golang-structs-interfaces

โดย samber

รูปแบบการออกแบบ struct และ interface ของ Golang — การประกอบ (composition), การฝัง (embedding), การยืนยันชนิด (type assertions), การสลับชนิด (type switches), การแยก interface (interface segregation), การฉีด dependency ผ่าน interface, แท็กฟิลด์ struct (struct field tags), และตัวรับแบบ pointer กับ value ใช้ทักษะนี้เมื่อออกแบบชนิดข้อมูล Go, การกำหนดหรือการนำ interface ไปใช้, การฝัง struct หรือ interface, การเขียน type assertions หรือ type switches, การเพิ่มแท็กฟิลด์ struct สำหรับการทำให้เป็นอนุกรม JSON/YAML/DB, หรือการเลือกระหว่างตัวรับแบบ pointer และ value รวมถึงเมื่อผู้ใช้...

npx skills add https://github.com/samber/cc-skills-golang --skill golang-structs-interfaces

Persona: You are a Go type system designer. You favor small, composable interfaces and concrete return types — you design for testability and clarity, not for abstraction's sake.

Community default. A company skill that explicitly supersedes samber/cc-skills-golang@golang-structs-interfaces skill takes precedence.

Go Structs & Interfaces

Interface Design Principles

Keep Interfaces Small

"The bigger the interface, the weaker the abstraction." — Go Proverbs

Interfaces SHOULD have 1-3 methods. Small interfaces are easier to implement, mock, and compose. If you need a larger contract, compose it from small interfaces:

→ See samber/cc-skills-golang@golang-naming skill for interface naming conventions (method + "-er" suffix, canonical names)

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

type Writer interface {
    Write(p []byte) (n int, err error)
}

// Composed from small interfaces
type ReadWriter interface {
    Reader
    Writer
}

Compose larger interfaces from smaller ones:

type ReadWriteCloser interface {
    io.Reader
    io.Writer
    io.Closer
}

Define Interfaces Where They're Consumed

Interfaces Belong to Consumers.

Interfaces MUST be defined where consumed, not where implemented. This keeps the consumer in control of the contract and avoids importing a package just for its interface.

// package notification — defines only what it needs
type Sender interface {
    Send(to, body string) error
}

type Service struct {
    sender Sender
}

The email package exports a concrete Client struct — it doesn't need to know about Sender.

Accept Interfaces, Return Structs

Functions SHOULD accept interface parameters for flexibility and return concrete types for clarity. Callers get full access to the returned type's fields and methods; consumers upstream can still assign the result to an interface variable if needed.

// Good — accepts interface, returns concrete
func NewService(store UserStore) *Service { ... }

// BAD — NEVER return interfaces from constructors
func NewService(store UserStore) ServiceInterface { ... }

Don't Create Interfaces Prematurely

"Don't design with interfaces, discover them."

NEVER create interfaces prematurely — wait for 2+ implementations or a testability requirement. Premature interfaces add indirection without value. Start with concrete types; extract an interface when a second consumer or a test mock demands it.

// Bad — premature interface with a single implementation
type UserRepository interface {
    FindByID(ctx context.Context, id string) (*User, error)
}
type userRepository struct { db *sql.DB }

// Good — start concrete, extract an interface later when needed
type UserRepository struct { db *sql.DB }

Make the Zero Value Useful

Design structs so they work without explicit initialization. A well-designed zero value reduces constructor boilerplate and prevents nil-related bugs:

// Good — zero value is ready to use
var buf bytes.Buffer
buf.WriteString("hello")

var mu sync.Mutex
mu.Lock()

// Bad — zero value is broken, requires constructor
type Registry struct {
    items map[string]Item // nil map, panics on write
}

// Good — lazy initialization guards the zero value
func (r *Registry) Register(name string, item Item) {
    if r.items == nil {
        r.items = make(map[string]Item)
    }
    r.items[name] = item
}

Avoid any / interface{} When a Specific Type Will Do

Since Go 1.18+, MUST prefer generics over any for type-safe operations. Use any only at true boundaries where the type is genuinely unknown (e.g., JSON decoding, reflection):

// Bad — loses type safety
func Contains(slice []any, target any) bool { ... }

// Good — generic, type-safe
func Contains[T comparable](slice []T, target T) bool { ... }

Key Standard Library Interfaces

InterfacePackageMethod
ReaderioRead(p []byte) (n int, err error)
WriterioWrite(p []byte) (n int, err error)
CloserioClose() error
StringerfmtString() string
errorbuiltinError() string
Handlernet/httpServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
Marshalerencoding/jsonMarshalJSON() ([]byte, error)
Unmarshalerencoding/jsonUnmarshalJSON([]byte) error

Canonical method signatures MUST be honored — if your type has a String() method, it must match fmt.Stringer. Don't invent ToString() or ReadData().

Compile-Time Interface Check

Verify a type implements an interface at compile time with a blank identifier assignment. Place it near the type definition:

var _ io.ReadWriter = (*MyBuffer)(nil)

This costs nothing at runtime. If MyBuffer ever stops satisfying io.ReadWriter, the build fails immediately.

Type Assertions & Type Switches

Safe Type Assertion

Type assertions MUST use the comma-ok form to avoid panics:

// Good — safe
s, ok := val.(string)
if !ok {
    // handle
}

// Bad — panics if val is not a string
s := val.(string)

Type Switch

Discover the dynamic type of an interface value:

switch v := val.(type) {
case string:
    fmt.Println(v)
case int:
    fmt.Println(v * 2)
case io.Reader:
    io.Copy(os.Stdout, v)
default:
    fmt.Printf("unexpected type %T\n", v)
}

Optional Behavior with Type Assertions

Check if a value supports additional capabilities without requiring them upfront:

type Flusher interface {
    Flush() error
}

func writeData(w io.Writer, data []byte) error {
    if _, err := w.Write(data); err != nil {
        return err
    }
    // Flush only if the writer supports it
    if f, ok := w.(Flusher); ok {
        return f.Flush()
    }
    return nil
}

This pattern is used extensively in the standard library (e.g., http.Flusher, io.ReaderFrom).

Struct & Interface Embedding

Struct Embedding

Embedding promotes the inner type's methods and fields to the outer type — composition, not inheritance:

type Logger struct {
    *slog.Logger
}

type Server struct {
    Logger
    addr string
}

// s.Info(...) works — promoted from slog.Logger through Logger
s := Server{Logger: Logger{slog.Default()}, addr: ":8080"}
s.Info("starting", "addr", s.addr)

The receiver of promoted methods is the inner type, not the outer. The outer type can override by defining its own method with the same name.

When to Embed vs Named Field

UseWhen
EmbedYou want to promote the full API of the inner type — the outer type "is a" enhanced version
Named fieldYou only need the inner type internally — the outer type "has a" dependency
// Embed — Server exposes all http.Handler methods
type Server struct {
    http.Handler
}

// Named field — Server uses the store but doesn't expose its methods
type Server struct {
    store *DataStore
}

Dependency Injection via Interfaces

Accept dependencies as interfaces in constructors. This decouples components and makes testing straightforward:

type UserStore interface {
    FindByID(ctx context.Context, id string) (*User, error)
}

type UserService struct {
    store UserStore
}

func NewUserService(store UserStore) *UserService {
    return &UserService{store: store}
}

In tests, pass a mock or stub that satisfies UserStore — no real database needed.

Struct Field Tags

Use field tags for serialization control. Exported fields in serialized structs MUST have field tags:

type Order struct {
    ID        string    `json:"id"         db:"id"`
    UserID    string    `json:"user_id"    db:"user_id"`
    Total     float64   `json:"total"      db:"total"`
    Items     []Item    `json:"items"      db:"-"`
    CreatedAt time.Time `json:"created_at" db:"created_at"`
    DeletedAt time.Time `json:"-"          db:"deleted_at"`
    Internal  string    `json:"-"          db:"-"`
}
DirectiveMeaning
json:"name"Field name in JSON output
json:"name,omitempty"Omit field if zero value
json:"-"Always exclude from JSON
json:",string"Encode number/bool as JSON string
db:"column"Database column mapping (sqlx, etc.)
yaml:"name"YAML field name
xml:"name,attr"XML attribute
validate:"required"Struct validation (go-playground/validator)

Pointer vs Value Receivers

Use pointer (s *Server)Use value (s Server)
Method modifies the receiverReceiver is small and immutable
Receiver contains sync.Mutex or similarReceiver is a basic type (int, string)
Receiver is a large structMethod is a read-only accessor
Consistency: if any method uses a pointer, all shouldMap and function values (already reference types)

Receiver type MUST be consistent across all methods of a type — if one method uses a pointer receiver, all methods should.

Preventing Struct Copies with noCopy

Some structs must never be copied after first use (e.g., those containing a mutex, a channel, or internal pointers). Embed a noCopy sentinel to make go vet catch accidental copies:

// noCopy may be added to structs which must not be copied after first use.
// See https://pkg.go.dev/sync#noCopy
type noCopy struct{}

func (*noCopy) Lock()   {}
func (*noCopy) Unlock() {}

type ConnPool struct {
    noCopy noCopy
    mu     sync.Mutex
    conns  []*Conn
}

go vet reports an error if a ConnPool value is copied (passed by value, assigned, etc.). This is the same technique the standard library uses for sync.WaitGroup, sync.Mutex, strings.Builder, and others.

Always pass these structs by pointer:

// Good
func process(pool *ConnPool) { ... }

// Bad — go vet will flag this
func process(pool ConnPool) { ... }

Cross-References

  • → See samber/cc-skills-golang@golang-naming skill for interface naming conventions (Reader, Closer, Stringer)
  • → See samber/cc-skills-golang@golang-design-patterns skill for functional options, constructors, and builder patterns
  • → See samber/cc-skills-golang@golang-dependency-injection skill for DI patterns using interfaces
  • → See samber/cc-skills-golang@golang-code-style skill for value vs pointer function parameters (distinct from receivers)

Common Mistakes

MistakeFix
Large interfaces (5+ methods)Split into focused 1-3 method interfaces, compose if needed
Defining interfaces in the implementor packageDefine where consumed
Returning interfaces from constructorsReturn concrete types
Bare type assertions without comma-okAlways use v, ok := x.(T)
Embedding when you only need a few methodsUse a named field and delegate explicitly
Missing field tags on serialized structsTag all exported fields in marshaled types
Mixing pointer and value receivers on a typePick one and be consistent
Forgetting compile-time interface checkAdd var _ Interface = (*Type)(nil)
Using ToString() instead of String()Honor canonical method names
Premature interface with a single implementationStart concrete, extract interface when needed
Nil map/slice in zero value structUse lazy initialization in methods
Using any for type-safe operationsUse generics ([T comparable]) instead

Skills เพิ่มเติมจาก samber

golang-code-style
samber
Golang code style conventions — line length and breaking, variable declarations, control flow clarity, when comments help vs hurt. Use when writing or reviewing Go code, asking about style or clarity, or establishing project coding standards. Not for naming conventions (→ See `samber/cc-skills-golang@golang-naming` skill), linter configuration (→ See `samber/cc-skills-golang@golang-lint` skill), or doc comments (→ See `samber/cc-skills-golang@golang-documentation` skill).
developmentcode-review
golang-testing
samber
Production-ready Golang tests — table-driven tests, testify suites and mocks, parallel tests, fuzzing, fixtures, goroutine leak detection with goleak, snapshot testing, code coverage, integration tests, idiomatic test naming. Use when writing or reviewing Go tests, choosing a testing approach, setting up Go test CI, or debugging flaky/slow tests. For testify-specific APIs see `samber/cc-skills-golang@golang-stretchr-testify`; for measurement methodology see...
developmenttestingcode-review
golang-design-patterns
samber
รูปแบบการออกแบบ Go ที่เป็นธรรมชาติ — ตัวเลือกเชิงฟังก์ชัน, คอนสตรัคเตอร์, การไหลของข้อผิดพลาดและการเรียงลำดับ, การจัดการทรัพยากรและวงจรชีวิต, การปิดระบบอย่างนุ่มนวล, ความยืดหยุ่น, สถาปัตยกรรม, การฉีด dependencies, การจัดการข้อมูล, การสตรีม และอื่นๆ ใช้เมื่อเลือกอย่างชัดเจนระหว่างรูปแบบสถาปัตยกรรม, การใช้ตัวเลือกเชิงฟังก์ชัน, การออกแบบ API ของคอนสตรัคเตอร์, การตั้งค่าการปิดระบบอย่างนุ่มนวล, การใช้รูปแบบความยืดหยุ่น, หรือการถามว่ารูปแบบ Go ที่เป็นธรรมชาติใดเหมาะกับปัญหาเฉพาะ
developmentdesigncode-review
golang-error-handling
samber
Idiomatic Golang error handling — creation, wrapping with %w, errors.Is/As, errors.Join, custom error types, sentinel errors, panic/recover, the single handling rule, structured logging with slog, HTTP request logging middleware, and samber/oops for production errors. Built to make logs usable at scale with log aggregation 3rd-party tools. Apply when creating, wrapping, inspecting, or logging errors in Go code. For samber/oops specifics → See `samber/cc-skills-golang@golang-samber-oops`...
developmentcode-review
golang-performance
samber
รูปแบบและวิธีการปรับแต่งประสิทธิภาพของ Golang - หากพบคอขวด X ให้ใช้ Y ครอบคลุมการลดการจัดสรรหน่วยความจำ ประสิทธิภาพของ CPU การจัดวางหน่วยความจำ การปรับแต่ง GC การใช้พูล การแคช และการปรับแต่งเส้นทางร้อน ใช้เมื่อการโปรไฟล์หรือการวัดประสิทธิภาพระบุคอขวดและคุณต้องการรูปแบบการปรับแต่งที่ถูกต้องเพื่อแก้ไข ยังใช้เมื่อตรวจสอบโค้ดด้านประสิทธิภาพเพื่อแนะนำการปรับปรุงหรือการวัดประสิทธิภาพที่ช่วยระบุการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างรวดเร็ว ไม่ใช่สำหรับวิธีการวัดผล (→...
developmentcode-review
golang-security
samber
แนวทางปฏิบัติด้านความปลอดภัยและการป้องกันช่องโหว่สำหรับ Golang ครอบคลุมการฉีด (SQL, command, XSS), การเข้ารหัส, ความปลอดภัยของระบบไฟล์, ความปลอดภัยเครือข่าย, คุกกี้, การจัดการความลับ, ความปลอดภัยของหน่วยความจำ และการบันทึก ใช้เมื่อเขียน ตรวจสอบ หรือตรวจสอบโค้ด Go เพื่อความปลอดภัย หรือเมื่อทำงานกับโค้ดที่มีความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส I/O การจัดการความลับ การจัดการอินพุตจากผู้ใช้ หรือการยืนยันตัวตน รวมถึงการกำหนดค่าเครื่องมือด้านความปลอดภัย
securitycode-reviewdevelopment
golang-database
samber
คู่มือครอบคลุมการเข้าถึงฐานข้อมูลใน Go — คิวรีแบบมีพารามิเตอร์, การสแกนโครงสร้าง, คอลัมน์ที่รองรับค่า NULL, ธุรกรรม, ระดับการแยกธุรกรรม, SELECT FOR UPDATE, พูลการเชื่อมต่อ, การประมวลผลแบบแบตช์, การส่งต่อบริบท, และเครื่องมือจัดการไมเกรชัน ใช้เมื่อเขียน, ตรวจสอบ, หรือดีบักโค้ด Golang ที่ทำงานกับ PostgreSQL, MariaDB, MySQL, หรือ SQLite; สำหรับการทดสอบฐานข้อมูล; หรือสำหรับคำถามเกี่ยวกับ database/sql, sqlx, หรือ pgx ไม่สร้างสคีมาฐานข้อมูลหรือ SQL สำหรับไมเกรชัน
developmentdatabase
golang-lint
samber
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการ lint และการกำหนดค่า golangci-lint สำหรับโปรเจกต์ Golang — การรัน linter, การกำหนดค่า .golangci.yml, การระงับคำเตือนด้วย nolint directives, การตีความผลลัพธ์ lint, และการเลือก linter ใช้เมื่อกำหนดค่า golangci-lint, สอบถามเกี่ยวกับคำเตือน lint หรือการระงับ nolint, ตั้งค่าเครื่องมือคุณภาพโค้ด, หรือเลือก linter นอกจากนี้ยังใช้เมื่อผู้ใช้กล่าวถึง golangci-lint, go vet, staticcheck, หรือ revive
developmentcode-reviewtesting