go——反射
反射（reflect）让我们能在运行期探知对象地类型信息和内存结构，这从一定程度上弥补了静态语言在动态行为上地不足。
和C数据结构一样，Go对象头部并没有类型指针，通过其自身是无法在运行期获知任何类型相关信息地。
反射操作所需地全部信息都源自接口变量。接口变量除存储自身类型外，还会保存实际对象地类型数据。
func TypeOf(i interface{}) Type
func ValueOf(i interface{}) Value
这两个反射入口函数，会将任何传入的对象转换为接口类型
在面对类型时，需要区分Type和Kind。前者表示真实类型（静态类型），后者表示其基础结构（底层类型）类别。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type X int
func main() {
var a X = 100
t := reflect.TypeOf(a)
fmt.Println(t.Name(), t.Kind()) //X int
}
所以在类型判断上，须选择正确方式。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type X int
type Y int
func main() {
var a, b X = 100, 200
var c Y = 300
ta, tb, tc := reflect.TypeOf(a), reflect.TypeOf(b), reflect.TypeOf(c)
fmt.Println(ta) //main.X
fmt.Println(tb) //main.X
fmt.Println(tc) //main.Y
fmt.Println(ta == tb, ta == tc) //true false
fmt.Println(ta.Kind() == tc.Kind()) //true
}
除通过实践对象获取类型外，也可以直接构造一些基础复合类型。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
a := reflect.ArrayOf(10, reflect.TypeOf(byte(0)))
m := reflect.MapOf(reflect.TypeOf(""), reflect.TypeOf(0))
fmt.Println(a, m) //[10]uint8 map[string]int
}
传入对象应区分基类型和指针类型，因为它们并不属于同一类型。
方法Elem返回指针、数组、切片、字典（值）或通道地基类型。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
x := 100
tx, tp := reflect.TypeOf(x), reflect.TypeOf(&x)
fmt.Println(tx, tp, tx == tp) //int *int false
fmt.Println(tx.Kind(), tp.Kind()) //int ptr
fmt.Println(tx == tp.Elem()) //true
fmt.Println(reflect.TypeOf(map[string]int{}).Elem()) //int
fmt.Println(reflect.TypeOf([]int32{}).Elem()) //int32
}
只有在获取结构体指针地基类型之后，才能遍历它的字段。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type user struct {
name string
age int
}
type manager struct {
user //只有类型而没有名字，所以属于匿名字段
title string
}
func main() {
var m manager
t := reflect.TypeOf(&m) //类型属性信息
fmt.Println(t) //*main.manager
if t.Kind() == reflect.Ptr { //是否为指针类型
t = t.Elem()
}
fmt.Println(t.NumField()) //2
for i := 0; i < t.NumField(); i++ { //类型属性中包含地的字段
f := t.Field(i) //取具体的字段
fmt.Println(f.Name, f.Type, f.Offset)
if f.Anonymous { //输出匿名字段结构
for x := 0; x < f.Type.NumField(); x++ {
af := f.Type.Field(x)
fmt.Println(" ", af.Name, af.Type)
}
}
}
}
/*
user main.user 0
name string
age int
title string 24
*/
对于匿名字段，可用于多级索引（按定义顺序）直接访问。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type user struct {
name string
age int
}
type manager struct {
user
title string
}
func main() {
var m manager
t := reflect.TypeOf(m)
fmt.Println(t) //main.manager
name, _ := t.FieldByName("name") //按照字段名称查找，
fmt.Println(name) //{name main string 0 [0 0] false} 取到的是一个对象实体
fmt.Println(name.Name, name.Type) //name string
age := t.FieldByIndex([]int{0, 1}) //按多级索引查找 //0——》user 1——》age
fmt.Println(age.Name, age.Type) //age int
}
FieldByName不支持多级名称，如有遮蔽，需通过匿名字段二次获取。
同样，输出方法集时，一样区分基类型和指针类型。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type A int
type B struct {
A
}
func (A) av() {}
func (*A) ap() {}
func (B) bv() {}
func (*B) bp() {}
func main() {
var b B
t := reflect.TypeOf(&b)
s := []reflect.Type{t, t.Elem()}
for _, t := range s {
fmt.Println(t, ":")
for i := 0; i < t.NumMethod(); i++ {
fmt.Println(" ", t.Method(i))
}
}
}
有一点和想象不同，反射能探知当前包或外包的非导出结构成员
相对reflect而言，当前包和外包都是“外包”。
package main
import (
"fmt"
"net/http"
"reflect"
)
func main() {
var s http.Server
t := reflect.TypeOf(s)
for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
fmt.Println(t.Field(i).Name)
}
}
/*
Addr
Handler
TLSConfig
ReadTimeout
ReadHeaderTimeout
WriteTimeout
IdleTimeout
MaxHeaderBytes
TLSNextProto
ConnState
ErrorLog
disableKeepAlives
inShutdown
nextProtoOnce
nextProtoErr
mu
listeners
activeConn
doneChan
onShutdown
*/
可用反射提取struct tag，还能自动分解。其常用于ORM映射，或数据格式验证。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type user struct {
name string `field:"name" type:"varchar(50)"`
age int `field:"age" type:"int"`
}
func main() {
var u user
t := reflect.TypeOf(u)
for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
f := t.Field(i)
fmt.Printf("%s:%s %s\n", f.Name, f.Tag.Get("field"), f.Tag.Get("type"))
}
}
/*
name:name varchar(50)
age:age int
*/
和Type获取类型信息不同，value专注于对象实例数据读写。
之前说过，接口变量会赋值对象，且是unaddressable的，所以要想修改目标对象，就必须使用指针。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
a := 100
va, vp := reflect.ValueOf(a), reflect.ValueOf(&a).Elem()
fmt.Println(va.CanAddr(), va.CanSet()) //false false
fmt.Println(vp.CanAddr(), vp.CanSet()) //true true
}
就算传入指针，一样需要通过Elem获取目标对象。
因为被接口存储的指针本身是不能寻址和进行设置操作的。
注意，不能对非导出字段直接进行设置操作，无论是当前包还是外包。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
"unsafe"
)
type User struct {
Name string
code int
}
func main() {
p := new(User)
v := reflect.ValueOf(p).Elem()
name := v.FieldByName("Name")
code := v.FieldByName("code")
fmt.Printf("name: canaddr = %v, canset = %v\n", name.CanAddr(), name.CanSet())
fmt.Printf("code: canaddr = %v, canset = %v\n", code.CanAddr(), code.CanSet())
if name.CanSet() {
name.SetString("kebi")
}
if code.CanAddr() {
*(*int)(unsafe.Pointer(code.UnsafeAddr())) = 100
}
fmt.Printf("%+v\n", *p)
}
/*
name: canaddr = true, canset = true
code: canaddr = true, canset = false
{Name:kebi code:100}
*/
可通过Interface方法进行类型推断和转换。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
type user struct {
Name string
Age int
}
u := user{
"kebi",
26,
}
v := reflect.ValueOf(&u)
if !v.CanInterface() {
fmt.Println("caninterface:fail")
return
}
p, ok := v.Interface().(*user)
if !ok {
fmt.Println("interface:fail")
return
}
p.Age++
fmt.Printf("%+v\n", u) //{Name:kebi Age:27}
}
也可以直接使用value.Int,Bool等方法进行类型转换，但失败时会引发panic，且不支持ok-idiom。
复合类型对象设置示例。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
c := make(chan int, 4)
v := reflect.ValueOf(c)
if v.TrySend(reflect.ValueOf(100)) {
fmt.Println(v.TryRecv()) //100 true
}
}
接口有两种nil状态，这是一个潜在麻烦。解决方法是用IsNil判断值是否为nil。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
var a interface{} = nil
var b interface{} = (*int)(nil)
fmt.Println(a == nil) //true
fmt.Println(b == nil, reflect.ValueOf(b).IsNil()) //false true
}
也可用unsafe转换后直接判断iface.data是否为零值。
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
func main() {
var b interface{} = (*int)(nil)
ifac := (*[2]uintptr)(unsafe.Pointer(&b))
fmt.Println(ifac, ifac[1] == 0) //&[4825024 0] true
}
动态调用方法，只须按照in列表准备好所需参数即可。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type X struct{} //结构体
func (X) Test(x, y int) (int, error) { //方法
return x + y, fmt.Errorf("err: %d", x+y)
}
func main() {
var a X
v := reflect.ValueOf(&a) //
m := v.MethodByName("Test") //根据方法名获取程序实体
in := []reflect.Value{ //构建切片数据
reflect.ValueOf(1),
reflect.ValueOf(2),
}
out := m.Call(in)
for _, v := range out {
fmt.Println(v)
}
}
/*
3
err: 3
*/
对于变参来说，用CallSlice要更方便一些。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type X struct{}
func (X) Format(s string, a ...interface{}) string {
return fmt.Sprintf(s, a...)
}
func main() {
var a X
v := reflect.ValueOf(&a)
m := v.MethodByName("Format")
out := m.Call([]reflect.Value{
reflect.ValueOf("%s = %d"),
reflect.ValueOf("x"),
reflect.ValueOf(100),
})
fmt.Println(out)
out = m.CallSlice([]reflect.Value{
reflect.ValueOf("%s = %d"),
reflect.ValueOf([]interface{}{"x", 100}),
})
fmt.Println(out)
}
/*
[x = 100]
[x = 100]
*/
