Go语言接口详解
2024年1月1日
本文详细介绍Go语言接口的底层实现原理和使用方法。
1. 接口基础概念
Go语言中的接口是一种特殊的类型，定义了一组方法的集合，但没有具体实现。
2. 空接口 interface{}
2.1 概念与用途
- 没有任何方法的接口为空接口
- 空接口可以接受任意数据类型：可以将任意类型的数据赋值给一个空接口
2.2 空接口的结构
空接口在运行时由以下结构表示：
2.3 _type字段解析
_type 是什么：
- _type 是 Go 里面所有类型的一个抽象，包含了：类型大小，哈希，对齐，以及k类型编号等，决定了data字段如何解析和操作
- Go 中几乎所有的数据结构都可以抽象成_type
2.4 动态类型和动态值
空接口的动态类型和动态值示例：
3. 非空接口
3.1 概念
- 包含方法列表的接口就是非空接口
3.2 非空接口结构
非空接口在运行时由以下结构表示：
3.3 itab结构详解
itab结构是非空接口实现的核心：
itab字段含义：
- **inter：**指向 interfacetype 结构的指针，interfacetype 结构记录了这个接口的方法列表。
- **_type：**实际类型的指针，指向 _type 结构，_type 结构保存了接口的动态类型信息，与空接口的_type 一样，即赋值给这个接口的具体类型信息的元数据
- **hash：**该类型的hash值，itab 中的 hash 和 itab.type 中的 hash 相等，其实是从 itab._type 中拷贝出来的，目的是用于快速判断类型是否相等。
- **fun：**fun 是一个指针数组，里面保存了实现了该接口的实际类型的方法地址（只包含该接口方法）。
- 这些方法地址实际上是从interfacetype结构中的mhdr 拷贝出来的，用的时候快速定位到方法。
- 如果该接口对应的动态类型没有实现接口的所有方法，那么itab.fun[0] == 0,表示断言失败，该类型不能赋值给该接口
3.4 interfacetype结构
接口类型在运行时由interfacetype结构表示：
4. 接口赋值过程
4.1 接口赋值示例
下面是一个非空接口赋值的例子：
4.2 赋值前后的结构变化
在程序第28行，赋值之前，ifc的结构如下：
在第29行，给ifc赋值一个包含方法的结构体a之后，ifc的结构如下图：
5. itab缓存机制
5.1 itab复用
为了提高性能，Go运行时会复用itab结构体：
5.2 itabTable实现
itabTable是Go运行时管理itab的数据结构：
