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反射是语言里面是非常重要的一个特性,我们经常会看见这个词,但是对于反射没有一个很好的理解,主要是因为对于反射的使用场景不太熟悉。
一、理解变量的内在机制
1.类型信息,元信息,是预先定义好的,静态的。
2.值信息,程序进行过程中,动态变化的。
二、反射和空接口
1.空接口相当于一个容器,能接受任何东西。
2.那怎么判断空接口变量存储的是什么类型呢?之前有使用过类型断言,这只是一个比较基础的方法
3.如果想获取存储变量的类型信息和值信息就要使用反射机制,所以反射是什么? 反射就是动态的获取变量类型信息和值信息的机制。
三、怎么利用反射分析空接口里面的信息呢?
①首先利用的是GO语言里面的Reflect包
②利用包里的TypeOf方法可以获取变量的类型信息
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利用Kind() 可以获取t的类型,如代码所示,这里可以判断a是Int64还是string, 像下面一样使用:
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打印结果:
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③利用包里的ValueOf方法可以获取变量的值信息
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利用ValueOf方法可以得到变量的值信息,ValueOf返回的是一个Value结构体类型,有趣的是 可以使用 v.Type() 获取该变量的类型,和上面reflect.TypeOf() 获取的结果一样。
此外,因为值信息是动态的,所以我们不仅仅可以获取这个变量的类型,还能取得这个变量里面存储的值,利用 v.Int() 、 v.String() 等等就能取得值。如上面的main,调用此函数返回的结果:
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这里存在一个问题,如果传进去一个类型,使用了错误的解析,那么将会在运行的时候报错, 例如将 一个string类型强行的v.Int()。
既然值类型是动态的,能取到保存的值,同样可以设置值。在反射里面有很多set的方法,例如SetFloat、SetInt()、SetString()等可以帮助我们设置值。
① 下面的例子,我想把 x设置为 6.28,但是会报错!
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错误结果:
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结果上说明是不可设置的,为什么呢? 因为我们的x是一个值类型,而值类型的传递是拷贝了一个副本,当 v := reflect.ValueOf(x) 函数通过传递一个 x 拷贝创建了 v,那么 v 的改变并不能更改原始的 x。要想 v 的更改能作用到 x,那就必须传递 x 的地址 v = reflect.ValueOf(&x)。修改程序如下:
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结果:依然报错!为什么传了地址还报错?因为&x是地址了,所以它的类型就变了,可以通过v.Type(),看下改变成了什么:
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由程序可以知道,这个返回的是一个指针类型的。所以上面SetFloat才会失败,那怎么做?
我们正常的赋值,如果是地址的话,例如下面:一般我们都会对*y进行赋值, *的意思就是往这个地址里面赋值。
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同样的,我们在反射里面也可以取地址,需要通过 Elem() 方法进行取地址。再次修改程序
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结果为:
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四、利用反射获取结构体里面的方法和调用。
1.获取结构体的字段
我们可以通过上面的方法判断一个变量是不是结构体。
可以通过 NumField() 获取所有结构体字段的数目、进而遍历,通过Field()方法获取字段的信息。
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执行结果:
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这里需要说明几个问题:
①打印字段名称的时候,使用的是t.Field(i).Name ,Name是静态的,所以属于类型的信息
②打印值的时候,这里将field.Interface()实际上相当于ValueOf的反操作(可以参考这篇文章),所以才能把值打印出来
③此外如果Student中的Name字段变为name(私有),那么则会报错,不能反射出私有变量 错误信息 “panic: reflect.Value.Interface: cannot return value obtained from unexported field or method”
2.对结构体内的字段进行赋值操作
参考下面的代码,对上面的Student进行赋值操作:
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结果:
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3.获取结构体里面的方法
可以通过NumMethod()获得接头体里面的方法数量,然后遍历通过Method()获取方法的具体信息。如下代码所示:
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输出:
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从结果中看到我们可以获取方法的名称以及签名信息,并且这个方法的输出顺序是按照字母排列的。
并且输出结果可以看到一个有趣的现象:结构体的方法其实也是通过函数实现的例如 func(s Student) SetName(name string) 这个方法,反射之后的结果就是 func(main.Student , string) 实际上把Student当参数了。
此外还可以通过反射来调用这些方法。想要通过反射调用结构体里面的方法,首先要知道方法调用时一个动态的,所以要先通过ValueOf获取值,然后通过获取的值进行方法的调用 ,通过 value里面的Method方法 返回一个方法,然后通过Call方法调用,Call是参数是一个切片,也就是参数的列表。以下是Call方法的定义:可以看到参数是一个Value的数组:
如下代码展示了如何调用有参数的方法和无参数的方法:
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执行结果:
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上面格式打印:
%v 相应值的默认格式。 Printf("%v", people) {zhangsan},
%+v 打印结构体时,会添加字段名 Printf("%+v", people) {Name:zhangsan}
%#v 相应值的Go语法表示 Printf("#v", people) main.Human{Name:"zhangsan"}
五、怎么获取结构体里tag的信息。
有时候我们在类型上面定义一些tag,例如使用json和数据库的时候。Field()方法返回的StructField结构体中保存着Tag信息,并且Tag信息可以通过一个Get(Key)的方法获取出来,如下代码所示:
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结果:
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六、应用场景
1.序列化和反序列化,比如json, protobuf等各种数据协议
2.各种数据库的ORM,比如gorm,sqlx等数据库中间件
3.配置文件解析相关的库,比如yaml、ini等
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