源码目录 //runtime/runtime2.go。 （go 1.12.7）
interface分为两类：iface和eface。eface不带方法，iface带方法。可以说所有的类型都属于eface。iface可以转换成eface,而eface不一定能转换成iface。
数据结构
/// runtime/runtime2.go
type iface struct {
tab *itab
data unsafe.Pointer
}
type eface struct {
_type *_type
data unsafe.Pointer
}
iface和eface的结构都很简单。data指向数据值，区别在于tab和_type。我们先看看tab。
itab
type itab struct {
inter *interfacetype // interface类型
_type *_type // 真正的类型
hash uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
_ [4]byte
fun [1]uintptr // 接口实现的方法列表。长度不固定，如果为空则说明没有实现interfece的方法
}
type interfacetype struct {
typ _type // interface的类型
pkgpath name // 包路径
mhdr []imethod // interface定义的方法
}
type imethod struct {
name nameOff // 方法名
ityp typeOff
}
在上面出现了_type，这里_type是go所有类型的公共描述，类似的还有maptype、arraytype、slicetype...这些都是由 _type 加上 自身特有的描述组成。比如ptrType：
type ptrtype struct {
typ _type
elem *_type // 指针指向元素的类型
}
_type
type _type struct {
size uintptr // 类型大小
ptrdata uintptr // size of memory prefix holding all pointers
hash uint32
tflag tflag
align uint8 // 对齐方式
fieldalign uint8 // 字段对齐方式
kind uint8 // 这个也是类型，和reflect/type.go的26个常量对应
alg *typeAlg
gcdata *byte
str nameOff
ptrToThis typeOff
}
结构
对于eface比较简单，实际类型 + 数据地址
eface和iface比较起来，其实就差了接口类型和实现接口方法列表。
转换(赋值)
iface.go 提供了各种类型转换，convT2E(转换成eface) 、convT2I(转换成iface)、convT32、convT64 ......
/// runtime/iface.go
func convT2E(t *_type, elem unsafe.Pointer) (e eface) {
if raceenabled {
raceReadObjectPC(t, elem, getcallerpc(), funcPC(convT2E))
}
if msanenabled {
msanread(elem, t.size)
}
x := mallocgc(t.size, t, true) // 内存申请
typedmemmove(t, x, elem) // 值拷贝
e._type = t
e.data = x
return
}
func convT2I(tab *itab, elem unsafe.Pointer) (i iface) {
t := tab._type
if raceenabled {
raceReadObjectPC(t, elem, getcallerpc(), funcPC(convT2I))
}
if msanenabled {
msanread(elem, t.size)
}
x := mallocgc(t.size, t, true) // 内存申请
typedmemmove(t, x, elem) // 值拷贝
i.tab = tab
i.data = x
return
}
func convT16(val uint16) (x unsafe.Pointer) {
if val == 0 {
x = unsafe.Pointer(&zeroVal[0])
} else {
x = mallocgc(2, uint16Type, false) // 内存申请
*(*uint16)(x) = val // 新内存赋值
}
return
}
不管是convT2E还是convT2I data都是值复制。对于uint16 、uint32之类的比较简单，不涉及到itab、_type、data,直接申请内存 拷贝值。对于iface转iface则相对比较复杂，涉及到itab的查询、计算
// inter是要转换成的类型，i是原值
func convI2I(inter *interfacetype, i iface) (r iface) {
tab := i.tab
if tab == nil {
return
}
if tab.inter == inter { //如果两iface实现的接口一样， 则直接赋值完事
r.tab = tab
r.data = i.data
return
}
r.tab = getitab(inter, tab._type, false) // 获取itab
r.data = i.data //设置data
return
}
// itab获取
func getitab(inter *interfacetype, typ *_type, canfail bool) *itab {
if len(inter.mhdr) == 0 { // interface没有定义方法，说明不是一个iface
throw("internal error - misuse of itab")
}
// easy case
if typ.tflag&tflagUncommon == 0 {
if canfail {
return nil
}
name := inter.typ.nameOff(inter.mhdr[0].name)
panic(&TypeAssertionError{nil, typ, &inter.typ, name.name()})
}
var m *itab
// itabTable是一个全局存itab的变量
t := (*itabTableType)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&itabTable)))
if m = t.find(inter, typ); m != nil { // 如果在itabTable找到itab，进入finish
goto finish
}
// 如果没找到就加锁再找一遍。why? 因为itabTable有可能被其他goroutine修改，所以加锁再查一遍
lock(&itabLock)
if m = itabTable.find(inter, typ); m != nil {
unlock(&itabLock)
goto finish
}
// 如果在itabTable中没找到，则生成一个itab并加入到itabTable中
m = (*itab)(persistentalloc(unsafe.Sizeof(itab{})+uintptr(len(inter.mhdr)-1)*sys.PtrSize, 0, &memstats.other_sys))
m.inter = inter
m._type = typ
m.init()
itabAdd(m)
unlock(&itabLock)
finish:
if m.fun[0] != 0 { // ！= 0说明实现了接口
return m
}
// canfail = false 返回nil, 否则获取itab失败 恐慌
if canfail {
return nil
}
panic(&TypeAssertionError{concrete: typ, asserted: &inter.typ, missingMethod: m.init()})
}
func itabAdd(m *itab) {
if getg().m.mallocing != 0 {
throw("malloc deadlock")
}
t := itabTable
if t.count >= 3*(t.size/4) { // 超过容量的75%
t2 := (*itabTableType)(mallocgc((2+2*t.size)*sys.PtrSize, nil, true))
t2.size = t.size * 2 // 2倍扩容
iterate_itabs(t2.add) // entries复制
if t2.count != t.count {
throw("mismatched count during itab table copy")
}
// Publish new hash table. Use an atomic write: see comment in getitab.
atomicstorep(unsafe.Pointer(&itabTable), unsafe.Pointer(t2))
// Adopt the new table as our own.
t = itabTable
// Note: the old table can be GC'ed here.
}
t.add(m)
}
type itabTableType struct {
size uintptr // 数组长度
count uintptr // 已填充个数
entries [itabInitSize]*itab // itab数组
}
接口转接口：如果实现的接口一样，这简单复制tab和data。否则从全局变量itabTable获取itab,如果itabTable中找不到则新生产itab并加入itabTable，itabTable容量超过75%则两倍扩容。
断言
iface.go 提供了iface转iface (assertI2I、assertI2I2)和 eface转iface(assertE2I、assertE2I2)
func assertI2I(inter *interfacetype, i iface) (r iface) {
tab := i.tab
if tab == nil {
// explicit conversions require non-nil interface value.
panic(&TypeAssertionError{nil, nil, &inter.typ, ""})
}
if tab.inter == inter {
r.tab = tab
r.data = i.data
return
}
r.tab = getitab(inter, tab._type, false) // false,当获取不到itab会恐慌
r.data = i.data
return
}
func assertI2I2(inter *interfacetype, i iface) (r iface, b bool) {
tab := i.tab
if tab == nil {
return
}
if tab.inter != inter {
tab = getitab(inter, tab._type, true)// true,当获取不到itab会返回nil
if tab == nil {
return
}
}
r.tab = tab
r.data = i.data
b = true
return
}
断言和转换几乎一样。断言是否返回bool区别：不返回bool,获取itab失败则恐慌，返回bool，获取itab失败返回false。
后记
以前我觉得一个优秀的程序员需要懂操作系统，现在我觉得还需加一条，需要懂汇编。不然很多东西只能看得是懂非懂。然而我两者都不会
>_<