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接口定义注意事项
- Go语言要求接口类型声明中的方法必须是具名的，并且方法名字在这个接口类型的方法集合中是唯一的
- 即使嵌套接口出现交集，也要求交集的方法名，入参和返回值一样，否则编译器会报错
- 在 Go 接口类型的方法集合中放入首字母小写的非导出方法也是合法的
实现接口
- 如果一个类型 T 的方法集合是某接口类型 I 的方法集合的等价集合或超集，类型 T 实现了接口类型 I，那么类型 T 的变量就可以作为合法的右值赋值给接口类型 I 的变量
- 任何类型都实现了空接口
接口的静态特性与动态特性
- 静态特性：接口类型变量具有静态类型，比如var err error中变量 err 的静态类型为 error
- 静态类型：接口类型变量在运行时还存储了右值的真实类型信息，这个右值的真实类型被称为接口类型变量的动态类型
var err error
err = errors.New("error1")
fmt.Printf("%T\n", err) // *errors.errorString
动静特性优势
- 接口类型变量在程序运行时可以被赋值为不同的动态类型变量，每次赋值后，接口类型变量中存储的动态类型信息都会发生变化
- 鸭子类型 Duck Typing，某一类型表现出的行为不是有基因决定的，而是由类型所表现出的行为决定的
- Go 接口还可以保证“动态特性”使用时的安全性，编译阶段就可以发现接口类型赋值不正确的错误
type QuackableAnimal interface {
Quack()
}
type Duck struct{}
func (Duck) Quack() {
println("duck quack!")
}
type Dog struct{}
func (Dog) Quack() {
println("dog quack!")
}
type Bird struct{}
func (Bird) Quack() {
println("bird quack!")
}
func AnimalQuackInForest(a QuackableAnimal) {
a.Quack()
}
func main() {
animals := []QuackableAnimal{new(Duck), new(Dog), new(Bird)}
for _, animal := range animals {
AnimalQuackInForest(animal)
}
}
接口变量的内部表示
// $GOROOT/src/runtime/runtime2.go
type iface struct {
tab *itab
data unsafe.Pointer
}
type eface struct {
_type *_type
data unsafe.Pointer
}
- eface 用于表示没有方法的空接口（empty interface）类型变量，也就是 interface{}类型的变量
- iface 用于表示其余拥有方法的接口 interface 类型变量
- 第二个指针字段的功能相同，都是指向当前赋值给该接口类型变量的动态类型变量的值
- _type 指向赋值给这个接口的变量的动态类型信息
// $GOROOT/src/runtime/type.go
type _type struct {
size uintptr
ptrdata uintptr // size of memory prefix holding all pointers
hash uint32
tflag tflag
align uint8
fieldAlign uint8
kind uint8
// function for comparing objects of this type
// (ptr to object A, ptr to object B) -> ==?
equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool
// gcdata stores the GC type data for the garbage collector.
// If the KindGCProg bit is set in kind, gcdata is a GC program.
// Otherwise it is a ptrmask bitmap. See mbitmap.go for details.
gcdata *byte
str nameOff
ptrToThis typeOff
}
- iface 除了要存储动态类型信息之外，还要存储接口本身的信息（接口的类型信息、方法列表信息等）以及动态类型所实现的方法的信息，因此 iface 的第一个字段指向一个itab类型结构
// $GOROOT/src/runtime/runtime2.go
type itab struct {
inter *interfacetype // 接口类型自身的信息
_type *_type
hash uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
_ [4]byte
fun [1]uintptr // variable sized. fun[0]==0 means _type does not implement inter. 字段fun则是动态类型已实现的接口方法的调用地址数组。
}
// $GOROOT/src/runtime/type.go
type interfacetype struct {
typ _type
pkgpath name
mhdr []imethod
}
接口相等判断
- 接口存储的动态数据类型一样
- 空接口使用_type
- 非空接口使用tab._type
- 接口存储的data指向的数据一样
- 对于空接口类型变量，只有 _type 和 data 所指数据内容一致的情况下，两个空接口类型变量之间才能划等号
- Go 在创建 eface 时一般会为 data 重新分配新内存空间，将动态类型变量的值复制到这块内存空间，并将 data 指针指向这块内存空间，多数情况下看到的 data 指针值都是不同的