問題

在 動手寫分布式緩存 - GeeCache day2 單機(jī)并發(fā)緩存 這篇文章中，有一個接口型函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：

// A Getter loads data for a key.
type Getter interface {Get(key string) ([]byte, error)
}// A GetterFunc implements Getter with a function.
type GetterFunc func(key string) ([]byte, error)// Get implements Getter interface function
func (f GetterFunc) Get(key string) ([]byte, error) {return f(key)
}

這里呢，定義了一個接口 Getter，只包含一個方法 Get(key string) ([]byte, error)，緊接著定義了一個函數(shù)類型 GetterFunc，GetterFunc 參數(shù)和返回值與 Getter 中 Get 方法是一致的。而且 GetterFunc 還定義了 Get 方式，并在 Get 方法中調(diào)用自己，這樣就實(shí)現(xiàn)了接口 Getter。所以 GetterFunc 是一個實(shí)現(xiàn)了接口的函數(shù)類型，簡稱為接口型函數(shù)。

接口型函數(shù)只能應(yīng)用于接口內(nèi)部只定義了一個方法的情況，例如接口 Getter 內(nèi)部有且只有一個方法 Get。既然只有一個方法，為什么還要多此一舉，封裝為一個接口呢？定義參數(shù)的時候，直接用 GetterFunc 這個函數(shù)類型不就好了，讓用戶直接傳入一個函數(shù)作為參數(shù)，不更簡單嗎？

所以呢，接口型函數(shù)的價值什么？

價值

我們想象這么一個使用場景，GetFromSource 的作用是從某數(shù)據(jù)源獲取結(jié)果，接口類型 Getter 是其中一個參數(shù)，代表某數(shù)據(jù)源：

func GetFromSource(getter Getter, key string) []byte {buf, err := getter.Get(key)if err == nil {return buf}return nil
}

我們可以有多種方式調(diào)用該函數(shù)：

方式一：GetterFunc 類型的函數(shù)作為參數(shù)

GetFromSource(GetterFunc(func(key string) ([]byte, error) {return []byte(key), nil
}), "hello")

支持匿名函數(shù)，也支持普通的函數(shù)：

func test(key string) ([]byte, error) {return []byte(key), nil
}func main() {GetFromSource(GetterFunc(test), "hello")
}

將 test 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為 GetterFunc，GetterFunc 實(shí)現(xiàn)了接口 Getter，是一個合法參數(shù)。這種方式適用于邏輯較為簡單的場景。

方式二：實(shí)現(xiàn)了 Getter 接口的結(jié)構(gòu)體作為參數(shù)

type DB struct{ url string}func (db *DB) Query(sql string, args ...string) string {// ...return "hello"
}func (db *DB) Get(key string) ([]byte, error) {// ...v := db.Query("SELECT NAME FROM TABLE WHEN NAME= ?", key)return []byte(v), nil
}func main() {GetFromSource(new(DB), "hello")
}

DB 實(shí)現(xiàn)了接口 Getter，也是一個合法參數(shù)。這種方式適用于邏輯較為復(fù)雜的場景，如果對數(shù)據(jù)庫的操作需要很多信息，地址、用戶名、密碼，還有很多中間狀態(tài)需要保持，比如超時、重連、加鎖等等。這種情況下，更適合封裝為一個結(jié)構(gòu)體作為參數(shù)。

這樣，既能夠?qū)⑵胀ǖ暮瘮?shù)類型（需類型轉(zhuǎn)換）作為參數(shù)，也可以將結(jié)構(gòu)體作為參數(shù)，使用更為靈活，可讀性也更好，這就是接口型函數(shù)的價值。

使用場景

這個特性在 groupcache 等大量的 Go 語言開源項(xiàng)目中被廣泛使用，標(biāo)準(zhǔn)庫中用得也不少，net/http 的 Handler 和 HandlerFunc 就是一個典型。

我們先看一下 Handler 的定義：

type Handler interface {ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
}
type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {f(w, r)
}

摘自 Go 語言源代碼 net/http/server.go

我們可以 http.Handle 來映射請求路徑和處理函數(shù)，Handle 的定義如下：

func Handle(pattern string, handler Handler)

第二個參數(shù)是即接口類型 Handler，我們可以這么用。

func home(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {w.WriteHeader(http.StatusOK)_, _ = w.Write([]byte("hello, index page"))
}func main() {http.Handle("/home", http.HandlerFunc(home))_ = http.ListenAndServe("localhost:8000", nil)
}

通常，我們還會使用另外一個函數(shù) http.HandleFunc，HandleFunc 的定義如下：

func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request))

第二個參數(shù)是一個普通的函數(shù)類型，那可以直接將 home 傳遞給 HandleFunc：

func main() {http.HandleFunc("/home", home)_ = http.ListenAndServe("localhost:8000", nil)
}

那如果我們看過 HandleFunc 的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的話，就會知道兩種寫法是完全等價的，內(nèi)部將第二種寫法轉(zhuǎn)換為了第一種寫法。

func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {if handler == nil {panic("http: nil handler")}mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
}

如果你仔細(xì)觀察，會發(fā)現(xiàn) http.ListenAndServe 的第二個參數(shù)也是接口類型 Handler，我們使用了標(biāo)準(zhǔn)庫 net/http 內(nèi)置的路由，因此呢，傳入的值是 nil。那如果這個地方我們傳入的是一個實(shí)現(xiàn)了 Handler 接口的結(jié)構(gòu)體呢？就可以完全托管所有的 HTTP 請求，后續(xù)怎么路由，怎么處理，請求前后增加什么功能，都可以自定義了。慢慢地，就變成了一個功能豐富的 Web 框架了。如果你感興趣呢，可以閱讀 7天用Go從零實(shí)現(xiàn)Web框架Gee教程。

其他語言類似特性

如果有 Java 編程經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)可能比較有感觸。Java 1.5 中是不支持直接傳入函數(shù)的，參數(shù)要么是接口，要么是對象。舉一個最簡單的例子，列表自定義排序時，需要實(shí)現(xiàn)一個匿名的 Comparator 類，重寫 compare 方法。

Collections.sort(list, new Comparator<Integer>(){@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o2 - o1;}
});

Java 1.8 中引入了大量的函數(shù)式編程的特性，其中 lambda 表達(dá)式和函數(shù)式接口就是一個很好的簡化 Java 寫法的特性。Java 1.8 中，上述的例子可以簡化為：

Collections.sort(list, (Integer o1, Integer o2) -> o2 - o1 );

即從需要構(gòu)造一個匿名對象簡化為只需要一個lambda函數(shù)表達(dá)式，可以認(rèn)為是面向?qū)ο笈c函數(shù)式編程的一種結(jié)合。同樣地，這種寫法只支持只定義了一個方法的接口類型，因?yàn)橹欢x了一個方法的接口，就會很明確傳入進(jìn)來的函數(shù)對應(yīng)接口中的哪個方法。正是這種結(jié)合，可以達(dá)到實(shí)現(xiàn)相同代碼，代碼量更少的目的。