go语言系列-反射

目录

• 反射
  • 引出反射
  • 使用反射机制，编写函数的适配器，桥连接
  • 反射的应用场景
  • 反射重要的函数和概念
  • 反射的快速入门
  • 反射的注意事项和细节
  • 反射练习
  • 反射最佳实践

反射

1. 反射可以在运行时动态获取变量的各种信息，比如变量的类型(type)，类别(kind)

2. 如果是结构体变量，还可以获取到结构体本身的信息(包括结构体的字段、方法)

3. 通过反射，可以修改变量的值，可以调用关联的方法

4. 使用反射，需要import(“reflect”)
   

引出反射

import (
   "encoding/json"
   "fmt"
)
type Monster struct {
   Name string `json:"monsterName"`
   Age int `json:"monsterAge"`
   Sal float64 `json:"monsterSal"`
   Sex string `json:"monsterSex"`
}
func main()  {
   m := Monster{
      Name : "玉兔精",
      Age : 20,
      Sal : 888.99,
      Sex : "female",
   }
   data,_ := json.Marshal(m)
   fmt.Println("json result:", string(data))
}

输出结果：json result: {"monsterName":"玉兔精","monsterAge":20,"monsterSal":888.99,"monsterSex":"female"}思考问题：为什么

思考问题：

为什么序列化后，key - val的key值是结构体Tag的值，而不是字段的名称，比如：不是Name 而是:"monsterName":"玉兔精"

引出反射

使用反射机制，编写函数的适配器，桥连接

反射的应用场景

反射常见应用场景有以下两种

1. 不知道接口调用哪个函数，根据传入参数在运行时确定调用的具体接口，这种需要对函数或方法反射。例如以下这种桥接模式，比如前面提出的问题

func bridge(funcPtr interface{}, args ...interface{})

第一个参数funcPtr以接口的形式传入函数指针，函数参数args以可变参数的形式传入，bridge函数中可以用反射来动态执行funcPtr函数

2. 对结构体序列化时，如果结构体有指定Tag，也会使用到反射生成对应的字符串

type Monster struct {
   Name string `json:"monsterName"`
   Age int `json:"monsterAge"`
   Sal float64 `json:"monsterSal"`
   Sex string `json:"monsterSex"`
}

反射重要的函数和概念

1. reflect.TypeOf(变量名)，获取变量的类型，返回reflect.Type类型

2. reflect.ValueOf(变量名)，获取变量的值，返回reflect.Value类型reflect.Value是一个结构体类型。通过reflect.Value，可以获取到关于该变量的很多信息
   
   3）变量、interface{} 和 reflect.Value是可以相互转换的，这点在实际开发中，会经常使用到。画出示意图
   
   

反射的快速入门

编写一个案例，演示对(结构体、基本数据类型、interface{}、reflect.Value)进行反射的基本操作，代码演示

import (
   "fmt"
   "reflect"
)
//专门演示反射
func reflectTest01(b interface{}) {
   //通过反射获取的传入的变量的type,kind，值
   //1. 先获取到reflect.Type
   rTyp := reflect.TypeOf(b)
   fmt.Println("rTyp = ", rTyp)
   //2. 获取到reflect.Vakue
   rVal := reflect.ValueOf(b)
   n2 := 2 + rVal.Int()
   fmt.Println("n2 = ", n2)
   fmt.Printf("rVal = %v rVal type = %T
", rVal, rVal)
   //下面将rVal 转成interface{}
   iV := rVal.Interface()
   //将interface{}通过断言转成需要的类型
   num2 := iV.(int)
   fmt.Println("num2 = ", num2)
}
//专门演示反射[对结构体的反射]
func reflectTest02(b interface{})  {
   //通过反射获取传入的变量的type,kind，值
   //1. 先获取到reflect.Type
   rTyp := reflect.TypeOf(b)
   fmt.Println("rTyp = ", rTyp)
   //2. 获取到reflect.Value
   rVal := reflect.ValueOf(b)

   //下面将rVal转成interface{}
   iV := rVal.Interface()
   fmt.Printf("iv = %v iv type = %T
", iV, iV)
   //将interface{}通过断言转成需要的类型
   //这里，简单使用到检测的类型断言
   //也可以使用switch的断言形式来做的更加的灵活
   stu, ok := iV.(Student)
   if ok {
      fmt.Printf("stu.Name = %v
", stu.Name)
   }
}

type Student struct {
   Name string
   Age int
}
type Monster struct {
   Name string
   Age int
}

func main()  {
   //演示对(结构体、基本数据类型、interface{}、reflect.Value)进行反射的基本操作
   //1. 先定义一个int
   var num int = 100
   reflectTest01(num)

   //2. 定义一个Student的实例
   stu := Student{
      Name : "tom",
      Age : 20,
   }
   reflectTest02(stu)
}
//rTyp =  int
//n2 =  102
//rVal = 100 rVal type = reflect.Value
//num2 =  100
//rTyp =  main.Student
//iv = {tom 20} iv type = main.Student
//stu.Name = tom

反射的注意事项和细节

1）reflect.Value.Kind 获取变量的类别，返回的是一个常量

2) Type和Kind的区别

​ Type是类型，Kind是类别，Type和Kind可能是相同的，也可能是不同的

​ 比如：var num int = 10 num的Type是int，Kind也是int

​ 比如：var stu Student stu的Type是pKg1.Student，Kind是struct

3. 通过反射可以让变量在interface{}和Reflect.Value之间相互转换，这点在前面画过示意图并在快速入门案例中讲解过，这里看下如何在代码中体现
   
4. 使用反射的方式来获取变量的值(并返回对应的类型)，要求数据类型匹配，比如x是int，那么就应该使用reflect.Value(x).Int(),而不能使用其它的，否则报panic
   
5. 通过反射来修改变量，注意当使用SetXxx方法来设置需要通过对应的指针类型来完成，这样才能改变传入的变量的值，同时需要使用到reflect.Value.Elem()方法

import (
   "fmt"
   "reflect"
)

func testInt(b interface{})  {
   val := reflect.ValueOf(b)
   fmt.Printf("val type = %T
", val)
   val.Elem().SetInt(110)
   fmt.Printf("val = %v
", val)
}
func main()  {
   var num int = 20
   testInt(&num)
   fmt.Println("num = ", num)
}
//val type = reflect.Value
//val = 0xc000054080
//num =  110

6. reflect.Valut.Elem()应该如何理解
   

反射练习

1. 给一个变量 var v float64 = 1.2 ，请使用反射来得到它的reflect.Value，然后获取对应的Type，Kind和值，并将reflect.Value转换成interface{}，再将interface{}转换成float64

2. 看段代码，判断是否正确，为什么

import (
   "fmt"
   "reflect"
)

func main()  {
   var str string = "tom" // ok
   fs := reflect.ValueOf(&str) // ok fs -> string
   //fs.SetString("jack")  //error
   fs.Elem().SetString("jack")
   fmt.Printf("%v
", str)
}
//jack

反射最佳实践

1. 使用反射来遍历结构体的字段，调用结构体的方法，并获取结构体标签的值

import (
   "fmt"
   "reflect"
)
//定义一个Monster结构体
type Monster struct {
   Name  string `json:"name"`
   Age int `json:"monster_age"`
   Score float32 `json:"成绩"`
   Sex string
}
//方法，返回两个数的和
func (s Monster) GetSum(n1, n2 int) int {
   return n1 + n2
}
//方法，接收四个值，给s赋值
func (s Monster) Set(name string, age int, score float32, sex string) {
   s.Name = name
   s.Age = age
   s.Score = score
   s.Sex = sex
}
//方法，显示s的值
func (s Monster) Print() {
   fmt.Println("---start---")
   fmt.Println(s)
   fmt.Println("---end---")
}
func TestStruct(a interface{})  {
   //获取reflect.Type类型
   typ := reflect.TypeOf(a)
   //获取reflect.Value类型
   val := reflect.ValueOf(a)
   //获取到a对应的类别
   kd := val.Kind()
   //如果传入的不是struct，就退出
   if kd != reflect.Struct {
      fmt.Println("expect struct")
      return
   }
   //获取到该结构体有几个字段
   num := val.NumField()
   fmt.Printf("struct has %d fields 
", num) //4
   //变量结构体的所有字段
   for i := 0; i < num; i++ {
      fmt.Printf("Field %d: 值为=%v
", i, val.Field(i))
      //获取到struct标签，注意需要通过reflect.Type来获取tag标签的值
      tagVal := typ.Field(i).Tag.Get("json")
      //如果该字段于tag标签就显示，否则就不显示
      if tagVal != "" {
         fmt.Printf("Field %d: tag 为 = %v
", i, tagVal)
      }
   }
   //获取到该结构体有多少个方法
   numOfMethod := val.NumMethod()
   fmt.Printf("struct has %d methods 
", numOfMethod)
   //var params []reflect.Value
   //方法的排序默认是按照函数名的排序(ASCII码)
   val.Method(1).Call(nil)//获取到第二个方法，调用它

   //调用结构体的第1个方法Method(0)
   var params []reflect.Value //声明了[]reflect.Value
   params = append(params, reflect.ValueOf(10))
   params = append(params, reflect.ValueOf(40))
   res := val.Method(0).Call(params) // 传入的参数是[]reflect.Value ,返回[]reflect.Value
   fmt.Println("res = ", res[0].Int()) //返回结果，返回的结果是[]reflect.Value
}
func main()  {
   //创建了一个Monster实例
   var a Monster = Monster{
      Name: "黄鼠狼精",
      Age: 400,
      Score: 30.8,
   }
   //将Monster实例传递给TestStruct函数
   TestStruct(a)
}
//struct has 4 fields 
//Field 0: 值为=黄鼠狼精
//Field 0: tag 为 = name
//Field 1: 值为=400
//Field 1: tag 为 = monster_age
//Field 2: 值为=30.8
//Field 2: tag 为 = 成绩
//Field 3: 值为=
//struct has 3 methods 
//---start---
//{黄鼠狼精 400 30.8 }
//---end---
//res =  50

2. 使用反射的方式来获取结构体的tag标签，遍历字段的值，修改字段值，调用结构体方法(要求：通过传递地址的方式完成，在前面案例上修改即可)

3. 定义了两个函数test1和test2，定义一个适配器函数用作统一处理接口

4. 使用反射操作任意结构体类型

5. 使用反射创建并操作结构体

6. 编写一个Cal结构体，有两个字段Num1和Num2

7. 方法GetSub(name string)

8. 使用反射遍历Cal结构体所有的字段信息

9. 使用反射机制完成对GetSub的调用，输出形式为”tom 完成了减法运算，8 - 3 = 5”