Golang 使用介面實現泛型
在C/C++中我們可以使用泛型的方法使程式碼得以重複使用，最常見例如stl functions：vector<int> vint
orvector<float> vfloat
等。這篇文章將使用interface{...}介面使Golang實現泛型。
interface{...}是實現泛型的基礎。如一個數組元素型別是interface{...}的話，那麼實現了該介面的實體都可以被放置入陣列中。注意其中並不一定必須是空介面（簡單型別我們可以通過把他轉化為自定義型別後實現介面）。為什麼interface中要宣告方法：因為當我們需要對陣列內資料進行操作時（如比較大小），我們需要為這個操作宣告一個自定義的方法。換言之，只有實現了這個方法的實體才允許被加入進陣列中。
基礎Demo
在下面演示的Demo中，我們將實現一個最簡單的vector，並實現插入時排序的功能。
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) {//呼叫介面定義的方法
//排序操作
break
}
}
}
如此便實現了一個最簡單的Demo，使用Sdata的陣列元素必須先實現Lessthan方法：
type Myint int
func (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)
}
但這個Demo的缺點也有許多，一是簡單型別元素無法使用Sdata進行排序，二是不支援併發，在併發的情況下會產生不可預料的結果。
通過Reflect支援簡單型別的Demo
為要支援簡單型別，我們只能使用空介面作為陣列元素型別。這時候我們的程式邏輯應該是這樣：如果這是一個簡單型別，那麼我們直接呼叫內建的"<"與">"進行比較；如果這不是一個簡單型別，那麼我們仍舊呼叫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) {
//要執行的操作
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:
/*...*/
}
}
}
}
reflect.TypeOf(item).Implements(reflect.TypeOf(new(comper)).Elem())
，即item型別是否實現了comper介面型別。TypeOf(new(comper))
是一個指標ptr，Elem()
將指標轉為值。如果該函式返回值為true，則可將item和v從interface{}強制轉為Comper介面，呼叫Lessthan(...)；當然你也可以使用型別斷言，那種方式更簡單也更常用，我在這兒只是嘗試一下使用反射的方法：if v,ok:=item.(comper); ok{...}
不能直接對value型別進行大小比較：value型別不能通過">"與"<"直接比較大小，即使我們知道他是簡單型別。作者還沒有找到簡單的方法能直接轉化值為簡單型別並比較，因此採用了列舉的方法。若有更簡便的方法，也請告知。
如果使用例項指標實現介面：這是一個比較難以發現的問題，涉及到golang的型別系統。也就是說，如果我們實現Lessthen的方法是這樣func (t
*
Myint) Lessthan (x Comper) bool
，那麼很有可能你的斷言item型別就要失敗了。我們可以看一下此時item的型別：
fmt.Println(reflect.TypeOf(t.data[0]))//main.XXX
這不是我們期待的，因為我們知道只有*T
型別的方法集才是S和*S
，而T
型別的方法集只有S
。很明顯，main.XXX的方法集裡不包括Lessthan方法，只有*main.XXX
才包括。所以正確的使用方法是，在最初賦值的時候就賦值給指標型別：
mi := Myint(i) mydata.Push(&mi)
多介面分層Demo
空介面其實只是一個特殊用例，我們將其推廣後即可發現，我們可以定義多個介面，宣告多種方法，實體實現了若干種方法便有許可權呼叫若干函式：
例如我們可以賦予讀取許可權，寫入許可權與刪除許可權，來對應不同需求：
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)
}
}
//......
自定義Myint型別並實現Reader，Writer介面：
type Readint int
func (t Readint) Read() interface{}{
return int(t)
}
//---------------------------------------------
type Myint int
func (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)//事實上，如果傳遞rv則編譯根本不會通過。
fmt.Println("Readint is ", readdata.Get(0))
}
執行結果：
Myint is5 Myint is6 Readint is100 Readint is100
說明：如果因為認為上述程式碼傳遞&rv
根本不會通過編譯而不去作型別檢查，這是不可取的。因為對於空介面interface{}而言，無所謂實體的型別，只在乎是否實現方法，因此傳遞&v
是合情合理的。另外，因為該Demo是一個簡易版本，所以判斷許可權部分僅僅根據判斷第0個元素的許可權。事實上，判斷許可權應該在初始化時完成並將其儲存在結構體變數中。
最後關於併發的問題，套用讀寫鎖即可。過於簡單不再通過Demo驗證。