如何用 interface 实现多态

Go 语言并没有设计诸如虚函数、纯虚函数、继承、多重继承等概念，但它通过接口却非常优雅地支持了面向对象的特性。

多态是一种运行期的行为，它有以下几个特点：

一种类型具有多种类型的能力
允许不同的对象对同一消息做出灵活的反应
以一种通用的方式对待个使用的对象
非动态语言必须通过继承和接口的方式来实现

看一个实现了多态的代码例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    qcrao := Student{age: 18}
    whatJob(&qcrao)

    growUp(&qcrao)
    fmt.Println(qcrao)

    stefno := Programmer{age: 100}
    whatJob(stefno)

    growUp(stefno)
    fmt.Println(stefno)
}

func whatJob(p Person) {
    p.job()
}

func growUp(p Person) {
    p.growUp()
}

type Person interface {
    job()
    growUp()
}

type Student struct {
    age int
}

func (p Student) job() {
    fmt.Println("I am a student.")
    return
}

func (p *Student) growUp() {
    p.age += 1
    return
}

type Programmer struct {
    age int
}

func (p Programmer) job() {
    fmt.Println("I am a programmer.")
    return
}

func (p Programmer) growUp() {
    // 程序员老得太快 ^_^
    p.age += 10
    return
}

代码里先定义了 1 个 Person 接口，包含两个函数：

job()
growUp()

然后，又定义了 2 个结构体，Student 和 Programmer，同时，类型 *Student、Programmer 实现了 Person 接口定义的两个函数。注意，*Student 类型实现了接口， Student 类型却没有。

之后，我又定义了函数参数是 Person 接口的两个函数：

func whatJob(p Person)
func growUp(p Person)

main 函数里先生成 Student 和 Programmer 的对象，再将它们分别传入到函数 whatJob 和 growUp。函数中，直接调用接口函数，实际执行的时候是看最终传入的实体类型是什么，调用的是实体类型实现的函数。于是，不同对象针对同一消息就有多种表现，多态就实现了。

更深入一点来说的话，在函数 whatJob() 或者 growUp() 内部，接口 person 绑定了实体类型 *Student 或者 Programmer。根据前面分析的 iface 源码，这里会直接调用 fun 里保存的函数，类似于： s.tab->fun[0]，而因为 fun 数组里保存的是实体类型实现的函数，所以当函数传入不同的实体类型时，调用的实际上是不同的函数实现，从而实现多态。

运行一下代码：

I am a student.
{19}
I am a programmer.
{100}

参考资料

PreviousGo 接口与 C++ 接口有何异同 Next接口转换的原理

Last updated 5 years ago

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package main import "fmt" func main() { qcrao := Student{age: 18} whatJob(&qcrao) growUp(&qcrao) fmt.Println(qcrao) stefno := Programmer{age: 100} whatJob(stefno) growUp(stefno) fmt.Println(stefno) } func whatJob(p Person) { p.job() } func growUp(p Person) { p.growUp() } type Person interface { job() growUp() } type Student struct { age int } func (p Student) job() { fmt.Println("I am a student.") return } func (p *Student) growUp() { p.age += 1 return } type Programmer struct { age int } func (p Programmer) job() { fmt.Println("I am a programmer.") return } func (p Programmer) growUp() { // 程序员老得太快 ^_^ p.age += 10 return }