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版本: GO1.17
接口
Go语言中的接口，是一组办法的签名，它是Go语言的重要组成部分。应用接口能让咱们写出易于测试的代码。
然而很多工程师对Go接口的理解都十分无限，也不分明其底层原理的实现。这成为了开发高性能服务的妨碍。
本文会介绍应用接口时遇到的一些常见问题，以及它的设计与实现，包含接口的类型转换、类型断言以及动静派发机制，
帮忙读者更好地了解接口类型。
概述
在计算机科学中，接口是多个组件共享的边界，不同的组件能在边界上替换信息。
如下图所示，接口的实质是引入一个新的中间层。调用方能够通过接口与具体的实现拆散。
接触上下游的耦合，下层的模块不在须要依赖上层的具体模块。只须要依赖一个约定好的的接口。
GOLANG INTERFACE ┌────────┐ ┌───────────────►│ module │ │ └────────┘ │┌────────┐ ┌─────────┴─┐ ┌────────┐│ module ├───────►│ interface ├─────────────►│ module │└────────┘ └─────────┬─┘ └────────┘ │ │ ┌────────┐ └───────────────►│ module │ └────────┘图1 上下游通过接口解耦
这种面向接口的编程形式有着弱小的生命力，无论是在框架中，还是在操作系统中，都能看到接口的身影。
可移植操作系统接口（Portable Operating System Interface, POSIX）就是一个典型的例子，
它定义了利用程序接口和命令行等规范，为计算机软件带来了可移植性，只有操作系统实现了POSIX,
计算机软件就能够在不同操作系统上运行。
除理解耦有依赖关系的上下游，接口还能帮忙咱们暗藏底层实现，缩小关注点。
人可能同时解决的信息十分无限，定义良好的接口可能隔离底层实现，让咱们将重点放在以后的代码片段中。
SQL就是接口的一个例子。当咱们应用SQL查问数据时，其实不须要关怀底层数据库的具体实现，
咱们只在乎SQL返回的后果是否合乎预期。
SQL AND DATABASE ┌────────┐ ┌───────────────►│ MYSQL │ │ └────────┘ │ ┌─────────┴─┐ ┌────────┐ │ SQL ├─────────────►│ SQLITE │ └─────────┬─┘ └────────┘ │ │ ┌────────────┐ └───────────────►│ POSTGRESQL │ └────────────┘图2 SQL和不同数据库
类型
接口也是GO语言中的一种类型，它可能呈现在变量的定义，函数的入参和放回值上。
GO语言中有两种稍微不同的接口，一种是带一组办法的接口，另一种是不带任何办法的接口。
GOLANG DIFFERENT INTERFACE ┌─────────┐ ┌────────┐ │ iface │ │ eface │ └─────────┘ └────────┘ 图3 Go 语言中的两种接口
Go语言应用runtime.iface示意带有一组办法的接口，应用runtime.eface示意不带任何办法的接口。
须要留神的是interface{}不是任意类型，如果咱们将类型转换成了interface{}类型，
变量在运行期间的类型也会发生变化。
咱们能够通过一个例子了解Go 语言的接口类型不是任意类型这一句话，上面的代码在 main 函数中初始化了一个 *Test 类型的变量，因为指针的零值是 nil，所以变量 s 在初始化之后也是 nil
package maintype Test struct{}func main() { var v *Test println(v == nil) // true var i interface{} = v println(i == nil) // false}由此可见，变量的赋值会触发隐式类型转换，在类型转换时，*Test会被转换成interface{}
转换后的变量，不仅蕴含转换前的变量，还蕴含变量的类型信息。所以转换后的变量不等于nil
数据结构
咱们从源代码和汇编的角度剖析一下接口的底层数据结构。
Go语言依据接口是否蕴含一组办法，将接口分为两类：
- 应用
runtime.iface示意蕴含办法的接口 - 应用
runtime.eface示意不蕴含办法的接口
runtime.eface在Go语言中的定义如下:
type eface struct { // 16 字节 _type *_type data unsafe.Pointer}这个构造绝对简略，只蕴含类型和数据，从上述构造咱们能推断出
Go语言的任意类型能转都能换成 runtime.eface
另一个用于示意接口的构造体是runtime.iface,这个构造体也有指向原始数据的指针 data
不过更重要的是runtime.itab类型的tab字段
type iface struct { // 16 字节 tab *itab data unsafe.Pointer}接下来咱们将剖析Go语言中的这两个接口类型
类型构造体
runtime._type是Go语言类型的运行时示意，上面是runtime包中的构造体，
其中蕴含了很多类型的元信息，例如类型的大小、哈希、对齐以及品种等
type _type struct { size uintptr // 存储了类型的占用空间，为内存空间的调配提供信息 ptrdata uintptr hash uint32 // 字段可能帮忙咱们疾速确定类型是否相等 tflag tflag align uint8 fieldAlign uint8 kind uint8 equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool // 字段用于判断以后类型的多个对象是否相等 gcdata *byte str nameOff ptrToThis typeOff}咱们只须要对runtime._type构造体中的字段有个大体的概念，不须要具体了解每个字段的作用和意义。
itab 构造体
runtime.itab构造体是接口类型的外围组成部分，共占32字节，咱们能够把其看成是接口类型和具体类型的组合inter字段示意接口类型,_type字段示意具体类型
type itab struct { // 32 字节 inter *interfacetype _type *_type hash uint32 _ [4]byte fun [1]uintptr}除了inter和_type两个字段外，上述构造体的另外两个字段也有本人的作用：
hash是对_type.hash的拷贝，当咱们想将interface类型转成具体类型时,能够应用该字段疾速判断指标类型和具体类型的runtime._type是否统一fun是一组办法的首地址,配合inter中的办法集应用，能够不便的定位到_type实现的办法地址
咱们会在类型断言中介绍hash的应用，在动静派发中介绍fun的应用
类型断言
本节会依据接口是否蕴含办法分两种状况介绍类型断言的执行过程。
非空接口
首先剖析非空接口，Person是一个蕴含办法的非空接口，咱们来剖析从Person转换回Chinese构造体的过程
func main() { var p Person = &Chinese{Name: "chinese"} switch p.(type) { case *Chinese: chinese := p.(*Chinese) chinese.GetName() }}咱们将编译失去的汇编指令分成两局部，第一局部是变量的初始化，第二部门是
类型断言。
第一局部代码如下：
00000 TEXT "".main(SB), ABIInternal, $136-0 ...... 00038 MOVUPS X15, ""..autotmp_6+112(SP) ;; 清空(112-128)(SP) ...... 00056 MOVQ $7, ""..autotmp_6+120(SP) ;; +120(SP) = 7 00065 LEAQ go.string."chinese"(SB), SI ;; SI = &("chinese") 00072 MOVQ SI, ""..autotmp_6+112(SP) ;; +112(SP) = SI = &("chinese") ...... 00082 LEAQ go.itab.*"".Chinese,"".Person(SB), SI ;; SI = &(go.itab.*"".Chinese,"".Person(SB)) 00089 MOVQ SI, "".p+80(SP) ;; +80(SP) = SI = &(go.itab.*"".Chinese,"".Person(SB)) 00044 LEAQ ""..autotmp_6+112(SP), DX ;; DX = &(+112(SP)) 00094 MOVQ DX, "".p+88(SP) ;; +88(SP) = DX = &(+112(SP))下面的代码初始化了Person变量，Chinese构造体初始化在 (112-128)(SP) 上。
(112-120)(SP)上存的是 go.string."chinese"(SB) .也就是字符串"chinese"的地址
(120-128)(SP)上存的是 长度7Person变量初始化在 (80-96)(SP) 上。
上面进入类型转换的局部：
00099 MOVQ "".p+80(SP), DX ;; DX = &(go.itab.*"".Chinese,"".Person(SB)) 00104 MOVQ "".p+88(SP), SI ;; SI = &(+112(SP)) = "chinese" 00126 MOVL 16(DX), DX ;; DX = &(go.itab.*"".Chinese,"".Person(SB)).hash 00133 CMPL DX, $-1430607797 ;; if (p.hash == *"".Chinese.hash) switch语句生成的汇编指令会将指标类型的 hash 与接口变量中的 itab.hash 进行比拟：
如果二者相等，阐明断言胜利,能够走入分支，如果不相等，阐明p变量不是*Chinese类型。
空接口
当咱们应用空接口类型 interface{} 进行类型断言时,编译器从 eface._type 中获取，汇编指令依然会应用指标类型的 hash 与变量的类型比拟
func main() { var p interface{} = &Chinese{Name: "chinese"} switch p.(type) { case *Chinese: chinese := p.(*Chinese) chinese.GetName() }}动静派发
动静派发是在运行期间抉择具体方法执行的过程。调用接口类型的办法时，如果编译期不能确认接口的类型，Go语言会在运行期决定调用该办法的哪个实现。
func main() { var p Person = &Chinese{Name: "chinese"} PrintName(p)}func PrintName(p Person) { name1 := p.GetName() fmt.Println(name1)}次要来看动静派发的过程
00000 TEXT "".PrintName(SB), ABIInternal, $208-16 00038 MOVQ AX, "".p+216(SP) ;; "".p+216(SP) = iface.tab 00046 MOVQ BX, "".p+224(SP) ;; "".p+224(SP) = iface.data 00056 MOVQ 24(AX), CX ;; CX = iface(p).tab.fun[0] = *Chinese.GetName 00060 MOVQ BX, AX ;; AX = iface(p).data = (&Chinese{Name: "chinese"}) 00064 CALL CX ;; (&Chinese{Name: "chinese"}).GetName()PrintName函数承受参数为Person接口 p ,也就是一个iface构造体实例，依据1.17的调用规约，
寄存器AX,BX别离存的是iface.tab以及iface.data, 【00056】的24(AX) 是iface.tab.fun[0]
【00064】理论就是接口办法实在调用的中央。
至于【00038】【00046】为什么要把参数存起来，是因为调用接口办法后，返回值会笼罩AX,BX的值。
传送门