golang基础之reflect反射的实现

先重复一遍反射三定律：

1.反射可以将“接口类型变量”转换为“反射类型对象”。
2.反射可以将“反射类型对象”转换为“接口类型变量”。
3.如果要修改“反射类型对象”，其值必须是“可写的”（settable）

下面详细说明了Golang的反射reflect的各种功能和用法，都附带有相应的示例，相信能够在工程应用中进行相应实践，总结一下就是：

反射可以大大提高程序的灵活性，使得interface{}有更大的发挥余地
反射必须结合interface才玩得转
变量的type要是concrete type的（也就是interface变量）才有反射一说

反射可以将“接口类型变量”转换为“反射类型对象”
反射使用 TypeOf 和 ValueOf 函数从接口中获取目标对象信息

反射可以将“反射类型对象”转换为“接口类型变量
reflect.value.Interface().(已知的类型)
遍历reflect.Type的Field获取其Field

反射可以修改反射类型对象，但是其值必须是“addressable”
想要利用反射修改对象状态，前提是 interface.data 是 settable,即 pointer-interface

通过反射可以“动态”调用方法

因为Golang本身不支持模板，因此在以往需要使用模板的场景下往往就需要使用反射(reflect)来实现

一、interface 和 反射

在讲反射之前，先来看看Golang关于类型设计的一些原则

变量包括（type, value）两部分

理解这一点就知道为什么nil != nil了
type 包括 static type和concrete type，简单来说 static type是你在编码是看见的类型(如int、string)，concrete type是runtime系统看见的类型

类型断言能否成功，取决于变量的concrete type，而不是static type. 因此，一个 reader变量如果它的concrete type也实现了write方法的话，它也可以被类型断言为writer。

接下来要讲的反射，就是建立在类型之上的，Golang的指定类型的变量的类型是静态的（也就是指定int、string这些的变量，它的type是static type），在创建变量的时候就已经确定，反射主要与Golang的interface类型相关（它的type是concrete type），只有interface类型才有反射一说。

二、Golang的反射reflect

（一）reflect的基本功能TypeOf和ValueOf

既然反射就是用来检测存储在接口变量内部(值value；类型concrete type) pair对的一种机制。
那么在Golang的reflect反射包中有什么样的方式可以让我们直接获取到变量内部的信息呢？
它提供了两种类型（或者说两个方法）让我们可以很容易的访问接口变量内容，分别是reflect.ValueOf() 和 reflect.TypeOf()，看看官方的解释：

// ValueOf returns a new Value initialized to the concrete value
// stored in the interface i.  ValueOf(nil) returns the zero 
func ValueOf(i interface{}) Value {...}

翻译一下：ValueOf用来获取输入参数接口中的数据的值，如果接口为空则返回0


// TypeOf returns the reflection Type that represents the dynamic type of i.
// If i is a nil interface value, TypeOf returns nil.
func TypeOf(i interface{}) Type {...}

翻译一下：TypeOf用来动态获取输入参数接口中的值的类型，如果接口为空则返回nil

reflect.TypeOf()是获取pair中的type，reflect.ValueOf()获取pair中的value，示例如下：

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	var num float64 = 1.2345

	fmt.Println("type: ", reflect.TypeOf(num))
	fmt.Println("value: ", reflect.ValueOf(num))
}

运行结果:
type:  float64
value:  1.2345

说明
reflect.TypeOf： 直接给到了我们想要的type类型，如float64、int、各种pointer、struct 等等真实的类型。

reflect.ValueOf：直接给到了我们想要的具体的值，如1.2345这个具体数值，或者类似&{1 “Allen.Wu” 25} 这样的结构体struct的值。

也就是说明反射可以将“接口类型变量”转换为“反射类型对象”，反射类型指的是reflect.Type和reflect.Value这两种。

（二）从relfect.Value中获取接口interface的信息

当执行reflect.ValueOf(interface)之后，就得到了一个类型为”relfect.Value”变量，可以通过它本身的Interface()方法获得接口变量的真实内容，然后可以通过类型判断进行转换，转换为原有真实类型。不过，我们可能是已知原有类型，也有可能是未知原有类型，因此，下面分两种情况进行说明。

已知原有类型【进行“强制转换”】
已知类型后转换为其对应的类型的做法如下，直接通过Interface方法然后强制转换，如下：

realValue := value.Interface().(已知的类型)

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	var num float64 = 1.2345

	pointer := reflect.ValueOf(&num)
	value := reflect.ValueOf(num)

	// 可以理解为“强制转换”，但是需要注意的时候，转换的时候，如果转换的类型不完全符合，则直接panic
	// Golang 对类型要求非常严格，类型一定要完全符合
	// 如下两个，一个是*float64，一个是float64，如果弄混，则会panic
	convertPointer := pointer.Interface().(*float64)
	convertValue := value.Interface().(float64)

	fmt.Println(convertPointer)
	fmt.Println(convertValue)
}

运行结果：
0xc42000e238
1.2345

说明：

• 转换的时候，如果转换的类型不完全符合，则直接panic，类型要求非常严格！
• 转换的时候，要区分是指针还是指
• 也就是说反射可以将“反射类型对象”再重新转换为“接口类型变量”

（三）未知原有类型【遍历探测其Filed】

很多情况下，我们可能并不知道其具体类型，那么这个时候，该如何做呢？需要我们进行遍历探测其Filed来得知，示例如下:

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type User struct {
	Id   int
	Name string
	Age  int
}

func (u User) ReflectCallFunc() {
	fmt.Println("Allen.Wu ReflectCallFunc")
}

func main() {

	user := User{1, "Allen.Wu", 25}

	DoFiledAndMethod(user)

}

// 通过接口来获取任意参数，然后一一揭晓
func DoFiledAndMethod(input interface{}) {

	getType := reflect.TypeOf(input)
	fmt.Println("get Type is :", getType.Name())

	getValue := reflect.ValueOf(input)
	fmt.Println("get all Fields is:", getValue)

	// 获取方法字段
	// 1. 先获取interface的reflect.Type，然后通过NumField进行遍历
	// 2. 再通过reflect.Type的Field获取其Field
	// 3. 最后通过Field的Interface()得到对应的value
	for i := 0; i < getType.NumField(); i++ {
		field := getType.Field(i)
		value := getValue.Field(i).Interface()
		fmt.Printf("%s: %v = %v\n", field.Name, field.Type, value)
	}

	// 获取方法
	// 1. 先获取interface的reflect.Type，然后通过.NumMethod进行遍历
	for i := 0; i < getType.NumMethod(); i++ {
		m := getType.Method(i)
		fmt.Printf("%s: %v\n", m.Name, m.Type)
	}
}

运行结果：
get Type is : User
get all Fields is: {1 Allen.Wu 25}
Id: int = 1
Name: string = Allen.Wu
Age: int = 25
ReflectCallFunc: func(main.User)

说明
通过运行结果可以得知获取未知类型的interface的具体变量及其类型的步骤为：

• 先获取interface的reflect.Type，然后通过NumField进行遍历
• 再通过reflect.Type的Field获取其Field
• 最后通过Field的Interface()得到对应的value

通过运行结果可以得知获取未知类型的interface的所属方法（函数）的步骤为：

• 先获取interface的reflect.Type，然后通过NumMethod进行遍历
• 再分别通过reflect.Type的Method获取对应的真实的方法（函数）
• 最后对结果取其Name和Type得知具体的方法名
• 也就是说反射可以将“反射类型对象”再重新转换为“接口类型变量”
• struct 或者 struct 的嵌套都是一样的判断处理方式

（四）通过reflect.Value设置实际变量的值

reflect.Value是通过reflect.ValueOf(X)获得的，只有当X是指针的时候，才可以通过reflec.Value修改实际变量X的值，即：要修改反射类型的对象就一定要保证其值是“addressable”的。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {

	var num float64 = 1.2345
	fmt.Println("old value of pointer:", num)

	// 通过reflect.ValueOf获取num中的reflect.Value，注意，参数必须是指针才能修改其值
	pointer := reflect.ValueOf(&num)
	newValue := pointer.Elem()

	fmt.Println("type of pointer:", newValue.Type())
	fmt.Println("settability of pointer:", newValue.CanSet())

	// 重新赋值
	newValue.SetFloat(77)
	fmt.Println("new value of pointer:", num)

	
	// 如果reflect.ValueOf的参数不是指针，会如何？
	pointer = reflect.ValueOf(num)
	//newValue = pointer.Elem() // 如果非指针，这里直接panic，“panic: reflect: call of reflect.Value.Elem on float64 Value”
}

运行结果：
old value of pointer: 1.2345
type of pointer: float64
settability of pointer: true
new value of pointer: 77

说明：

• 需要传入的参数是* float64这个指针，然后可以通过pointer.Elem()去获取所指向的Value，注意一定要是指针。
• 如果传入的参数不是指针，而是变量，那么
  通过Elem获取原始值对应的对象则直接panic
  通过CanSet方法查询是否可以设置返回false
• newValue.CantSet()表示是否可以重新设置其值，如果输出的是true则可修改，否则不能修改，修改完之后再进行打印发现真的已经修改了。
• reflect.Value.Elem() 表示获取原始值对应的反射对象，只有原始对象才能修改，当前反射对象是不能修改的
• 也就是说如果要修改反射类型对象，其值必须是“addressable”【对应的要传入的是指针，同时要通过Elem方法获取原始值对应的反射对象】
• struct 或者 struct 的嵌套都是一样的判断处理方式

三、总结

上述详细说明了Golang的反射reflect的各种功能和用法，都附带有相应的示例，相信能够在工程应用中进行相应实践，总结一下就是：

• 反射可以大大提高程序的灵活性，使得interface{}有更大的发挥余地

反射必须结合interface才玩得转 变量的type要是concrete type的（也就是interface变量）才有反射一说

反射可以将“接口类型变量”转换为“反射类型对象”

• 反射使用 TypeOf 和 ValueOf 函数从接口中获取目标对象信息
• 反射可以将“反射类型对象”转换为“接口类型变量

reflect.value.Interface().(已知的类型)
遍历reflect.Type的Field获取其Field
反射可以修改反射类型对象，但是其值必须是“addressable”

想要利用反射修改对象状态，前提是 interface.data 是 settable,即 pointer-interface
通过反射可以“动态”调用方法

因为Golang本身不支持模板，因此在以往需要使用模板的场景下往往就需要使用反射(reflect)来实现。

到此这篇关于golang基础之reflect反射的实现的文章就介绍到这了,更多相关golang reflect反射内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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