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  • GOLANG 反射法则

    译自[blog.golang.org/laws-of-reflection]

    在计算机中, 反射是程序通过类型,检测到它自己的结构能力;是一种元编程程;也是一个具大的混淆点

    在本文中,我们将通过解释反射是如何在GO中工作的来澄清它。每个语言的反射模式是不同的。本文着重于GO,
    所以后文中的反射都是指GO中的反射

    1.类型和接口
    因为反射是修建于类型系统之上, 所以让我们从GO的类型开始讲吧。
    GO是静态类型语言。 每个变量都有一个静态类型。 也就是说, 每一个已经类型在编译时已经固定了其类型:int, float32...等
    假如我们声明如下:
    type MyInt int
    var i int
    var j MyInt
    则i的类型为int; j的类型为MyInt;变量i和j有明显不同的静态类型, 而潜在下层类型, 他们可以彼此赋值不须要转换。
    还有一种重要类型是接口类型,它代表了一组固定的方法集。一个接口变量能存储任一实体值,只要它实现了接口方法集。以大家所
    熟知的接口为例, io.Reader和io.Writer, 它们的类型摘自io 包。

    // Reader 就是一个包含了基本读方法的接口
    type Reader interface {
        Read(p []byte[(n int, err error)
    }
    // Writher就是一个包含了基本写方法的接口
    type Writer interface{
        Write(p []byte)(n int, err error);
    }

    任何实现了上述读(写)方法签名的类型就说它实现了io.Reader(或者io.Writer).讨论这个的目标是, 就是指一个io.Reader类型的变量
    可以带有任何值,只要它的类型中有一个Read方法
    var r io.Reader
    r = os.Stdin
    r = bufio.NewReader(r)
    r = new (bytes.Buffer)
    // 等等 ....都可以的...

    无论r带有什么实例值,r的类型总是io.Reader,明白这点是非常重要的;GO是静态类型,r的静态类型就是io.Reader。
    另一个极其重要的接口例子就是空接口
    interface{}
    它代表一个空方法集。它可以被任何值满足。因为任何值都有0到多个方法
    有些朋友说,GO的接口是动态类型的, 这就是错误引导。 他们是确实静态类型:一个接口类型的变量总是有一个相同的静态类型,
    虽然,在运行时,一个存储在一个接口变量上的值可能会改变类型,但值总是满足接口。
    我们需要准确的了解这些,因为反射和接口太相似了。

    2. 接口的表达
    Russ Cox写了一篇博客关于GO语言接口值的表达【research.swtch.com/interface】, 我就没有必须重复这个故事了。简单总结如下
    接口类型的变量存成一个pair(对):值赋给变量和它的描述符descriptor;更准确的说,就是潜在下层的实例值实现了接口,它的类型
    描述了下层实例值的完整类型。例如:
    var r io.Reader
    tty , err := os.OpenFile("/dev/tty",os.O_RDWR, 0)
    if er != nil{
        return nil, err
    }
    r = tty

    r包含了(值value,类型type)pair对,(tty,*os.File). 注意,*os.File类型实现了远不只Read方法;虽然接口值提供只有Read方法。
    内部值包含所有关于值的类型信息,这就是为什么我们可以如下处理
    var w io.Writer
    w = r.(io.Writer) // 类型断言转换
    这在个赋值表达式中是一个类型断言;它判言的是r里面的东西也实现了io.writer.并且我们能赋值给w, 赋值后,w包含(tty,*os.File)对。
    和之前r所包含的对是一样的的。接口的静态类型确定了通过接口变量那些方法可以被调用。虽然内部实例值可能有一个更大的方法集。
    接着,我们也可以
    var empty interface{}
    empty = w
    我们的空接口值empty,再一次包含了一样的(tty,*os.File)对。这是很方便的, 空接口可以含有什么信息
    一个重要的细节就是, 内部pair对总是有一个(值value,实类型concrete type)并且没有(value, 接口类型interface type)

    现在我们可以谈反射了

    反射法则
    1、反射-从接口值到反射对象
    从基本上讲, 反射仅是一种用来检测存储在接口变量内部(值value,实例类型concret type)pair对的一种机

    制。 开始,在反射包中,有两种类型我们需要了解类型和值。 这两种类型让我们可以访问接口变量内容。

    两个简单函数分别为reflect.TypeOf和reflect.Valueo,它们从接口变量中取出reflect.Type和

    reflect.Value,(也可以从reflect.Value轻松获得reflect.Type, 但是现在我们还是将Value和Type概念分

    开来将)
    让我们首先来讲TypeOf
    package main
    import(
        "fmt"
        "reflect"
    )
    func main(){
        var x float64 = 3.4
        fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(x);
    }
    程序输出
    type:float64
    你可能会想这里的接口变量在哪里呀,因为程序看来像是传递的一个float64变量x, 不是接口值, 对于

    reflect.TypeOf,包含了一空接口:
    func TypeOf(i inteface{}) Type
    当我们调用reflect.TypeOf(x),首先x被存在一个空接口中,它被当前该接口变量传入到reflect.TypeOf中;

    reflect.TypeOf解包将空接口转为类型信息
    reflect.ValueOf函数,找回值(从这里,我们省略代码模板,聚焦到执行代码上)
    var x float64 = 3.4
    fmt.Println("value:", reflect.ValueOf(x))
    输出
    value: <float64 Value>
    reflect.Type和reflect.Value都有方法配槽来让我们来检查与操作它们。 一个重要的例子如,Value有一个

    Type方法返回reflect.Value的类型Type。另一个就是Type和Value都有一个Kind方法返回一个常量表明它是

    哪种存储类型Uint,Float64,Slice等等。 此外,在Value上的有方法名如Int和Float让我们取出里面的值
    var x float64 = 3.4
    v := reflect.ValueOf(x)
    fmt.Println("type:", v.Type())
    fmt.Println("kind is float64:",v.Kind() == reflect.Float64)
    fmt.Println("value:",v.Float)
    输出:
    type:float64
    kind is float64:true
    value: 3.4
    还有方法如SetInt和SetFloat,但是使用它们要理解他们的设置能力,反射的第三条法则,讨论如下:
    反射库有一些属性值得列出来,首先,保持API简单, 值的getter和setter操作在它可以操作的最大的类型

    上:对于所有有符号数为Int64; 例如,值的Int方法返回一个int64,SetInt需要一个int64; 它可能需要转换

    成实际值
    var x uint8 = 'x'
    v := reflect.ValueOf(x)
    fmt.Println("type:",v.Type())         // uint8
    fmt.Println("kind is uint8:", v.Kind() == reflect.Uint8) // true
    x = uint8(v.Uint())          // v.Uint返回uint64

    第二个属性就是,反射对象的Kind描述了潜在下层的类型Type, 并不是静态类型。 假如一个反射对象包含一个用户定义整形类型的值,如下:
    type MyInt int
    var x MyInt = 7
    v := reflect.ValueOf(x)
    v的Kind仍然是reflect.Int, 虽然x的静态类型是MyInt,而不是int, 换名话说,Kind不区分int和MyInt,虽然Type能。



    反射第二法则
    2.反射-从反射对象到接口值
    就像物理反射一样,反射在GO生成自己的反像。
    给定一个reflect.Value我们使用Interface方法能找回一个接口值;在effect方法打包了类型和值信息到一个接口中并返回结果。
    // 返回v的值作为一个接口变量
    func (v Value)Interface() interface{}
    由此我们可以说
    y := v.Inteface().(float64) // y 有类型float64
    fmt.Println(y)



    。。。。。。。待续

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