Go语言实战笔记(二十四)| Go 反射

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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.Valuereflect.Type,并且提供了两个函数来获取任意对象的ValueType

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)

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.Valuereflect.Type,而reflect.Value又同时持有一个对象的reflect.Valuereflect.Type,所以我们可以通过reflect.ValueInterface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.ValueType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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