golang反射有啥用？

golang反射有啥用？下面本篇文章來跟大家介紹一下golang反射（reflection）。有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對大家有幫助。

golang(go)是一種過程程式語言，可用來快速機器碼編譯。它是一種靜態型別的編譯語言。它提供了並發機制，可以輕鬆開發多核心和聯網的機器級程式。它是快速，動態類型和解釋語言；它提供對介面和類型嵌入的支援。

基本上了解

在Go語言中，大多數時候值/型別/函數非常直接，要的話，定義一個。你想要個Struct

type Foo struct {
    A int 
    B string
}

你想要一個值，你定義出來

var x Foo

你想要一個函數，你定義出來

func DoSomething(f Foo) {
  fmt.Println(f.A, f.B)
}

但是有些時候，你需要搞一些運行時才能確定的東西，例如你要從檔案或網路中取得一些字典資料。又或者你要搞一些不同類型的資料。在這種情況下，reflection（反射）就有用啦。 reflection能夠讓你擁有以下能力：

• 在運行時檢查type

• 在運行時檢查/修改/建立值/函數/結構

總的來說，go的reflection# 圍繞者三個概念Types, Kinds, Values。所有關於反射的操作都在reflect包裡面

反射的Power

##Type的Power

首先，我們來看看如何透過反射來取得值得類型。

varType := reflect.TypeOf(var)

從反射介面可以看到有一大堆得函數等著我們去用。可以從註釋裡面看到。反射包預設我們知道我們要乾啥子，例如varType.Elem()就會panic。因為Elem()只有Array, Chan, Map, Ptr, or Slice.這些類型才有這個方法。具體可以查看測試程式碼。透過執行以下程式碼可檢視所有reflect函數的範例

package main
import (
    "fmt"
    "reflect"
)
type FooIF interface {
    DoSomething()
    DoSomethingWithArg(a string)
    DoSomethingWithUnCertenArg(a ... string)
}
type Foo struct {
    A int
    B string
    C struct {
        C1 int
    }
}
func (f *Foo) DoSomething() {
    fmt.Println(f.A, f.B)
}
func (f *Foo) DoSomethingWithArg(a string) {
    fmt.Println(f.A, f.B, a)
}
func (f *Foo) DoSomethingWithUnCertenArg(a ... string) {
    fmt.Println(f.A, f.B, a[0])
}
func (f *Foo) returnOneResult() int {
    return 2
}
func main() {
    var simpleObj Foo
    var pointer2obj = &simpleObj
    var simpleIntArray = [3]int{1, 2, 3}
    var simpleMap = map[string]string{
        "a": "b",
    }
    var simpleChan = make(chan int, 1)
    var x uint64
    var y uint32
    varType := reflect.TypeOf(simpleObj)
    varPointerType := reflect.TypeOf(pointer2obj)
    // 对齐之后要多少容量
    fmt.Println("Align: ", varType.Align())
    // 作为结构体的`field`要对其之后要多少容量
    fmt.Println("FieldAlign: ", varType.FieldAlign())
    // 叫啥
    fmt.Println("Name: ", varType.Name())
    // 绝对引入路径
    fmt.Println("PkgPath: ", varType.PkgPath())
    // 实际上用了多少内存
    fmt.Println("Size: ", varType.Size())
    // 到底啥类型的
    fmt.Println("Kind: ", varType.Kind())
    // 有多少函数
    fmt.Println("NumMethod: ", varPointerType.NumMethod())
    // 通过名字获取一个函数
    m, success := varPointerType.MethodByName("DoSomethingWithArg")
    if success {
        m.Func.Call([]reflect.Value{
            reflect.ValueOf(pointer2obj),
            reflect.ValueOf("sad"),
        })
    }
    // 通过索引获取函数
    m = varPointerType.Method(1)
    m.Func.Call([]reflect.Value{
        reflect.ValueOf(pointer2obj),
        reflect.ValueOf("sad2"),
    })
    // 是否实现了某个接口
    fmt.Println("Implements:", varPointerType.Implements(reflect.TypeOf((*FooIF)(nil)).Elem()))
    //  看看指针多少bit
    fmt.Println("Bits: ", reflect.TypeOf(x).Bits())
    // 查看array, chan, map, ptr, slice的元素类型
    fmt.Println("Elem: ", reflect.TypeOf(simpleIntArray).Elem().Kind())
    // 查看Array长度
    fmt.Println("Len: ", reflect.TypeOf(simpleIntArray).Len())
    // 查看结构体field
    fmt.Println("Field", varType.Field(1))
    // 查看结构体field
    fmt.Println("FieldByIndex", varType.FieldByIndex([]int{2, 0}))
    // 查看结构提field
    fi, success2 := varType.FieldByName("A")
    if success2 {
        fmt.Println("FieldByName", fi)
    }
    // 查看结构体field
    fi, success2 = varType.FieldByNameFunc(func(fieldName string) bool {
        return fieldName == "A"
    })
    if success2 {
        fmt.Println("FieldByName", fi)
    }
    //  查看结构体数量
    fmt.Println("NumField", varType.NumField())
    // 查看map的key类型
    fmt.Println("Key: ", reflect.TypeOf(simpleMap).Key().Name())
    // 查看函数有多少个参数
    fmt.Println("NumIn: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).NumIn())
    // 查看函数参数的类型
    fmt.Println("In: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).In(0))
    // 查看最后一个参数，是否解构了
    fmt.Println("IsVariadic: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).IsVariadic())
    // 查看函数有多少输出
    fmt.Println("NumOut: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).NumOut())
    // 查看函数输出的类型
    fmt.Println("Out: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.returnOneResult).Out(0))
    // 查看通道的方向, 3双向。
    fmt.Println("ChanDir: ", int(reflect.TypeOf(simpleChan).ChanDir()))
    // 查看该类型是否可以比较。不能比较的slice, map, func
    fmt.Println("Comparable: ", varPointerType.Comparable())
    // 查看类型是否可以转化成另外一种类型
    fmt.Println("ConvertibleTo: ", varPointerType.ConvertibleTo(reflect.TypeOf("a")))
    // 该类型的值是否可以另外一个类型
    fmt.Println("AssignableTo: ", reflect.TypeOf(x).AssignableTo(reflect.TypeOf(y)))
}

Value的Power

除了檢查變數的類型，你可以透過reflection來讀取/寫入/新建一個值。不過首先先取得反射值類型

refVal := reflect.ValueOf(var)

如果你想要修改變數的值。你需要取得反射指向該變數的指針，具體原因後面解釋

refPtrVal := reflect.ValueOf(&var)

當然你有了reflect.Value,透過Type()方法可以很容易的取得reflect.Type。如果要改變該變數的值用

refPtrVal.Elem().Set(newRefValue)

當然Set方法的參數必須也得是reflect.Value

如果你想建立一個新的值，用以下下程式碼

newPtrVal := reflect.New(varType)

然後在用Elem().Set()來進行值的初始化。當然還有不同的value有一大堆的不同的方法。這裡就不寫了。我們將重點放在下面這段官方範例

package main
import (
    "fmt"
    "reflect"
)
func main() {
    // swap is the implementation passed to MakeFunc.
    // It must work in terms of reflect.Values so that it is possible
    // to write code without knowing beforehand what the types
    // will be.
    swap := func(in []reflect.Value) []reflect.Value {
        return []reflect.Value{in[1], in[0]}
    }
    // makeSwap expects fptr to be a pointer to a nil function.
    // It sets that pointer to a new function created with MakeFunc.
    // When the function is invoked, reflect turns the arguments
    // into Values, calls swap, and then turns swap's result slice
    // into the values returned by the new function.
    makeSwap := func(fptr interface{}) {
        // fptr is a pointer to a function.
        // Obtain the function value itself (likely nil) as a reflect.Value
        // so that we can query its type and then set the value.
        fn := reflect.ValueOf(fptr).Elem()
        // Make a function of the right type.
        v := reflect.MakeFunc(fn.Type(), swap)
        // Assign it to the value fn represents.
        fn.Set(v)
    }
    // Make and call a swap function for ints.
    var intSwap func(int, int) (int, int)
    makeSwap(&intSwap)
    fmt.Println(intSwap(0, 1))
    // Make and call a swap function for float64s.
    var floatSwap func(float64, float64) (float64, float64)
    makeSwap(&floatSwap)
    fmt.Println(floatSwap(2.72, 3.14))
}

原理

承認type與interface

##go是一個靜態型別語言，每一個變數都有static type，例如int，float，何謂static type，我的理解是一定長度的二進位塊與解釋。例如同樣的二進位區塊00000001 在bool型別中意思是true。而在int型別解釋是1. 我們看看以下這個最簡單的例子

type MyInt int
var i int
var j MyInt

i,j在記憶體中都是用int這一個底層型別來表示，但是在實際編碼過程中，在編譯的時候他們並非一個型，你不能直接將i的值賦給j。是不是有點奇怪，你執行的時候編譯器會告訴你，你不能把MyInt類型的值賦給int型別的值。這個type不是class也不是python的type.

interface作為一種特殊的type, 表示方法的集合。一個interface的值可以存任何確定的值只要這個值實作了interface的方法。 interface{}某些時候和Java的Object好想，實際上interface是有兩部分內容組成的，實際的值和值的具體類型。這也可以解釋為什麼下面這段程式碼和其他語言都不一樣。具體關於interface的原理可以參考go data structures: interfaces。

package main
import (
    "fmt"
)
type A interface {
    x(param int)
}
type B interface {
    y(param int)
}
type AB struct {
}
func (ab *AB) x(param int) {
    fmt.Printf("%p", ab)
    fmt.Println(param)
}
func (ab *AB) y(param int) {
    fmt.Printf("%p", ab)
    fmt.Println(param)
}
func printX(a A){
    fmt.Printf("%p", a)
    a.x(2)
}
func printY(b B){
    fmt.Printf("%p", b)
    b.y(3)
}
func main() {
    var ab = new(AB)
    printX(ab)
    printY(ab)
    var aInfImpl A
    var bInfImpl B
    aInfImpl = new(AB)
    //bInfImpl = aInfImpl  会报错
    bInfImpl = aInfImpl.(B)
    bInfImpl.y(2)
}

golang反射三定理

#把一個interface值，分割出反射物件

反射僅用於檢查介面值的(Value, Type)。如上一章提到的兩個方法ValueOf和TypeOf。透過ValueOf我閘可以輕易的拿到Type###

package main
import (
    "fmt"
    "reflect"
)
func main() {
    var x float64 = 3.4
    fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(x))
}

###這段程式碼輸出###

type: float64

###那麼問題就來了，介面在哪裡？只是申明了一個float64的變數。哪裡來的interface。有的，答案藏在 TypeOf參數裡面###

func TypeOf(i interface{}) Type

###當我們呼叫reflect.TypeOf(x), x先被存在一個空的interface裡面。然後在被當作參數傳到函式執行棧內。 ** reflect.TypeOf解開這個interface的pair然後恢復出類型資訊**#########把反射物件組合成一個介面值######

就像镜面反射一样，go的反射是可逆的。给我一个reflect.Value。我们能够恢复出一个interface的值。事实上，以下函数干的事情就是将Value和Type组狠起来塞到 interface里面去。所以我们可以

y := v.Interface().(float64) // y will have type float64.
fmt.Println(y)

接下来就是见证奇迹的时刻。fmt.Println和fmt.Printf的参数都是interface{}。我们真正都不需要将上面例子的y转化成明确的float64。我就可以去打印他比如

fmt.Println(v.Interface())

甚至我们的interface藏着的那个type是float64。我们可以直接用占位符来打印

fmt.Println("Value is %7.le\n", v.Interface())

再重复一边，没有必要将v.Interface()的类型强转到float64;这个空的interface{}包含了concrete type。函数调用会恢复出来

要改变一个反射对象，其值必须是可设置的

第三条比较让你比较困惑。不过如果我们理解了第一条，那么这条其实非常好理解。先看一下下面这个例子

var x float64 = 3.4
v := reflect.ValueOf(x)
v.SetFloat(7.1) // Error: will panic.

如果执行这段代码，你会发现出现panic以下信息

panic: reflect.Value.SetFloat using unaddressable value

可设置性是一个好东西，但不是所有reflect.Value都有他...可以通过CanSet 函数来获取是否可设置

var x float64 = 3.4
v := reflect.ValueOf(x)
fmt.Println("settability of v:", v.CanSet())

那么到底为什么要有一个可设置性呢？可寻址才可设置，我们在用reflect.ValueOf时候，实际上是函数传值。获取x的反射对象，实际上是另外一个float64的内存的反射对象。这个时候我们再去设置该反射对象的值，没有意义。这段内存并不是你申明的那个x。

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