learn/golang-learn/51-interface2/main.go

package main

import (
	"errors"
	"fmt"
	"strings"
)

func main() {
	fmt.Println("=== Go 接口、类型断言和类型转换演示 ===\n")

	// 1. 接口基本演示
	demoInterface()

	// 2. 空接口演示
	demoEmptyInterface()

	// 3. 类型断言演示
	demoTypeAssertion()

	// 4. 类型转换演示
	demoTypeConversion()

	// 5. 综合应用示例
	demoComprehensive()
}

// ================================
// 1. 接口定义和实现
// ================================

// Writer 接口定义
type Writer interface {
	Write([]byte) (int, error)
}

// Reader 接口定义
type Reader interface {
	Read([]byte) (int, error)
}

// ReadWriter 组合接口
type ReadWriter interface {
	Reader
	Writer
}

// File 结构体实现接口
type File struct {
	name string
}

// File 实现 Writer 接口
func (f File) Write(data []byte) (int, error) {
	fmt.Printf("Writing to %s: %s\n", f.name, string(data))
	return len(data), nil
}

// File 实现 Reader 接口
func (f File) Read(data []byte) (int, error) {
	content := fmt.Sprintf("Content from %s", f.name)
	copy(data, []byte(content))
	fmt.Printf("Reading from %s\n", f.name)
	return len(content), nil
}

func demoInterface() {
	fmt.Println("1. 接口基本演示:")
	fmt.Println("----------------")

	var w Writer = File{"example.txt"}
	w.Write([]byte("Hello World"))

	var r Reader = File{"data.txt"}
	r.Read(make([]byte, 50))

	var rw ReadWriter = File{"readwrite.txt"}
	rw.Write([]byte("Data to write"))
	rw.Read(make([]byte, 50))

	fmt.Println()
}

// ================================
// 2. 空接口演示
// ================================

// printAnything 接受任何类型的空接口参数
func printAnything(v interface{}) {
	fmt.Printf("值: %v, 类型: %T\n", v, v)
}

func demoEmptyInterface() {
	fmt.Println("2. 空接口演示:")
	fmt.Println("----------------")

	printAnything(42)             // int
	printAnything("hello")        // string
	printAnything([]int{1, 2, 3}) // slice
	printAnything(3.14)           // float64
	printAnything(true)           // bool

	fmt.Println()
}

// ================================
// 3. 类型断言演示
// ================================

// Animal 接口
type Animal interface {
	Speak() string
}

// Dog 实现 Animal 接口
type Dog struct{ name string }

func (d Dog) Speak() string {
	return "Woof! My name is " + d.name
}

// Cat 实现 Animal 接口
type Cat struct{ name string }

func (c Cat) Speak() string {
	return "Meow! My name is " + c.name
}

// checkType 使用类型断言检查接口类型
func checkType(i interface{}) {
	switch v := i.(type) {
	case int:
		fmt.Printf("整数: %d\n", v)
	case string:
		fmt.Printf("字符串: %s\n", v)
	case bool:
		fmt.Printf("布尔值: %t\n", v)
	case Dog:
		fmt.Printf("狗狗在说话: %s\n", v.Speak())
	case Cat:
		fmt.Printf("猫咪在说话: %s\n", v.Speak())
	default:
		fmt.Printf("未知类型: %T\n", v)
	}
}

func demoTypeAssertion() {
	fmt.Println("3. 类型断言演示:")
	fmt.Println("----------------")

	// 基本类型断言
	var i interface{} = "hello world"

	// 安全的方式：检查是否成功
	if s, ok := i.(string); ok {
		fmt.Printf("断言成功，是字符串: %s\n", s)
	} else {
		fmt.Println("不是字符串")
	}

	// 检查其他类型失败的情况
	if n, ok := i.(int); ok {
		fmt.Printf("是整数: %d\n", n)
	} else {
		fmt.Println("不是整数")
	}

	// 类型switch演示
	fmt.Println("\n类型switch演示:")
	checkType(42)
	checkType("golang")
	checkType(true)
	checkType(Dog{"Buddy"})
	checkType(Cat{"Kitty"})

	// 接口类型断言
	fmt.Println("\n接口类型断言:")
	var a Animal = Dog{"Rex"}

	if dog, ok := a.(Dog); ok {
		fmt.Println("这是一只狗:", dog.Speak())
	}

	a = Cat{"Mimi"}
	if cat, ok := a.(Cat); ok {
		fmt.Println("这是一只猫:", cat.Speak())
	}

	fmt.Println()
}

// ================================
// 4. 类型转换演示
// ================================

// 自定义温度类型
type Celsius float64
type Fahrenheit float64

// 温度转换函数
func CToF(c Celsius) Fahrenheit {
	return Fahrenheit(c*9/5 + 32)
}

func FToC(f Fahrenheit) Celsius {
	return Celsius((f - 32) * 5 / 9)
}

// 为Celsius实现String方法
func (c Celsius) String() string {
	return fmt.Sprintf("%.1f°C", c)
}

func (f Fahrenheit) String() string {
	return fmt.Sprintf("%.1f°F", f)
}

func demoTypeConversion() {
	fmt.Println("4. 类型转换演示:")
	fmt.Println("----------------")

	// 基本类型转换
	var integer int = 42
	var floatNum float64 = float64(integer)
	var unsigned uint = uint(floatNum)

	fmt.Printf("整数: %d, 浮点数: %.2f, 无符号整数: %d\n",
		integer, floatNum, unsigned)

	// 字符串和字节切片转换
	text := "Hello, Go!"
	bytes := []byte(text)
	textAgain := string(bytes)

	fmt.Printf("原字符串: %s\n", text)
	fmt.Printf("字节切片: %v\n", bytes)
	fmt.Printf("转换回字符串: %s\n", textAgain)

	// 自定义类型转换
	fmt.Println("\n自定义类型转换(温度):")
	freezingC := Celsius(0)
	freezingF := CToF(freezingC)
	fmt.Printf("冰点: %s = %s\n", freezingC, freezingF)

	boilingF := Fahrenheit(212)
	boilingC := FToC(boilingF)
	fmt.Printf("沸点: %s = %s\n", boilingF, boilingC)

	// rune和字符串转换
	chinese := "你好世界"
	runes := []rune(chinese)
	backToString := string(runes)
	fmt.Printf("\n中文字符串: %s\n", chinese)
	fmt.Printf("Rune数组: %v\n", runes)
	fmt.Printf("转换回字符串: %s\n", backToString)

	fmt.Println()
}

// ================================
// 5. 综合应用示例
// ================================

// Processor 数据处理接口
type Processor interface {
	Process() interface{}
	GetType() string
}

// StringProcessor 字符串处理器
type StringProcessor struct {
	data string
}

func (sp StringProcessor) Process() interface{} {
	return strings.ToUpper(sp.data)
}

func (sp StringProcessor) GetType() string {
	return "string"
}

// IntProcessor 整数处理器
type IntProcessor struct {
	data int
}

func (ip IntProcessor) Process() interface{} {
	return ip.data * 2
}

func (ip IntProcessor) GetType() string {
	return "int"
}

// processData 处理不同类型的数据
func processData(processor Processor) {
	fmt.Printf("处理 %s 类型数据: ", processor.GetType())

	result := processor.Process()

	// 使用类型断言处理不同类型的结果
	switch v := result.(type) {
	case string:
		fmt.Printf("字符串结果: '%s'\n", v)
	case int:
		fmt.Printf("整数结果: %d\n", v)
	default:
		fmt.Printf("未知结果类型: %T\n", v)
	}
}

// Config 配置接口
type Config interface {
	Validate() error
	Display()
}

// DatabaseConfig 数据库配置
type DatabaseConfig struct {
	Host     string `json:"host"`
	Port     int    `json:"port"`
	Username string `json:"username"`
}

func (dc DatabaseConfig) Validate() error {
	if dc.Host == "" {
		return errors.New("主机名不能为空")
	}
	if dc.Port <= 0 || dc.Port > 65535 {
		return errors.New("端口号必须在1-65535之间")
	}
	return nil
}

func (dc DatabaseConfig) Display() {
	fmt.Printf("数据库配置: Host=%s, Port=%d, Username=%s\n",
		dc.Host, dc.Port, dc.Username)
}

// loadConfig 模拟配置加载
func loadConfig(configData map[string]interface{}) error {
	fmt.Println("\n加载配置演示:")

	if dbConfig, ok := configData["database"].(map[string]interface{}); ok {
		// 类型断言确保类型安全
		host, hostOk := dbConfig["host"].(string)
		port, portOk := dbConfig["port"].(float64) // JSON数字默认是float64
		username, userOk := dbConfig["username"].(string)

		if !hostOk || !portOk || !userOk {
			return errors.New("数据库配置格式错误")
		}

		config := DatabaseConfig{
			Host:     host,
			Port:     int(port), // 类型转换
			Username: username,
		}

		if err := config.Validate(); err != nil {
			return fmt.Errorf("数据库配置验证失败: %v", err)
		}

		config.Display()
		fmt.Println("✅ 数据库配置验证通过")
	}

	return nil
}

func demoComprehensive() {
	fmt.Println("5. 综合应用示例:")
	fmt.Println("=================")

	// 数据处理管道演示
	fmt.Println("数据处理管道:")
	processData(StringProcessor{"hello golang"})
	processData(IntProcessor{21})

	// 配置加载演示
	configData := map[string]interface{}{
		"database": map[string]interface{}{
			"host":     "localhost",
			"port":     3306.0, // 注意JSON中的数字是float64
			"username": "admin",
		},
	}

	if err := loadConfig(configData); err != nil {
		fmt.Printf("配置加载错误: %v\n", err)
	}

	// 错误配置演示
	fmt.Println("\n错误配置演示:")
	badConfig := map[string]interface{}{
		"database": map[string]interface{}{
			"host":     "",      // 空主机名
			"port":     70000.0, // 无效端口
			"username": "admin",
		},
	}

	if err := loadConfig(badConfig); err != nil {
		fmt.Printf("❌ 配置错误: %v\n", err)
	}

	fmt.Println("\n=== 演示结束 ===")
}