Golang接口底层源码解析（一）：iface与efaceGolang接口 Golang接口不像C++，Golang本身

一、Golang接口(C++ 显式声明，Golang 隐式实现)

与C++的显式继承不同，Golang采用非侵入式接口设计，实现了独特的类型系统：

// C++显式继承示例（伪代码）
class Duck : public AnimalInterface { /* 必须显式声明继承关系 */ };

// Golang隐式实现
type Duck struct{} 
func (d Duck) Quack() {} // 自动实现Animal接口

C++接口需要显式声明继承关系，只需要实现接口里定义的函数，编译器就会自动识别成接口类型。 Golang，只要一个类型实现了接口里的方法，编译器就会判断他实现了接口。

核心机制：鸭子类型（Duck Typing）

当类型满足接口的所有方法签名时，自动实现接口
类型与接口的耦合发生在方法层面，而非类型声明层面

这其实就是Golang里的鸭子类型，如果一个东西，走起来像鸭子，叫起来像鸭子，满足了鸭子的各种行为，那他就是鸭子。

其本质是，如果一个对象有我们需要的方法和属性，不管它是来自于哪，从哪继承的，它就是我们需要的“类型”。

二、接口底层实现机制

Golang底层会用两个结构体去描述一个接口，并基于此实现了多态。分别是iface和eface。

iface: iface实现了golang接口的多态，使得程序可以在运行时，根据具体类型来调用对应方法。(类型可以是结构体，也可以是自定义类型，如type MyInt int)

eface: eface实现了golang里的interface{}（空接口），也就是any，空接口不包含任何方法。主要作用是在运行时管理和存储这些值。

2.1 iface的组成部分

iface 由itab (接口信息 + 具体类型信息) 和 (data 类型地址)组成

1. `tab *itab`

功能概述：tab 是一个指向 itab 结构体的指针。itab 结构体用于存储接口类型和具体实现类型之间的映射信息，它包含了接口的元数据、具体类型的元数据以及方法地址表等。通过iface绑定到了实体类型，实现了多态。

iface的定义

type iface struct {
    tab *itab // 描述接口对应，方法的地址
    data unsafe.Pointer // 指向接口定义的内存地址，一般在堆上
}

type itab struct {
    inter *interfacetype //描述接口的类型
    _type *_type
    link *itab
    hash uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
    _ [4]byte
    fun [1]uintptr // variable sized
}

itab 结构体详细内容
- inter *interfacetype：指向接口信息，包含接口名称、接口定义的方法列表等，用于在运行时识别接口的定义
- _type *_type：指向具体类型，它保存了具体类型的详细信息，如类型的名称、内存布局等。
- hash uint32：具体类型的哈希值，用于快速比较和查找。
- fun [1]uintptr：方法地址表，存储了具体类型实现接口方法的函数地址。虽然它的长度只有1，但是实际查找会根据偏移量来访问后续的函数地址。

2. `data unsafe.Pointer`

功能概述：data 是一个通用指针，它指向具体类型的值。当一个具体类型的值被赋值给接口类型变量时，data 指针就会指向这个具体类型的值在内存中的地址。通过这个指针，在调用接口方法时可以访问到具体类型的值，从而

eface的定义

type eface struct {
    _type *_type
    data unsafe.Pointer
}

eface结构体详细内容
- _type *_type：指向具体类型，它保存了具体类型的详细信息，如类型的名称、内存布局等。
- data unsafe.Pointer 指向接口定义的内存地址，一般在堆上

三、方法接收者类型选择指南

首先，我们先看下，什么是值接收，什么是指针接收接收者类型直接影响接口实现：

值接收者 vs 指针接收者

type Speaker interface{ Speak() }

// 值接收者实现
type Cat struct{}
func (c Cat) Speak() { fmt.Println("Meow") }

// 指针接收者实现
type Dog struct{}
func (d *Dog) Speak() { fmt.Println("Woof") }

func main() {
    var s Speaker
    
    c := Cat{}
    s = c        // 合法
    s = &c       // 也合法（自动取引用）
    
    d := Dog{}
    s = d        // 非法！需要指针接收者
    s = &d       // 合法
}

选择策略：

接收者类型	适用场景	内存表现
值接收者	不可变对象	每次赋值产生副本
指针接收者	需状态维护	共享底层数据

四、接口设计最佳实践-总结

定义最小接口：遵循接口隔离原则
避免空接口滥用：明确类型约束
接口组合艺术：接口的垂直组合和水平组合，可参考另一篇文章，juejin.cn/post/747301…

type Reader interface{ Read() }
type Writer interface{ Write() }
type ReadWriter interface {
    Reader
    Writer
}

规范性检查：

var _ Speaker = (*Dog)(nil) // 编译时接口实现检查

Golang接口底层源码解析（一）：iface与eface