Golang反射
Golang反射
1.反射的引子
有时候我们需要写一个函数,这个函数有能力统一处理各种值类型,而这些类型可能无法共享同一个接口,也可能布局未知,也有可能这个类型在我们设计函数时还不存在,这个时候就可以用到反射。
1.空接口可以存储任意类型的变量,那如何知道这个空接口保存数据的类型时什么?值时什么呢?
1).可以使用类型断言
2).可以使用反射实现,也就是在程序运行时动态的获取一个变量的类型信息和值信息。
2.把结构体序列化成json字符串,自动逸结构体Tab标签的时候就用到了反射
2.反射的基本介绍
反射是指在程序运行期间对程序本身进行访问和修改的能力。正常情况程序在编译时,变量被转换为内存地址,变量名不会被编译器写入到可执行的部分。在运行程序时,程序无法获取自身的信息。支持反射的语言可以在程序编译期将变量的反射信息,如字段名称、类型信息、结构体信息等整合到可执行文件中,并给程序提供接口访问反射信息,这样就可以在程序运行期获取类型的反射信息,并且有能力修改它们。
Go可以实现的功能:
1.反射可以在程序运行期间动态的获取变量的各种信息,比如变量的类型、类别
2.如果时结构体,通过反射还可以获取结构体本身的信息,如果结构体的字段、结构体的方法。
3.通过反射,可以修改变量的值,可以调用关联的方法
Go语言中的变量分为两部分:
- 类型信息:预先定义好的元信息。
- 值信息:程序运行过程中可动态变化的。
在Go语言反射机制中,任何接口值都是由一个具体类型和具体类型的值两部分组成的。
在Go语言中反射的相关功能由内置的reflect包提供,任意接口值在反射中都可以理解为由reflect.Type和reflect.Value两部分组成,并且reflect包提供了reflect.TypeOf和reflect.ValueOf两个重要函数来获取任意对象的Value和Type。
3.reflect.TypeOf()获取任意值的类型对象
在Go语言中,使用reflect.TypeOf()函数可以接收任意interface{}参数,可以获得任意值的类型对象(reflect.Type),程序通过类型对象可以访问任意值的类型信息。
type Name和type Kind
在反射中关于类型还划分为两种:类型(Type)和种类(Kind)。因为在Go语言中可以使用type关键字够高很多自定义类型,而种类(Kind)就是指底层的类型,但在反射中,当需要区分指针、结构体等大品种的类型时,就会用到种类(Kind)。
4.reflect.ValueOf()
reflect.ValueOf()返回的是reflect.Value类型,其中包含了原始值的值信息。reflect.Value与原始值之间可以互相转换。
reflect.Value类型提供的获取原始值的方法入下:
方法 | 说明 |
Interface() Interface{} | 将值以interface{}类型返回,可以通过类型断言转换为指定类型 |
Int() int64 | 将值以int类型返回,所有有符号整型均可以此方式返回 |
Uint() uint64 | 将值以uint类型返回,所有无符号整型均可以此方式返回 |
Float() float64 | 将值以双精度(float64)类型返回,所有浮点数(float32,float64)均可以此方式返回 |
Bool() bool | 将值以bool类型返回 |
Bytes() []types | 将值以字节数组[]typtes类型返回 |
String() string | 将值以字符串类型返回 |
通过设置反射设置变量的值
想要在函数中通过反射修改变量的值,需要注意函数参数传递的是值拷贝,必须传递变量地址才能修改变量值,而反射中使用专有的Elem()方法来获取指针对应的值。
5.结构体反射
1.与结构体相关的方法
任意值通过reflect.TypeOf()获得反射对象信息后,如果它的类型是结构体,可以通过反射值对象(reflect.Type)的NumField()和Field()方法获得结构体成员的详细信息。
reflect.Type中与获取街头提成员相关的方法如下表所示。
方法 | 说明 |
Field(i int) StructField | 根据索引,返回索引对应的结构体字段的信息 |
NumField() int | 赶回结构体成员字段数量 |
FieldByName(name string)(StructField, bool) | 根据给定字符串返回字符串对应的结构体字段的信息 |
FieldByIndex(index []int) StructField | 多层成员访问时,根据[]int提供的每个结构体的字段索引,返回字段的信息 |
代码:
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type myInt int
type Person struct {
Name string
Age int
}
//反射获取任意变量的类型
func reflectFn(x interface{}) {
v := reflect.TypeOf(x)
// v.Name() //类型名称
// v.Kind() //种类 指底层的类型
// fmt.Println(v)
fmt.Printf("类型:%v 类型名称:%v 类型种类:%v\n", v, v.Name(), v.Kind())
}
func reflectValue(x interface{}) {
// var num = 20 + x //invalid operation: 20 + x (mismatched types int and interface {})
//使用类型断言来实现相加
// b, _ := x.(int)
// var num = 20 + b//33
//使用反射来实现
// c := reflect.ValueOf(x)
// fmt.Println(c) //13
// var num = 20 + c //invalid operation: 20 + c (mismatched types int and reflect.Value)
// fmt.Println(num)
//反射获取变量的原始值
v := reflect.ValueOf(x)
var m = v.Int() + 12
fmt.Println(m) //25
}
func reflectValue1(x interface{}) {
v := reflect.ValueOf(x)
kind := v.Kind()
switch kind {
case reflect.Int64:
fmt.Printf("int类型的原始值%v, %v + 10 = %v\n", v.Int(), v.Int(), v.Int()+10)
case reflect.Float32:
fmt.Printf("Float32类型的原始值%v, %v + 10.2 = %v\n", v.Float(), v.Float(), v.Float()+10.2)
case reflect.Float64:
fmt.Printf("Float64类型的原始值%v, %v + 10.2 = %v\n", v.Float(), v.Float(), v.Float()+10.1)
case reflect.String:
fmt.Printf("String类型的原始值%v\n", v.String())
default:
fmt.Println("不支持该类型")
}
}
func reflectSetValue(x interface{}) {
// *x = 120 //invalid indirect of x (type interface {})
// v, _ := x.(*int)
// *v = 120 //panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
v := reflect.ValueOf(x)
// fmt.Println(v.Kind()) //ptr
// fmt.Println(v.Elem().Kind()) //int64
if v.Elem().Kind() == reflect.Int64 {
v.Elem().SetInt(120)
} else if v.Elem().Kind() == reflect.String {
v.Elem().SetString("test")
}
}
//student结构体
type Student struct {
Name string `json:"name"`
Age int `json:"age"`
Score int `json:"score"`
}
func (s Student) GetInfo() string {
var str = fmt.Sprintf("姓名:%v 年龄:%v 成绩:%v", s.Name, s.Age, s.Score)
return str
}
func (s *Student) SetInfo(name string, age int, score int) {
s.Name = name
s.Age = age
s.Score = score
}
func (s Student) Print() {
fmt.Println("这是一个打印方法")
}
func PrintStructField(s interface{}) {
t := reflect.TypeOf(s)
v := reflect.ValueOf(s)
//判断参数是不是结构体类型
if t.Kind() != reflect.Struct && t.Elem().Kind() != reflect.Struct {
fmt.Println("传入的参数不是一个结构体")
return
}
//通过类型变量里面的Field可以获取结构体的字段
field0 := t.Field(0)
fmt.Printf("%#v \n", field0) //reflect.StructField{Name:"Name", PkgPath:"", Type:(*reflect.rtype)(0x683180), Tag:"json:\"name\"", Offset:0x0, Index:[]int{0}, Anonymous:false}
fmt.Println("字段名称:", field0.Name) //字段名称: Name
fmt.Println("字段类型:", field0.Type) //字段类型: string
fmt.Println("字段Tag:", field0.Tag.Get("json")) //字段Tag: name
//通过类型变量里面的FieldByName可以获取结构体的字段
field1, ok := t.FieldByName("Age")
if ok {
fmt.Printf("%#v \n", field1) //reflect.StructField{Name:"Age", PkgPath:"", Type:(*reflect.rtype)(0x1d3aa0), Tag:"json:\"age\"", Offset:0x10, Index:[]int{1}, Anonymous:false}
fmt.Println("字段名称:", field1.Name) //字段名称: Age
fmt.Println("字段类型:", field1.Type) //字段类型: int
fmt.Println("字段Tag:", field1.Tag.Get("json")) //字段Tag: age
}
//通过类型变量里面的NumField可以获取到该结构体有几个字段
var fieldCount = t.NumField()
fmt.Println("结构体有", fieldCount, "个属性") //结构体有 3 个属性
//通过值变量获取结构体属性对应的值
fmt.Println(v.FieldByName("Name")) //zhangsan
fmt.Println(v.FieldByName("Age")) //18
for i := 0; i < fieldCount; i++ {
fmt.Printf("属性名称:%v 属性值:%v 属性类型:%v 属性Tag:%v\n", t.Field(i).Name, v.Field(i), t.Field(i).Type, t.Field(i).Tag.Get("json"))
}
/*
输出:
属性名称:Name 属性值:zhangsan 属性类型:string 属性Tag:name
属性名称:Age 属性值:18 属性类型:int 属性Tag:age
属性名称:Score 属性值:98 属性类型:int 属性Tag:score
*/
}
//打印执行方法
func PrintStructFn(s interface{}) {
t := reflect.TypeOf(s)
v := reflect.ValueOf(s)
//判断参数是不是结构体类型
if t.Kind() != reflect.Struct && t.Elem().Kind() != reflect.Struct {
fmt.Println("传入的参数不是一个结构体")
return
}
//通过类型变量里面的Method可以获取结构体的方法
method0 := t.Method(0) //和结构体方法的顺序没有关系,和结构体方法的ASCII码有关系
fmt.Println(method0.Name) //GetInfo
fmt.Println(method0.Type) //func(*main.Student) string
//通过类型变量里面的MethodByName可以获取结构体的方法
method1, ok := t.MethodByName("Print")
if ok {
fmt.Println(method1.Name) //Print
fmt.Println(method1.Type) //func(*main.Student)
}
//通过类型变量获取这个结构体有多少个方法
methodCount := t.NumMethod()
fmt.Println("结构体有", methodCount, "个方法") //结构体有 3 个方法
//通过值类型执行方法(注意需要使用值变量,并且要注意参数)v.Method(0).Call(nil)或者v>MethodByName("").Call
v.Method(1).Call(nil)
v.MethodByName("Print").Call(nil)
info := v.MethodByName("GetInfo").Call(nil)
fmt.Println(info) //[姓名:zhangsan 年龄:18 成绩:98]
//执行方法传入参数(注意需要使用值变量,并且要注意参数,接受的参数时[]reflect.Value的切片)
var params []reflect.Value
params = append(params, reflect.ValueOf("lisi"))
params = append(params, reflect.ValueOf(23))
params = append(params, reflect.ValueOf(98))
v.MethodByName("SetInfo").Call(params)
info2 := v.MethodByName("GetInfo").Call(nil)
fmt.Println(info2) //[姓名:lisi 年龄:23 成绩:98]
}
//反射修改结构体属性
func reflectChangeStruct(s interface{}) {
t := reflect.TypeOf(s)
v := reflect.ValueOf(s)
//判断参数是不是结构体类型
if t.Kind() != reflect.Ptr || t.Elem().Kind() != reflect.Struct {
fmt.Println("传入的参数不是结构体指针类型")
return
}
//修改结构体属性
name := v.Elem().FieldByName("Name")
name.SetString("xiaoli")
age := v.Elem().FieldByName("Age")
age.SetInt(11)
}
func main() {
//reflect.TypeOf()
// a := 10
// b := 23.4
// c := true
// d := "hello Golang"
// reflectFn(a) //类型:int 类型名称:int 类型种类:int
// reflectFn(b) //类型:float64 类型名称:float64 类型种类:float64
// reflectFn(c) //类型:bool 类型名称:bool 类型种类:bool
// reflectFn(d) //类型:string 类型名称:string 类型种类:string
// var e myInt = 34
// var f = Person{
// Name: "zhangsan",
// Age: 15,
// }
// reflectFn(e) //类型:main.myInt 类型名称:myInt 类型种类:int
// reflectFn(f) //类型:main.Person 类型名称:Person 类型种类:struct
// var h = 25
// reflectFn(&h) //类型:*int 类型名称: 类型种类:ptr
// var i = [3]int{1, 2, 3}
// reflectFn(i) //类型:[3]int 类型名称: 类型种类:array
// var j = []int{11, 22, 33}
// reflectFn(j) //类型:[]int 类型名称: 类型种类:slice
// //reflect.ValueOf()
// var a float32 = 3.2
// var b int64 = 100
// var c string = "golang"
// var d bool = true
// var e float64 = 22.22
// reflectValue1(a) //Float32类型的原始值3.200000047683716, 3.200000047683716 + 10.2 = 13.400000047683715
// reflectValue1(b) //int类型的原始值100, 100 + 10 = 110
// reflectValue1(c) //String类型的原始值golang
// reflectValue1(d) //不支持该类型
// reflectValue1(e) //Float64类型的原始值22.22, 22.22 + 10.2 = 32.32
// var a int64 = 100
// reflectSetValue(&a)
// fmt.Println(a) //120
// var b string = "golang"
// reflectSetValue(&b)
// fmt.Println(b) //test
stu1 := Student{
Name: "zhangsan",
Age: 18,
Score: 98,
}
// PrintStructField(stu1)
// PrintStructFn(&stu1)
// fmt.Printf("%#v\n", stu1) //main.Student{Name:"lisi", Age:23, Score:98}
reflectChangeStruct(&stu1)
fmt.Printf("%#v", stu1) //main.Student{Name:"xiaoli", Age:11, Score:98}
}