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面试题:Go接口组合模式的基本理解

在Go语言中,接口组合模式是一种常用的设计方式。请阐述接口组合模式相较于传统继承方式的优势,并举例说明如何使用接口组合模式实现一个简单的图形绘制系统,假设该系统有圆形、矩形等图形,每个图形都有绘制方法。
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编程语言Go

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接口组合模式相较于传统继承方式的优势

  1. 灵活性更高:继承是一种强耦合关系,子类会继承父类的所有属性和方法,即使某些方法在子类中并不适用。而接口组合模式下,一个类型可以根据自身需求组合多个接口,只实现自己需要的行为,避免了不必要的继承。
  2. 避免多重继承的复杂性:在一些语言(如C++)中支持多重继承,这可能会导致菱形继承等复杂问题。Go语言没有传统的继承,通过接口组合模式可以更简洁地实现类似多重继承的功能,却不会引入复杂的继承关系。
  3. 易于维护和扩展:接口组合使得代码结构更加清晰,当需要对某个行为进行修改或添加新行为时,只需要修改或新增对应的接口及实现,而不会影响到其他无关的代码。相比之下,继承体系的修改可能会因为层层依赖而牵一发而动全身。

使用接口组合模式实现简单图形绘制系统

package main

import "fmt"

// 定义绘制接口
type Drawable interface {
	Draw()
}

// 圆形结构体
type Circle struct {
	Radius float64
}

// 圆形实现Drawable接口的Draw方法
func (c Circle) Draw() {
	fmt.Printf("绘制圆形,半径为:%.2f\n", c.Radius)
}

// 矩形结构体
type Rectangle struct {
	Width  float64
	Height float64
}

// 矩形实现Drawable接口的Draw方法
func (r Rectangle) Draw() {
	fmt.Printf("绘制矩形,宽为:%.2f,高为:%.2f\n", r.Width, r.Height)
}

func main() {
	// 创建圆形实例
	circle := Circle{Radius: 5.0}
	// 创建矩形实例
	rectangle := Rectangle{Width: 4.0, Height: 3.0}

	// 定义一个Drawable类型的切片
	var shapes []Drawable
	shapes = append(shapes, circle)
	shapes = append(shapes, rectangle)

	// 遍历并绘制所有图形
	for _, shape := range shapes {
		shape.Draw()
	}
}

在上述代码中,首先定义了Drawable接口,其中包含Draw方法。然后CircleRectangle结构体分别实现了该接口的Draw方法。在main函数中,创建了圆形和矩形的实例,并将它们添加到Drawable类型的切片中,通过遍历切片调用每个图形的Draw方法,实现了图形绘制系统。这种方式通过接口组合,使不同的图形结构体只关注自己的绘制行为,具有良好的灵活性和扩展性。