Go语言实战笔记（二十四）| Go 反射

冷不防 2023-01-05 01:18 134阅读 0赞

和Java语言一样，Go也实现运行时反射，这为我们提供一种可以在运行时操作任意类型对象的能力。比如我们可以查看一个接口变量的具体类型，看看一个结构体有多少字段，如何修改某个字段的值等等。

## TypeOf和ValueOf ##

在Go的反射定义中，任何接口都会由两部分组成的，一个是接口的具体类型，一个是具体类型对应的值。比如`var i int = 3` ，因为`interface{}`可以表示任何类型，所以变量`i`可以转为`interface{}`，所以可以把变量`i`当成一个接口，那么这个变量在Go反射中的表示就是`<Value,Type>`，其中Value为变量的值`3`,Type变量的为类型`int`。

在Go反射中，标准库为我们提供两种类型来分别表示他们`reflect.Value`和`reflect.Type`，并且提供了两个函数来获取任意对象的`Value`和`Type`。

func main() {
    	u:= User{"张三",20}
    	t:=reflect.TypeOf(u)
    	fmt.Println(t)
    }
    
    type User struct{
    	Name string
    	Age int
    }

`reflect.TypeOf`可以获取任意对象的具体类型，这里通过打印输出可以看到是`main.User`这个结构体类型。`reflect.TypeOf`函数接受一个空接口`interface{}`作为参数，所以这个方法可以接受任何类型的对象。

接着上面的例子，我们看下如何反射获取一个对象的`Value`。

v:=reflect.ValueOf(u)
    	fmt.Println(v)

和`TypeOf`函数一样，也可以接受任意对象，可以看到打印输出为`{张三 20}`。对于以上这两种输出，Go语言还通过`fmt.Printf`函数为我们提供了简便的方法。

fmt.Printf("%T\n",u)
    	fmt.Printf("%v\n",u)

这个例子和以上的例子中的输出一样。

## reflect.Value转原始类型 ##

上面的例子我们可以通过`reflect.ValueOf`函数把任意类型的对象转为一个`reflect.Value`，那我们如果我们想逆向转过回来呢，其实也是可以的，`reflect.Value`为我们提供了`Inteface`方法来帮我们做这个事情。继续接上面的例子：

u1:=v.Interface().(User)
    	fmt.Println(u1)

这样我们就又还原为原来的`User`对象了,通过打印的输出就可以验证。这里可以还原的原因是因为在Go的反射中，把任意一个对象分为`reflect.Value`和`reflect.Type`，而`reflect.Value`又同时持有一个对象的`reflect.Value`和`reflect.Type`,所以我们可以通过`reflect.Value`的`Interface`方法实现还原。现在我们看看如何从一个`reflect.Value`获取对应的`reflect.Type`。

t1:=v.Type()
    	fmt.Println(t1)

如上例中，通过`reflect.Value`的`Type`方法就可以获得对应的`reflect.Type`。

## 获取类型底层类型 ##

底层的类型是什么意思呢？其实对应的主要是基础类型，接口、结构体、指针这些，因为我们可以通过`type`关键字声明很多新的类型，比如上面的例子，对象`u`的实际类型是`User`，但是对应的底层类型是`struct`这个结构体类型，我们来验证下。

fmt.Println(t.Kind())

通过`Kind`方法即可获取，非常简单，当然我们也可以使用`Value`对象的`Kind`方法，他们是等价的。

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Go语言提供了以下这些最底层的类型，可以看到，都是最基本的。

const (
    	Invalid Kind = iota
    	Bool
    	Int
    	Int8
    	Int16
    	Int32
    	Int64
    	Uint
    	Uint8
    	Uint16
    	Uint32
    	Uint64
    	Uintptr
    	Float32
    	Float64
    	Complex64
    	Complex128
    	Array
    	Chan
    	Func
    	Interface
    	Map
    	Ptr
    	Slice
    	String
    	Struct
    	UnsafePointer
    )

## 遍历字段和方法 ##

通过反射，我们可以获取一个结构体类型的字段,也可以获取一个类型的导出方法，这样我们就可以在运行时了解一个类型的结构，这是一个非常强大的功能。

for i:=0;i<t.NumField();i++ {
    		fmt.Println(t.Field(i).Name)
    	}
    
    	for i:=0;i<t.NumMethod() ;i++  {
    		fmt.Println(t.Method(i).Name)
    	}

这个例子打印出结构体的所有字段名以及该结构体的方法。`NumField`方法获取结构体有多少个字段，然后通过`Field`方法传递索引的方式，循环获取每一个字段，然后打印出他们的名字。

同样的对于方法也类似，这里不再赘述。

## 修改字段的值 ##

假如我们想在运行中动态的修改某个字段的值有什么办法呢？一种就是我们常规的有提供的方法或者导出的字段可以供我们修改，还有一种是使用反射，这里主要介绍反射。

func main() {
    	x:=2
    	v:=reflect.ValueOf(&x)
    	v.Elem().SetInt(100)
    	fmt.Println(x)
    }

以上就是通过反射修改一个变量的例子。

因为`reflect.ValueOf`函数返回的是一份值的拷贝，所以前提是我们是传入要修改变量的地址。 其次需要我们调用`Elem`方法找到这个指针指向的值。 最后我们就可以使用`SetInt`方法修改值了。

以上有几个重点，才可以保证值可以被修改，`Value`为我们提供了`CanSet`方法可以帮助我们判断是否可以修改该对象。

我们现在可以更新变量的值了，那么如何修改结构体字段的值呢？大家自己试试。

## 动态调用方法 ##

结构体的方法我们不光可以正常的调用，还可以使用反射进行调用。要想反射调用，我们先要获取到需要调用的方法，然后进行传参调用，如下示例：

func main() {
    	u:=User{"张三",20}
    	v:=reflect.ValueOf(u)
    
    	mPrint:=v.MethodByName("Print")
    	args:=[]reflect.Value{reflect.ValueOf("前缀")}
    	fmt.Println(mPrint.Call(args))
    
    }
    
    type User struct{
    	Name string
    	Age int
    }
    
    func (u User) Print(prfix string){
    	fmt.Printf("%s:Name is %s,Age is %d",prfix,u.Name,u.Age)
    }

`MethodByName`方法可以让我们根据一个方法名获取一个方法对象，然后我们构建好该方法需要的参数，最后调用`Call`就达到了动态调用方法的目的。

获取到的方法我们可以使用`IsValid` 来判断是否可用（存在）。

这里的参数是一个`Value`类型的数组，所以需要的参数，我们必须要通过`ValueOf`函数进行转换。

关于反射基本的介绍到这里就结束了，下一篇再介绍一些高级用法，比如获取字段的tag，常用的比如把一个json字符串转为一个struct就用到了字段的tag

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