lèi)型斷言 和 反射，一般情況盡量使用類(lèi)型斷言，這樣可以避免反射帶來(lái)的性能損耗。文中提到的幾種檢測(cè)方式的代碼語(yǔ)法都比較新 (nan) 奇 (kan) ，讀者可以參考代碼的注釋部分幫助理解。