Go 语言基础之反射(十三)

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一. 反射介绍

反射是指在程序运行期对程序本身进行访问和修改的能力。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程序在运行期使用reflect包访问程序的反射信息。

在上一篇博客中我们介绍了空接口。 空接口可以存储任意类型的变量,那我们如何知道这个空接口保存的数据是什么呢? 反射就是在运行时动态的获取一个变量的类型信息和值信息。

二. 变量的内在机制

  • 变量包含类型信息和值信息 var arr [10]int arr[0] = 10
  • 类型信息:是静态的元信息,是预先定义好的
  • 值信息:是程序运行过程中动态改变的

三. 反射的使用

  • reflect包封装了反射相关的方法
  • 获取类型信息:reflect.TypeOf,是静态的
  • 获取值信息:reflect.ValueOf,是动态的

四. 空接口与反射

  • 反射可以在运行时动态获取程序的各种详细信息
  • 反射获取interface类型信息
package main

import (
   "fmt"
   "reflect"
)

//反射获取interface类型信息

func reflect_type(a interface{}) {
   t := reflect.TypeOf(a)
   fmt.Println("类型是:", t)
   // kind()可以获取具体类型
   k := t.Kind()
   fmt.Println(k)
   switch k {
   case reflect.Float64:
      fmt.Printf("a is float64\n")
   case reflect.String:
      fmt.Println("string")
   }
}

func main() {
   var x float64 = 3.4
   reflect_type(x)
}
  • 反射获取interface值信息
package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

//反射获取interface值信息

func reflect_value(a interface{}) {
    v := reflect.ValueOf(a)
    fmt.Println(v)
    k := v.Kind()
    fmt.Println(k)
    switch k {
    case reflect.Float64:
        fmt.Println("a是:", v.Float())
    }
}

func main() {
    var x float64 = 3.4
    reflect_value(x)
}
  • 反射修改值信息
package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

//反射修改值
func reflect_set_value(a interface{}) {
    v := reflect.ValueOf(a)
    k := v.Kind()
    switch k {
    case reflect.Float64:
        // 反射修改值
        v.SetFloat(6.9)
        fmt.Println("a is ", v.Float())
    case reflect.Ptr:
        // Elem()获取地址指向的值
        v.Elem().SetFloat(7.9)
        fmt.Println("case:", v.Elem().Float())
        // 地址
        fmt.Println(v.Pointer())
    }
}

func main() {
    var x float64 = 3.4
    // 反射认为下面是指针类型,不是float类型
    reflect_set_value(&x)
    fmt.Println("main:", x)
}

五. 结构体与反射

查看类型、字段和方法

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

// 定义结构体
type User struct {
    Id   int
    Name string
    Age  int
}

// 绑方法
func (u User) Hello() {
    fmt.Println("Hello")
}

// 传入interface{}
func Poni(o interface{}) {
    t := reflect.TypeOf(o)
    fmt.Println("类型:", t)
    fmt.Println("字符串类型:", t.Name())
    // 获取值
    v := reflect.ValueOf(o)
    fmt.Println(v)
    // 可以获取所有属性
    // 获取结构体字段个数:t.NumField()
    for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
        // 取每个字段
        f := t.Field(i)
        fmt.Printf("%s : %v", f.Name, f.Type)
        // 获取字段的值信息
        // Interface():获取字段对应的值
        val := v.Field(i).Interface()
        fmt.Println("val :", val)
    }
    fmt.Println("=================方法====================")
    for i := 0; i < t.NumMethod(); i++ {
        m := t.Method(i)
        fmt.Println(m.Name)
        fmt.Println(m.Type)
    }

}

func main() {
    u := User{1, "zs", 20}
    Poni(u)
}

查看匿名字段

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

// 定义结构体
type User struct {
    Id   int
    Name string
    Age  int
}

// 匿名字段
type Boy struct {
    User
    Addr string
}

func main() {
    m := Boy{User{1, "zs", 20}, "bj"}
    t := reflect.TypeOf(m)
    fmt.Println(t)
    // Anonymous:匿名
    fmt.Printf("%#v\n", t.Field(0))
    // 值信息
    fmt.Printf("%#v\n", reflect.ValueOf(m).Field(0))
}

修改结构体的值

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

// 定义结构体
type User struct {
    Id   int
    Name string
    Age  int
}

// 修改结构体值
func SetValue(o interface{}) {
    v := reflect.ValueOf(o)
    // 获取指针指向的元素
    v = v.Elem()
    // 取字段
    f := v.FieldByName("Name")
    if f.Kind() == reflect.String {
        f.SetString("kuteng")
    }
}

func main() {
    u := User{1, "5lmh.com", 20}
    SetValue(&u)
    fmt.Println(u)
}

调用方法

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

// 定义结构体
type User struct {
    Id   int
    Name string
    Age  int
}

func (u User) Hello(name string) {
    fmt.Println("Hello:", name)
}

func main() {
    u := User{1, "5lmh.com", 20}
    v := reflect.ValueOf(u)
    // 获取方法
    m := v.MethodByName("Hello")
    // 构建一些参数
    args := []reflect.Value{reflect.ValueOf("6666")}
    // 没参数的情况下:var args2 []reflect.Value
    // 调用方法,需要传入方法的参数
    m.Call(args)
}

获取字段的tag

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

type Student struct {
    Name string `json:"name1" db:"name2"`
}

func main() {
    var s Student
    v := reflect.ValueOf(&s)
    // 类型
    t := v.Type()
    // 获取字段
    f := t.Elem().Field(0)
    fmt.Println(f.Tag.Get("json"))
    fmt.Println(f.Tag.Get("db"))
}

六. 反射是把双刃剑

反射是一个强大并富有表现力的工具,能让我们写出更灵活的代码。但是反射不应该被滥用,原因有以下三个。

  • 基于反射的代码是极其脆弱的,反射中的类型错误会在真正运行的时候才会引发panic,那很可能是在代码写完的很长时间之后。
  • 大量使用反射的代码通常难以理解。
  • 反射的性能低下,基于反射实现的代码通常比正常代码运行速度慢一到两个数量级。

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