【Go笔记】接口与设计模式

接口的特征

• 隐藏细节
• 控制系统复杂性
• 权限控制
• 接口必须实现所有的方法

接口的使用

• 隐形声明 - 即只要实现接口内的所有方法，则实现了该接口
• 接口本身可以作为一个父类使用，即可以接受所有实现了该接口的数据类型，然后调用接口内定义了的方法
• 一个类型可以同时实现多个接口
• 鼓励使用组合而不是继承的方式来实现OOP
• 使用s, ok := i.(Type)断言来获取结构内存储的类型与数据
• 使用switch e.(Type)来断言空接口中的数据类型
• 接口之间可以比较

接口的底层原理

• 首先将类型的方法与接口的签名方法按照相同的方法排序，然后再来一一对应判断是否实现
• 因为接口的结构体中的数据部分是一个指向内存数据的地址，所以当栈上的数据被分配到接口的时候，必然会在堆中开辟一个新的内存空间来存储，从而内存逃逸
• 接口的调用成本比函数要大，但是依然可以忽略不计，且设计者鼓励开发者使用接口
• 接口的调用开销主要是函数的寻址过程，其中涉及到CPU的分支预测导致的性能损耗。不过就算有性能损耗，不仅损耗极小，而且现代CPU都有缓存，常用接口及其对应函数已经被保存到L1缓存中供快速查询
• 两个接口之间也可以转换，前提是来源接口的签名方法必须可以覆盖目标接口的签名方法
• 空接口可以承载任何数据类型，但是有内存逃逸、eface创建、堆gc等性能损耗，相比接口要高不少，因此在某些高性能场景中需要被考虑到
• 接口的仨陷阱
• • 当接口中存储的是值，结构体是指针的时候，动态调用无法通过编译
• • 将类型切片转换为接口切片时无法通过编译 - 因为批量转换接口是效率非常低的操作
• • 接口值为nil的时候，接口本身不为nil，比如

func do() *os.PathError {
	return nil
}

func wrapDo() error {
	return do()
}

wrapDo() == nil // false

总结

• 接口的Go中的地位很重要，所有大规模程序设计都需要设计接口
• 相比直接调用函数，接口会有内存逃逸，创建接口对象，gc等性能消耗，但是总体而言接口赋值次数很少，其性能损耗可以忽略不计
• 接口决定了Go语言面向组合的程序设计模式，是与其他编程语言最显著的差别
• 尽量以更少的方法签名来定义接口，通过组合的方式构造更加具体的结构