go 语言 interface{} 的易错点

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一，interface 介绍

如果说 goroutine 和 channel 是 go 语言并发的两大基石，那 interface 就是 go 语言类型抽象的关键。在实际项目中，几乎所有的数据结构最底层都是接口类型。说起 C++ 语言，我们立即能想到是三个名词：封装、继承、多态。go 语言虽然没有严格意义上的对象，但通过 interface，可以说是实现了多态性。（由以组合结构体实现了封装、继承的特性）

go 语言中支持将 method、struct、struct 中成员定义为 interface 类型，使用 struct 举一个简单的栗子

 1 package main
 2 
 3 type animal interface {
 4     Move()
 5 }
 6 
 7 type bird struct{}
 8 
 9 func (self *bird) Move() {
10     println("bird move")
11 }
12 
13 type beast struct{}
14 
15 func (self *beast) Move() {
16     println("beast move")
17 }
18 
19 func animalMove(v animal) {
20     v.Move()
21 }
22 
23 func main() {
24     var a *bird
25     var b *beast
26     animalMove(a) // bird move
27     animalMove(b) // beast move
28 }

使用 go 语言的 interface 特性，就能实现多态性，进行泛型编程。

二，interface 原理

如果没有充分了解 interface 的本质，就直接使用，那最终肯定会踩到很深的坑，要用就先要了解，先来看看 interface 源码

 1 type eface struct {
 2     _type *_type
 3     data  unsafe.Pointer
 4 }
 5  
 6 type _type struct {
 7     size       uintptr // type size
 8     ptrdata    uintptr // size of memory prefix holding all pointers
 9     hash       uint32  // hash of type; avoids computation in hash tables
10     tflag      tflag   // extra type information flags
11     align      uint8   // alignment of variable with this type
12     fieldalign uint8   // alignment of struct field with this type
13     kind       uint8   // enumeration for C
14     alg        *typeAlg  // algorithm table
15     gcdata    *byte    // garbage collection data
16     str       nameOff  // string form
17     ptrToThis typeOff  // type for pointer to this type, may be zero
18 }

可以看到 interface 变量之所以可以接收任何类型变量，是因为其本质是一个对象，并记录其类型和数据块的指针。（其实 interface 的源码还包含函数结构和内存分布，由于不是本文重点，有兴趣的同学可以自行了解）

三，interface 判空的坑

对于一个空对象，我们往往通过 if v == nil 的条件语句判断其是否为空，但在代码中充斥着 interface 类型的情况下，很多时候判空都并不是我们想要的结果（其实了解或聪明的同学从上述 interface 的本质是对象已经知道我想要说的是什么）

 1 package main
 2 
 3 type animal interface {
 4     Move()
 5 }
 6 
 7 type bird struct{}
 8 
 9 func (self *bird) Move() {
10     println("bird move")
11 }
12 
13 type beast struct{}
14 
15 func (self *beast) Move() {
16     println("beast move")
17 }
18 
19 func animalMove(v animal) {
20     if v == nil {
21         println("nil animal")
22     }
23     v.Move()
24 }
25 
26 func main() {
27     var a *bird   // nil
28     var b *beast  // nil
29     animalMove(a) // bird move
30     animalMove(b) // beast move
31 }

还是刚才的栗子，其实在 go 语言中 var a *bird 这种写法，a 只是声明了其类型，但并没有申请一块空间，所以这时候 a 本质还是指向空指针，但我们在 aminalMove 函数进行判空是失败的，并且下面的 v.Move() 的调用也是成功的，本质的原因就是因为 interface 是一个对象，在进行函数调用的时候，就会将 bird 类型的空指针进行隐式转换，转换成实例的 interface animal 对象，所以这时候 v 其实并不是空，而是其 data 变量指向了空。这时候看着执行都正常，那什么情况下坑才会绊倒我们呢？只需要加一段代码

 1 package main
 2 
 3 type animal interface {
 4     Move()
 5 }
 6 
 7 type bird struct {
 8     name string
 9 }
10 
11 func (self *bird) Move() {
12     println("bird move %s", self.name) // panic
13 }
14 
15 type beast struct {
16     name string
17 }
18 
19 func (self *beast) Move() {
20     println("beast move %s", self.name) // panic
21 }
22 
23 func animalMove(v animal) {
24     if v == nil {
25         println("nil animal")
26     }
27     v.Move()
28 }
29 
30 func main() {
31     var a *bird   // nil
32     var b *beast  // nil
33     animalMove(a) // panic
34     animalMove(b) // panic
35 }

在代码中，我们给派生类添加 name 变量，并在函数的实现中进行调用，就会发生 panic，这时候的 self 其实是 nil 指针。所以这里坑就出来了。有些人觉得这类错误谨慎一些还是可以避免的，那是因为我们是正向思维去代入接口，但如果反向编程就容易造成很难发现的 bug

 1 package main
 2 
 3 type animal interface {
 4     Move()
 5 }
 6 
 7 type bird struct {
 8     name string
 9 }
10 
11 func (self *bird) Move() {
12     println("bird move %s", self.name)
13 }
14 
15 type beast struct {
16     name string
17 }
18 
19 func (self *beast) Move() {
20     println("beast move %s", self.name)
21 }
22 
23 func animalMove(v animal) {
24     if v == nil {
25         println("nil animal")
26     }
27     v.Move()
28 }
29 
30 func getBirdAnimal(name string) *bird {
31     if name != "" {
32         return &bird{name: name}
33     }
34     return nil
35 }
36 
37 func main() {
38     var a animal
39     var b animal
40     a = getBirdAnimal("big bird")
41     b = getBirdAnimal("") // return interface{data:nil}
42     animalMove(a) // bird move big bird
43     animalMove(b) // panic
44 }