零、概述

Go語言的接口（Interface）是一種抽象類型，用于定義一組方法的簽名（即方法名、參數和返回值），但不包含方法的實現。接口是Go語言實現多態的核心機制，允許不同類型通過實現相同接口來表現出統一的行為。

Go的接口設計遵循**“鴨子類型”（Duck Typing）**原則：“如果它走路像鴨子，叫聲像鴨子，那么它就是鴨子”。這種隱式實現方式使代碼更靈活、松耦合，同時保持類型安全。通過合理使用接口，可以構建出可擴展、易維護的Go程序。

接口的注意事項

1. 接口嵌套循環 接口不能直接或間接嵌套自身，否則會導致編譯錯誤。
2. 性能開銷 接口調用涉及動態分發，比直接調用方法略慢（通常可忽略不計）。
3. 避免過度抽象 僅在必要時使用接口，避免為簡單場景引入過多抽象層。

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一、接口基礎

1、接口的基本概念

a. 接口定義

type Animal interface {Speak() string  // 方法簽名，無實現Move() string
}

b. 類型實現接口（無需顯式聲明）

若類型（如結構體）實現了接口中的所有方法，則該類型自動實現了此接口，無需顯式聲明。

type Dog struct{}
func (d Dog) Speak() string { return "Woof!" }
func (d Dog) Move() string  { return "Run" }type Cat struct{}
func (c Cat) Speak() string { return "Meow!" }
func (c Cat) Move() string  { return "Jump" }

c. 接口變量（體現了多態）

接口類型的變量可以存儲任何實現了該接口的類型的值，體現了多態的思想。

package main// 定義接口
type Speaker interface {Speak() string
}// 結構體Dog實現了Speaker接口
type Dog struct{}func (d Dog) Speak() string { return "Woof!" }// 結構體Cat也實現了Speaker接口
type Cat struct{}func (c Cat) Speak() string { return "Meow!" }func main() {var s Speaker      // 聲明一個接口類型的變量s = Dog{}          // 存儲Dog類型的值（因為Dog實現了Speaker）println(s.Speak()) // 輸出: "Woof!"s = Cat{}          // 存儲Cat類型的值（因為Cat也實現了Speaker）println(s.Speak()) // 輸出: "Meow!"
}

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2、實現接口的方式

a. 隱式實現 ：無需顯式聲明類型實現了某個接口，只需實現接口中的所有方法。

b. 方法集規則

• 值接收者方法：T和*T類型均實現該接口。
• 指針接收者方法：僅*T類型實現該接口（需顯式取地址）。

   type Mover interface {Move()}type Car struct{}func (c Car) Move() {}  // 值接收者方法，Car和*Car均實現Movertype Bike struct{}func (b *Bike) Move() {}  // 指針接收者方法，僅*Bike實現Movervar m Moverm = Car{}      // 合法m = &Bike{}    // 必須顯式取地址// m = Bike{}   // 錯誤：Bike未實現Mover

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3、接口組合

接口可通過組合其他接口形成新接口。

type Reader interface {Read(p []byte) (n int, err error)
}type Writer interface {Write(p []byte) (n int, err error)
}// 組合Reader和Writer
type ReadWriter interface {ReaderWriter
}

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4、接口的底層結構

a. 接口變量在底層由兩個字段組成：1. 動態類型（Type）：存儲實際值的類型、2. 動態值（Data）：存儲實際值的副本或指針。
b. 對于包含方法的接口（如Animal），Go使用itab（接口表）來關聯接口方法和實際類型的方法實現。

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二、空接口與類型斷言

1. 空接口（interface{}）:接口類型的變量

空接口不包含任何方法，所有類型都實現了空接口，因此可存儲任意類型的值。

var x interface{}
x = 42          // 存儲int
x = "hello"     // 存儲string

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2. 類型斷言：推斷底層類型

在 Go 語言中，類型斷言（Type Assertion）是一種用于從接口值（interface）中提取其底層實際類型值的機制。比如：當你有一個接口變量時，有時需要知道它底層實際存儲的是什么類型，并提取該類型的值。這時就需要使用類型斷言。

語法結構

value, ok := interfaceVar.(TargetType)- interfaceVar：接口類型的變量。
- TargetType：你想要斷言的目標類型。
- value：提取出的 TargetType 類型的值。
- ok：布爾值，表示斷言是否成功（安全斷言時使用）。

	var x interface{} = 42 // x 存儲了 int 類型的值// 安全斷言if v, ok := x.(int); ok {fmt.Println("x is int:", v) // 輸出: x is int: 42}// 非安全斷言（類型匹配時）v := x.(string) // interface {} is int, not stringfmt.Println(v)  // 輸出: 42

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3. 類型開關（Type Switch）

批量判斷接口值的實際類型。

switch v := x.(type) {
case int:fmt.Println("x is int")
case string:fmt.Println("x is string")
default:fmt.Println("unknown type")
}

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三、接口的應用場景

1. 多態

通過接口實現不同類型的統一行為。

func PrintAnimal(a Animal) {fmt.Println(a.Speak(), a.Move())
}PrintAnimal(Dog{})   // 輸出: "Woof! Run"
PrintAnimal(Cat{})   // 輸出: "Meow! Jump"

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2. 依賴注入

通過接口解耦組件間的依賴關系。

type Logger interface {Log(msg string)
}type FileLogger struct{}
func (f FileLogger) Log(msg string) { /* 實現日志寫入文件 */ }func ProcessData(l Logger) {l.Log("Processing data...")
}ProcessData(FileLogger{})  // 注入文件日志實現

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