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Go 语言基础--接口浅析

go 接口是go语言程序设计中很重要的一部分,如果说Java 中一切皆对象,那么go中的接口就很像是Java中的object,Java的面向对象编程、go的面向接口编程。

go接口使用

go 中的接口就是 把一组共性的函数定义在一起,任何其他类型实现这些方法那么就实现了一个接口,这个概念实际上是比较难懂的,来看一个demo:

type People interface {
    getName() string
} // 这样就定义了一个接口
type Student struct {
    Name string
    Tel string
}
var stu = Student{"小明", "123456"}
func (stu Student) getName() string {
    return stu.Name
} //这样 Student 类型就实现了People接口
type Teacher struct {
    Name string
    Tel string
}
var teacher = Teacher{"大明", "123456"}
func (teacher Teacher) getName() string {
    return teacher.Name;
} // 这样teacher 类型就实现了People接口

func main() {
    stu.getName()
    teacher.getName()
}

具有零个方法的接口是空接口,空接口通常用来做一个通用的类型,比如说map[string]interface其实就是一个value是interface类型,可以接受int、string 等若干类型,这里好像和Java 中的Object比较类似:Map<String, Object>。 除此之外,我们可以指定一个接口作为返回值类型或者map的k或v的类型,map的值是这个接口类型,这样就能插入这个接口类型的变量了,接上一个例子:

var mapTmp = map[string]People{
    "123":"", // 这一行编译不过
    "456":stu,
    "789":teacher,
}

接口算是Go 语言非常重要的组成部分之一,并且通过接口完善了go的类型体系,再者通过Go接口的嵌套、组合 也就实现了Go的代码复用、解耦和模块化等,对于go 接口的理解和深入就变的十分重要了,下面来看看接口的源码。

go接口实现

go 接口的源码在src/runtime/runtime2下 tab 主要包含一个接口的类型信息(静态信息+动态信息+函数表等),对于接口的操作主要就是对这个字段进行操作。 data 指向具体数据的内存地址

type iface struct {
    tab  *itab
    data unsafe.Pointer
}
type itab struct {
    inter *interfacetype
    _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.
}

go 数据转型中的接口优化: 1、如果我们定义一个空接口(没有任何方法),空接口的tab会直接指向数据的具体类型。比如在反射的时候,reflect.TypeOfreflect.ValueOf的参数值都是空接口,所以说所有参数都会转为空接口,这样就实现反射过程中对所有参数类型获取实际类型的统一。

2、在数据类型转换时,被转换的数据类型长度如果不大于一个指针类型的长度时(pointer、map、func、chan等),会将数据直接copy到接口的data字段中,不再进行额外的内存分配及拷贝。

3、关于接口相关操作大多是类型操作,接口的类型转换是通过在编译期产生一个函数调用的语法树节点(OCALL),调用相应接口转换函数(runtime 提供)完成接口的类型设置,所以说接口的转换是在运行时发生的,其具体类型的方法地址表也是在运行时填写的,这一点和c++的虚函数表不太一样。并且为了减小在运行时转换产生的开销,go 对转换的tab做了缓存。这些类型操作主要集中在src/runtime/iface.go中,大家有兴趣可以去看一下。这里就不过多赘述了。 除了接口的源码,也可以参考这一篇博客,写的蛮不错的: http://research.swtch.com/2009/12/go-data-structures-interfaces.html 关于接口相关的知识暂时就介绍这么多。

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