10-常用标准库之-reflect-反射
一 反射介绍
反射就是程序能够在运行时检查变量和值,求出它们的类型
反射就是在运行时动态的获取一个变量的类型信息和值信息
反射是指在程序运行期对程序本身进行访问和修改的能力。程序在编译时,变量被转换为内存地址,变量名不会被编译器写入到可执行部分。在运行程序时,程序无法获取自身的信息。
支持反射的语言可以在程序编译期将变量的反射信息,如字段名称、类型信息、结构体信息等整合到可执行文件中,并给程序提供接口访问反射信息,这样就可以在程序运行期获取类型的反射信息,并且有能力修改它们。
Go程序在运行期使用reflect包访问程序的反射信息。
二 变量的内在机制
Go语言中的变量是分为两部分的:
- 类型信息:预先定义好的元信息。
- 值信息:程序运行过程中可动态变化的。
三 反射的实际用途
3.1 编写函数,它接收结构体作为参数,并用它来创建一个 SQL 插入查询
package main
import "fmt"
type order struct {
orderId string
price int
}
func main() {
o := order{
orderId: "1223",
price: 99,
}
//fmt.Println(o)
fmt.Println(createSql(o))
}
// 写一个函数,传入结构体,组装成如下sql :insert into order values(1234, 567)
func createSql(o order ) string {
return fmt.Sprintf("insert into order values(%s, %d)",o.orderId,o.price)
}
3.2 我们如何让他变得更通用
例如我们传入:
e := employee {
name: "lqz",
id: 565,
address: "上海",
salary: 90000,
country: "中国",
}
该函数返回
insert into employee values("lqz", 565, "上海", 90000, "中国")
createSql函数应该适用于所有的结构体。因此,要编写这个函数,就必须在运行时检查传递过来的结构体参数的类型,找到结构体字段,接着创建查询。这时就需要用到反射了
四 reflect 包之reflect.TypeOf()
在 Go 语言中,reflect
实现了运行时反射。reflect
包会帮助识别 interface{}
变量的底层具体类型和具体值。这正是我们所需要的。createSql
函数接收 interface{}
参数,根据它的具体类型和具体值,创建 SQL 查询。这正是 reflect
包能够帮助我们的地方。
任何接口值都由是一个具体类型
和具体类型的值
两部分组成的
在Go语言中反射的相关功能由内置的reflect包提供,任意接口值在反射中都可以理解为由reflect.Type
和reflect.Value
两部分组成,并且reflect包提供了reflect.TypeOf
和reflect.ValueOf
两个函数来获取任意对象的Value和Type
4.1 reflect.Type 和 reflect.Value
reflect.Type
表示 interface{}
的具体类型,而 reflect.Value
表示它的具体值。reflect.TypeOf()
和 reflect.ValueOf()
两个函数可以分别返回 reflect.Type
和 reflect.Value
。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type order struct {
orderId string
price int
}
func main() {
o := order{
orderId: "1223",
price: 99,
}
createSql(o)
}
func createSql(o interface{}) {
// t为reflect.Type类型,v为reflect.Value类型
//var t reflect.Type = reflect.TypeOf(o)
//var v reflect.Value = reflect.ValueOf(o)
t := reflect.TypeOf(o)
v := reflect.ValueOf(o)
fmt.Println(t)
fmt.Println(v)
}
4.2 relfect.Kind
在反射中关于类型还划分为两种:类型(Type)和种类(Kind)
因为在Go语言中我们可以使用type关键字构造很多自定义类型,而种类(Kind)就是指底层的类型,但在反射中,当需要区分指针、结构体等大品种的类型时,就会用到种类(Kind)
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type order struct {
orderId string
price int
}
func main() {
o := order{
orderId: "1223",
price: 99,
}
createSql(o)
}
func createSql(o interface{}) {
t := reflect.TypeOf(o)
//reflect.Type 类型的方法
//var k reflect.Kind=t.Kind()
k:=t.Kind()
fmt.Println(k)
}
Type 表示 interface{} 的实际类型(在这里是 main.Order),而 Kind 表示该类型的特定类别(在这里是 struct)
var i int =10
var p *int =&i
var s string="lqz is nb"
var sl []int=[]int{7,8,9}
fmt.Println(reflect.TypeOf(i))
fmt.Println(reflect.TypeOf(i).Kind())
fmt.Println("-----------")
fmt.Println(reflect.TypeOf(p))
fmt.Println(reflect.TypeOf(p).Kind())
fmt.Println("-----------")
fmt.Println(reflect.TypeOf(s))
fmt.Println(reflect.TypeOf(s).Kind())
fmt.Println("-----------")
fmt.Println(reflect.TypeOf(sl))
fmt.Println(reflect.TypeOf(sl).Kind())
fmt.Println("-----------")
在reflect
包中定义的Kind类型如下:
ype Kind uint
const (
Invalid Kind = iota // 非法类型
Bool // 布尔型
Int // 有符号整型
Int8 // 有符号8位整型
Int16 // 有符号16位整型
Int32 // 有符号32位整型
Int64 // 有符号64位整型
Uint // 无符号整型
Uint8 // 无符号8位整型
Uint16 // 无符号16位整型
Uint32 // 无符号32位整型
Uint64 // 无符号64位整型
Uintptr // 指针
Float32 // 单精度浮点数
Float64 // 双精度浮点数
Complex64 // 64位复数类型
Complex128 // 128位复数类型
Array // 数组
Chan // 通道
Func // 函数
Interface // 接口
Map // 映射
Ptr // 指针
Slice // 切片
String // 字符串
Struct // 结构体
UnsafePointer // 底层指针
)
五 reflect 包之reflect.ValueOf()
5.1 reflect.ValueOf
reflect.ValueOf()
返回的是reflect.Value
类型,其中包含了原始值的值信息。reflect.Value
与原始值之间可以互相转换。
reflect.Value
类型提供的获取原始值的方法如下:
方法 | 说明 |
---|---|
Interface() interface {} | 将值以 interface{} 类型返回,可以通过类型断言转换为指定类型 |
Int() int64 | 将值以 int 类型返回,所有有符号整型均可以此方式返回 |
Uint() uint64 | 将值以 uint 类型返回,所有无符号整型均可以此方式返回 |
Float() float64 | 将值以双精度(float64)类型返回,所有浮点数(float32、float64)均可以此方式返回 |
Bool() bool | 将值以 bool 类型返回 |
Bytes() []bytes | 将值以字节数组 []bytes 类型返回 |
String() string | 将值以字符串类型返回 |
var i int =10
var v reflect.Value=reflect.ValueOf(i)
//v:=reflect.ValueOf(i)
fmt.Println(v)
5.2 通过反射获取真正的值(v.Int(),v.String(),v.Interface())
// int 类型
//var i int =10
//var v reflect.Value=reflect.ValueOf(i)
//var res int64=v.Int()
//fmt.Println(res)
// string 类型
//var s string ="lqz is nb"
//var v reflect.Value=reflect.ValueOf(s)
//var res string=v.String()
//fmt.Println(res)
// 结构体类型
var o order=order{"1234",99}
v:=reflect.ValueOf(o)
var res interface{}=v.Interface()
fmt.Println(res)
// 通过类型断言,得到真正的类型具体值
var o1 order=res.(order)
fmt.Println(o1)
v.Kind()与reflect.Int64,reflect.Float32,reflect.Struct相关比较
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type order struct {
orderId string
price int
}
func getRealValue(i interface{}) {
v := reflect.ValueOf(i)
k := v.Kind()
switch k {
case reflect.Int64:
// v.Int()从反射中获取整型的原始值,然后通过int64()强制类型转换
fmt.Println("该类型是空Int64类型,值为", int64(v.Int()))
case reflect.Float32:
// v.Float()从反射中获取浮点型的原始值,然后通过float32()强制类型转换
fmt.Println("该类型是空Float32类型,值为", float32(v.Float()))
case reflect.Float64:
// v.Float()从反射中获取浮点型的原始值,然后通过float64()强制类型转换
fmt.Println("该类型是空Float64类型,值为", float64(v.Float()))
case reflect.Struct:
fmt.Println("该类型是结构体类型,值为",v.Interface())
// 转成空接口类型,再断言成对应类型
i:=v.Interface()
var o order = i.(order)
fmt.Println(o)
}
}
func main() {
var i int64 =10
var b float32=9.9
var c float64=8.88
var o order=order{"1223",99}
getRealValue(i)
getRealValue(b)
getRealValue(c)
getRealValue(o)
}
5.3 通过反射设置变量的值(Elem())
想要在函数中通过反射修改变量的值,需要注意函数参数传递的是值拷贝,必须传递变量地址才能修改变量值。而反射中使用专有的Elem()
方法来获取指针对应的值
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
// int64 的修改
var i int64=100
// 错误做法:由于把函数传参是copy传递,把i传入,无法修改原来真正的值
//v1:=reflect.ValueOf(i)
//if v1.Kind()==reflect.Int64{
// v1.SetInt(88) // 报错
//}
// 正确做法
v2:=reflect.ValueOf(&i)
if v2.Kind()==reflect.Ptr{
v2.Elem().SetInt(88)
}
fmt.Println(i)
// 字符串的修改
//var s string = "lqz is nb"
// 由于把函数传参是copy传递,把s传入,无法修改原来真正的值
//v1:=reflect.ValueOf(s)
//if v1.Kind() == reflect.String {
// v1.SetString("xxxx") // 报错
//}
// 把指针传入,可以修改原来的值
//v2 := reflect.ValueOf(&s)
//if v2.Kind() == reflect.Ptr {
// v2.Elem().SetString("xxxx")
//}
//fmt.Println(s)
}
5.4 isNil()和isValid()
isNil()
func (v Value) IsNil() bool
IsNil()
报告v持有的值是否为nil。v持有的值的分类必须是通道、函数、接口、映射、指针、切片之一;否则IsNil函数会导致panic。
isValid()
func (v Value) IsValid() bool
IsValid()
返回v是否持有一个值。如果v是Value零值会返回假,此时v除了IsValid、String、Kind之外的方法都会导致panic。
IsNil()
常被用于判断指针是否为空;IsValid()
常被用于判定返回值是否有效。
//1 IsNil()
//var a *int
//v := reflect.ValueOf(a)
//var res1 bool = v.IsNil()
//fmt.Println(res1) // true
//2 IsValid
var m map[int]string= map[int]string{1:"lqz",2:"zs"}
//v:=reflect.ValueOf(m)
//fmt.Println(v.IsValid()) //m的值是有效的
res:=reflect.ValueOf(m).MapIndex(reflect.ValueOf(1)).IsValid()
fmt.Println(res) // true
res1:=reflect.ValueOf(m).MapIndex(reflect.ValueOf(9)).IsValid()
fmt.Println(res1) // false
六 反射结构体
任意值通过reflect.TypeOf()
获得反射对象信息后,如果它的类型是结构体,可以通过反射值对象(reflect.Type
)的NumField()
和Field()
方法获得结构体成员的详细信息
reflect.Type
中与获取结构体成员相关的的方法如下表所示。
方法 | 说明 |
---|---|
Field(i int) StructField | 根据索引,返回索引对应的结构体字段的信息。 |
NumField() int | 返回结构体成员字段数量。 |
FieldByName(name string) (StructField, bool) | 根据给定字符串返回字符串对应的结构体字段的信息。 |
FieldByIndex(index []int) StructField | 多层成员访问时,根据 []int 提供的每个结构体的字段索引,返回字段的信息。 |
FieldByNameFunc(match func(string) bool) (StructField,bool) | 根据传入的匹配函数匹配需要的字段。 |
NumMethod() int | 返回该类型的方法集中方法的数目 |
Method(int) Method | 返回该类型方法集中的第i个方法 |
MethodByName(string)(Method, bool) | 根据方法名返回该类型方法集中的方法 |
6.1 反射结构体字段
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type Order struct {
orderId string `json:"order_id"`
price int `json:"price"`
}
func main() {
var o Order = Order{"1234",99}
t := reflect.TypeOf(o)
fmt.Println(t.Name(), t.Kind()) // Order struct
fmt.Println(t.NumField()) // 结构体中有俩个字段
//// 通过for循环遍历结构体的所有字段信息
for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
field := t.Field(i)
fmt.Printf("name:%s index:%d type:%v json tag:%v\n", field.Name, field.Index, field.Type, field.Tag.Get("json"))
}
// 通过字段名获取指定结构体字段信息
if priceField, ok := t.FieldByName("price"); ok {
fmt.Printf("name:%s index:%d type:%v json tag:%v\n", priceField.Name, priceField.Index, priceField.Type, priceField.Tag.Get("json"))
}
}
6.2 反射结构体方法并调用
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type Order struct {
orderId string `json:"order_id"`
price int `json:"price"`
}
func (o Order)PrintOrder() {
fmt.Printf("订单号为:%s,价格为:%d\n",o.orderId,o.price)
}
func (o Order)ChangePrice(price int) {
o.price=price
fmt.Println("价格被改为:",o.price)
}
func main() {
var o Order = Order{"1234",99}
t := reflect.TypeOf(o)
v:=reflect.ValueOf(o)
fmt.Println(v.NumMethod()) // 结构体中有俩个方法
for i := 0; i < v.NumMethod(); i++ {
methodType := v.Method(i).Type()
fmt.Printf("方法名::%s\n", t.Method(i).Name)
fmt.Printf("方法是类型是:%s\n", methodType)
}
// 通过MethodByName 获取函数,调用PrintOrder
res:=v.MethodByName("PrintOrder")
// 通过反射调用方法传递的参数必须是 []reflect.Value 类型
var args1 = []reflect.Value{}
res.Call(args1)
fmt.Println("-------")
// 通过MethodByName 获取函数,调用PrintOrder
res1:=v.MethodByName("ChangePrice")
// 通过反射调用方法传递的参数必须是 []reflect.Value 类型
var args2 = []reflect.Value{reflect.ValueOf(99)}
res1.Call(args2)
}
6.3 修改结构体字段
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type Order struct {
OrderId string `json:"order_id"`
price int `json:"price"`
}
func (o Order)PrintOrder() {
fmt.Printf("订单号为:%s,价格为:%d\n",o.OrderId,o.price)
}
func (o Order)ChangePrice(price int) {
o.price=price
fmt.Println("价格被改为:",o.price)
}
func main() {
var o Order = Order{"1234",99}
v:=reflect.ValueOf(&o)
v = v.Elem()
// 取字段
f := v.FieldByName("OrderId")
if f.Kind() == reflect.String {
f.SetString("新id")
}
fmt.Println(o)
}
七 通过反射实现拼接sql
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type order struct {
ordId int
customerId int
}
type employee struct {
name string
id int
address string
salary int
country string
}
func createQuery(q interface{}) {
if reflect.ValueOf(q).Kind() == reflect.Struct {
t := reflect.TypeOf(q).Name() // 结构体名字
query := fmt.Sprintf("insert into %s values(", t) // 先拼接成insert into 结构体名字 values(
v := reflect.ValueOf(q)
for i := 0; i < v.NumField(); i++ {
switch v.Field(i).Kind() {
case reflect.Int:
if i == 0 {
query = fmt.Sprintf("%s%d", query, v.Field(i).Int())
} else {
query = fmt.Sprintf("%s, %d", query, v.Field(i).Int())
}
case reflect.String:
if i == 0 {
query = fmt.Sprintf("%s\"%s\"", query, v.Field(i).String())
} else {
query = fmt.Sprintf("%s, \"%s\"", query, v.Field(i).String())
}
default:
fmt.Println("Unsupported type")
return
}
}
query = fmt.Sprintf("%s)", query)
fmt.Println(query)
return
}
fmt.Println("类型不支持")
}
func main() {
o := order{
ordId: 456,
customerId: 56,
}
createQuery(o)
e := employee{
name: "lqz",
id: 565,
address: "上海",
salary: 90000,
country: "中国",
}
createQuery(e)
i := 90
createQuery(i)
}