一看就懂系列之Golang的反射

Posted 2022-12-14 咖啡色的羊驼

https://blog.csdn.net/u011957758/article/details/81193806

前言

反射在很多语言中都有其妙用。在计算机科学领域，反射是指一类应用，它们能够***自描述***和***自控制***。

本文将记录笔者对于Golang的反射的笔记。

10s后，以下知识点即将靠近：
1.反射的简介
2.为什么使用反射？
3.反射具体能做什么

正文

1.反射的简介

Golang提供了一种机制，在编译时不知道类型的情况下，可更新变量、运行时查看值、调用方法以及直接对他们的布局进行操作的机制，称为反射。

2.为什么使用反射？

打个比方，有时候我们需要一个函数可以处理各种类型的值。在不知道类型的情况下，你可能会这么写：

// 伪代码
switch value := value.(type) 
case string:
	// ...一些操作
case int:	
	// ...一些操作	
case cbsStruct: // 自定义的结构体	
	// ...一些操作

// ...

有没发现什么问题？
这边存在一个问题：类型很多，这个函数会写的非常长，而且还可能存在自定的类型，也就是说这个判断日后可能还要一直改，因为无法知道未知值到底属于什么类型。

无法透视一个未知类型的时候，以上代码其实不是很合理，这时候就需要有反射来帮忙你处理，反射使用TypeOf和ValueOf函数从接口中获取目标对象的信息，轻松完成目的。

3.反射具体能做什么？

1.获取变量内部信息

reflect提供了两种类型来进行访问接口变量的内容：

类型	作用
reflect.ValueOf()	获取输入参数接口中的数据的值，如果为空则返回0 <- 注意是0
reflect.TypeOf()	动态获取输入参数接口中的值的类型，如果为空则返回nil <- 注意是nil

上代码

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() 
	var name string = "咖啡色的羊驼"

	// TypeOf会返回目标数据的类型，比如int/float/struct/指针等
	reflectType := reflect.TypeOf(name)

	// valueOf返回目标数据的的值，比如上文的"咖啡色的羊驼"
	reflectValue := reflect.ValueOf(name)

	fmt.Println("type: ", reflectType)
	fmt.Println("value: ", reflectValue)

输出：

type:  string
value:  咖啡色的羊驼

更深一层：在以上操作发生的时候，反射将“接口类型的变量”转为了“反射的接口类型的变量”，比如上文实际上返回的是reflect.Value和reflect.Type的接口对象。（可以根据ide跟踪一下相关函数返回类型便知）

2.struct的反射

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type Student struct 
	Id   int
	Name string


func (s Student) Hello()
	fmt.Println("我是一个学生")


func main() 
	s := StudentId: 1, Name: "咖啡色的羊驼"

	// 获取目标对象
	t := reflect.TypeOf(s)
	// .Name()可以获取去这个类型的名称
	fmt.Println("这个类型的名称是:", t.Name())

	// 获取目标对象的值类型
	v := reflect.ValueOf(s)
	// .NumField()来获取其包含的字段的总数
	for i := 0; i < t.NumField(); i++ 
		// 从0开始获取Student所包含的key
		key := t.Field(i)

		// 通过interface方法来获取key所对应的值
		value := v.Field(i).Interface()

		fmt.Printf("第%d个字段是：%s:%v = %v \\n", i+1, key.Name, key.Type, value)
	

	// 通过.NumMethod()来获取Student里头的方法
	for i:=0;i<t.NumMethod(); i++ 
		m := t.Method(i)
		fmt.Printf("第%d个方法是：%s:%v\\n", i+1, m.Name, m.Type)
	

输出：

这个类型的名称是: Student
第1个字段是：Id:int = 1 
第2个字段是：Name:string = 咖啡色的羊驼 
第1个方法是：Hello:func(main.Student)

3.匿名或嵌入字段的反射

package main

import (
	"reflect"
	"fmt"
)

type Student struct 
	Id   int
	Name string


type People struct 
	Student // 匿名字段


func main() 
	p := PeopleStudentId: 1, Name: "咖啡色的羊驼"

	t := reflect.TypeOf(p)
	// 这里需要加一个#号，可以把struct的详情都给打印出来
	// 会发现有Anonymous:true，说明是匿名字段
	fmt.Printf("%#v\\n", t.Field(0))

	// 取出这个学生的名字的详情打印出来
	fmt.Printf("%#v\\n", t.FieldByIndex([]int0, 1))

	// 获取匿名字段的值的详情
	v := reflect.ValueOf(p)
	fmt.Printf("%#v\\n", v.Field(0))

输出：

reflect.StructFieldName:"Student", PkgPath:"", Type:(*reflect.rtype)(0x10aade0), Tag:"", Offset:0x0, Index:[]int0, Anonymous:true

reflect.StructFieldName:"Name", PkgPath:"", Type:(*reflect.rtype)(0x109f4e0), Tag:"", Offset:0x8, Index:[]int1, Anonymous:false

main.StudentId:1, Name:"咖啡色的羊驼"

4.判断传入的类型是否是我们想要的类型

package main

import (
	"reflect"
	"fmt"
)

type Student struct 
	Id   int
	Name string


func main() 
	s := StudentId: 1, Name: "咖啡色的羊驼"
	t := reflect.TypeOf(s)

	// 通过.Kind()来判断对比的值是否是struct类型
	if k := t.Kind(); k == reflect.Struct 
		fmt.Println("bingo")
	

	num := 1;
	numType := reflect.TypeOf(num)
	if k := numType.Kind(); k == reflect.Int 
		fmt.Println("bingo")
	

输出：

bingo
bingo

5.通过反射修改内容

package main

import (
	"reflect"
	"fmt"
)

type Student struct 
	Id   int
	Name string


func main() 
	s := &StudentId: 1, Name: "咖啡色的羊驼"

	v := reflect.ValueOf(s)

	// 修改值必须是指针类型否则不可行
	if v.Kind() != reflect.Ptr 
		fmt.Println("不是指针类型，没法进行修改操作")
		return
	

	// 获取指针所指向的元素
	v = v.Elem()

	// 获取目标key的Value的封装
	name := v.FieldByName("Name")

	if name.Kind() == reflect.String 
		name.SetString("小学生")
	

	fmt.Printf("%#v \\n", *s)


	// 如果是整型的话
	test := 888
	testV := reflect.ValueOf(&test)
	testV.Elem().SetInt(666)
	fmt.Println(test)

输出：

main.StudentId:1, Name:"小学生" 
666

6.通过反射调用方法

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type Student struct 
	Id   int
	Name string


func (s Student) EchoName(name string)
	fmt.Println("我的名字是：", name)


func main() 
	s := StudentId: 1, Name: "咖啡色的羊驼"

	v := reflect.ValueOf(s)

	// 获取方法控制权
	// 官方解释：返回v的名为name的方法的已绑定（到v的持有值的）状态的函数形式的Value封装
	mv := v.MethodByName("EchoName")
	// 拼凑参数
	args := []reflect.Valuereflect.ValueOf("咖啡色的羊驼")

	// 调用函数
	mv.Call(args)

输出：

我的名字是： 咖啡色的羊驼

##4.反射的一些小点

1.使用反射时需要先确定要操作的值是否是期望的类型，是否是可以进行“赋值”操作的，否则reflect包将会毫不留情的产生一个panic。

2.反射主要与Golang的interface类型相关，只有interface类型才有反射一说。如果有兴趣可以看一下TypeOf和ValueOf，会发现其实传入参数的时候已经被转为接口类型了。

// 以下为截取的源代码
func TypeOf(i interface) Type 
	eface := *(*emptyInterface)(unsafe.Pointer(&i))
	return toType(eface.typ)


func ValueOf(i interface) Value 
	if i == nil 
		return Value
	
	escapes(i)

	return unpackEface(i)

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