golang反射有啥用?下面本篇文章給大家介紹一下golang反射(reflection)。有一定的參考價(jià)值,有需要的朋友可以參考一下,希望對(duì)大家有所幫助。
golang(go)是一種過(guò)程編程語(yǔ)言,可用于快速機(jī)器代碼編譯。它是一種靜態(tài)類型的編譯語(yǔ)言。它提供了并發(fā)機(jī)制,可以輕松開(kāi)發(fā)多核和聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器級(jí)程序。它是快速,動(dòng)態(tài)類型和解釋語(yǔ)言;它提供對(duì)接口和類型嵌入的支持。
基本了解
在Go語(yǔ)言中,大多數(shù)時(shí)候值/類型/函數(shù)非常直接,要的話,定義一個(gè)。你想要個(gè)Struct
type Foo struct { A int B string }
你想要一個(gè)值,你定義出來(lái)
var x Foo
你想要一個(gè)函數(shù),你定義出來(lái)
func DoSomething(f Foo) { fmt.Println(f.A, f.B) }
但是有些時(shí)候,你需要搞一些運(yùn)行時(shí)才能確定的東西,比如你要從文件或者網(wǎng)絡(luò)中獲取一些字典數(shù)據(jù)。又或者你要搞一些不同類型的數(shù)據(jù)。在這種情況下,reflection(反射)
就有用啦。reflection能夠讓你擁有以下能力:
-
在運(yùn)行時(shí)檢查type
-
在運(yùn)行時(shí)檢查/修改/創(chuàng)建 值/函數(shù)/結(jié)構(gòu)
總的來(lái)說(shuō),go的reflection
圍繞者三個(gè)概念Types
, Kinds
, Values
。 所有關(guān)于反射的操作都在reflect
包里面
反射的Power
Type的Power
首先,我們看看如何通過(guò)反射來(lái)獲取值得類型。
varType := reflect.TypeOf(var)
從反射接口可以看到有一大堆得函數(shù)等著我們?nèi)ビ???梢詮淖⑨尷锩婵吹健7瓷浒J(rèn)我們知道我們要干啥子,比如varType.Elem()就會(huì)panic。因?yàn)镋lem()只有Array, Chan, Map, Ptr, or Slice.這些類型才有這個(gè)方法。具體可以查看測(cè)試代碼。通過(guò)運(yùn)行以下代碼可查看所有reflect函數(shù)的示例
package main import ( "fmt" "reflect" ) type FooIF interface { DoSomething() DoSomethingWithArg(a string) DoSomethingWithUnCertenArg(a ... string) } type Foo struct { A int B string C struct { C1 int } } func (f *Foo) DoSomething() { fmt.Println(f.A, f.B) } func (f *Foo) DoSomethingWithArg(a string) { fmt.Println(f.A, f.B, a) } func (f *Foo) DoSomethingWithUnCertenArg(a ... string) { fmt.Println(f.A, f.B, a[0]) } func (f *Foo) returnOneResult() int { return 2 } func main() { var simpleObj Foo var pointer2obj = &simpleObj var simpleIntArray = [3]int{1, 2, 3} var simpleMap = map[string]string{ "a": "b", } var simpleChan = make(chan int, 1) var x uint64 var y uint32 varType := reflect.TypeOf(simpleObj) varPointerType := reflect.TypeOf(pointer2obj) // 對(duì)齊之后要多少容量 fmt.Println("Align: ", varType.Align()) // 作為結(jié)構(gòu)體的`field`要對(duì)其之后要多少容量 fmt.Println("FieldAlign: ", varType.FieldAlign()) // 叫啥 fmt.Println("Name: ", varType.Name()) // 絕對(duì)引入路徑 fmt.Println("PkgPath: ", varType.PkgPath()) // 實(shí)際上用了多少內(nèi)存 fmt.Println("Size: ", varType.Size()) // 到底啥類型的 fmt.Println("Kind: ", varType.Kind()) // 有多少函數(shù) fmt.Println("NumMethod: ", varPointerType.NumMethod()) // 通過(guò)名字獲取一個(gè)函數(shù) m, success := varPointerType.MethodByName("DoSomethingWithArg") if success { m.Func.Call([]reflect.Value{ reflect.ValueOf(pointer2obj), reflect.ValueOf("sad"), }) } // 通過(guò)索引獲取函數(shù) m = varPointerType.Method(1) m.Func.Call([]reflect.Value{ reflect.ValueOf(pointer2obj), reflect.ValueOf("sad2"), }) // 是否實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口 fmt.Println("Implements:", varPointerType.Implements(reflect.TypeOf((*FooIF)(nil)).Elem())) // 看看指針多少bit fmt.Println("Bits: ", reflect.TypeOf(x).Bits()) // 查看array, chan, map, ptr, slice的元素類型 fmt.Println("Elem: ", reflect.TypeOf(simpleIntArray).Elem().Kind()) // 查看Array長(zhǎng)度 fmt.Println("Len: ", reflect.TypeOf(simpleIntArray).Len()) // 查看結(jié)構(gòu)體field fmt.Println("Field", varType.Field(1)) // 查看結(jié)構(gòu)體field fmt.Println("FieldByIndex", varType.FieldByIndex([]int{2, 0})) // 查看結(jié)構(gòu)提field fi, success2 := varType.FieldByName("A") if success2 { fmt.Println("FieldByName", fi) } // 查看結(jié)構(gòu)體field fi, success2 = varType.FieldByNameFunc(func(fieldName string) bool { return fieldName == "A" }) if success2 { fmt.Println("FieldByName", fi) } // 查看結(jié)構(gòu)體數(shù)量 fmt.Println("NumField", varType.NumField()) // 查看map的key類型 fmt.Println("Key: ", reflect.TypeOf(simpleMap).Key().Name()) // 查看函數(shù)有多少個(gè)參數(shù) fmt.Println("NumIn: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).NumIn()) // 查看函數(shù)參數(shù)的類型 fmt.Println("In: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).In(0)) // 查看最后一個(gè)參數(shù),是否解構(gòu)了 fmt.Println("IsVariadic: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).IsVariadic()) // 查看函數(shù)有多少輸出 fmt.Println("NumOut: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).NumOut()) // 查看函數(shù)輸出的類型 fmt.Println("Out: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.returnOneResult).Out(0)) // 查看通道的方向, 3雙向。 fmt.Println("ChanDir: ", int(reflect.TypeOf(simpleChan).ChanDir())) // 查看該類型是否可以比較。不能比較的slice, map, func fmt.Println("Comparable: ", varPointerType.Comparable()) // 查看類型是否可以轉(zhuǎn)化成另外一種類型 fmt.Println("ConvertibleTo: ", varPointerType.ConvertibleTo(reflect.TypeOf("a"))) // 該類型的值是否可以另外一個(gè)類型 fmt.Println("AssignableTo: ", reflect.TypeOf(x).AssignableTo(reflect.TypeOf(y))) }
Value的Power
除了檢查變量的類型,你可以通過(guò)reflection來(lái)讀/寫(xiě)/新建一個(gè)值。不過(guò)首先先獲取反射值類型
refVal := reflect.ValueOf(var)
如果你想要修改變量的值。你需要獲取反射指向該變量的指針,具體原因后面解釋
refPtrVal := reflect.ValueOf(&var)
當(dāng)然你有了reflect.Value,通過(guò)Type()方法可以很容易的獲取reflect.Type。如果要改變?cè)撟兞康闹涤?/p>
refPtrVal.Elem().Set(newRefValue)
當(dāng)然Set方法的參數(shù)必須也得是reflect.Value
如果你想創(chuàng)建一個(gè)新的值,用以下下代碼
newPtrVal := reflect.New(varType)
然后在用Elem().Set()來(lái)進(jìn)行值的初始化。當(dāng)然還有不同的value有一大堆的不同的方法。這里就不寫(xiě)了。我們重點(diǎn)看看下面這段官方例子
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { // swap is the implementation passed to MakeFunc. // It must work in terms of reflect.Values so that it is possible // to write code without knowing beforehand what the types // will be. swap := func(in []reflect.Value) []reflect.Value { return []reflect.Value{in[1], in[0]} } // makeSwap expects fptr to be a pointer to a nil function. // It sets that pointer to a new function created with MakeFunc. // When the function is invoked, reflect turns the arguments // into Values, calls swap, and then turns swap's result slice // into the values returned by the new function. makeSwap := func(fptr interface{}) { // fptr is a pointer to a function. // Obtain the function value itself (likely nil) as a reflect.Value // so that we can query its type and then set the value. fn := reflect.ValueOf(fptr).Elem() // Make a function of the right type. v := reflect.MakeFunc(fn.Type(), swap) // Assign it to the value fn represents. fn.Set(v) } // Make and call a swap function for ints. var intSwap func(int, int) (int, int) makeSwap(&intSwap) fmt.Println(intSwap(0, 1)) // Make and call a swap function for float64s. var floatSwap func(float64, float64) (float64, float64) makeSwap(&floatSwap) fmt.Println(floatSwap(2.72, 3.14)) }
原理
認(rèn)清楚type與interface
go是一個(gè)靜態(tài)類型語(yǔ)言,每一個(gè)變量有static type,比如int,float,何謂static type,我的理解是一定長(zhǎng)度的二進(jìn)制塊與解釋。比如同樣的二進(jìn)制塊00000001 在bool類型中意思是true。而在int類型中解釋是1. 我們看看以下這個(gè)最簡(jiǎn)單的例子
type MyInt int var i int var j MyInt
i,j在內(nèi)存中都是用int這一個(gè)底層類型來(lái)表示,但是在實(shí)際編碼過(guò)程中,在編譯的時(shí)候他們并非一個(gè)類型,你不能直接將i的值賦給j。是不是有點(diǎn)奇怪,你執(zhí)行的時(shí)候編譯器會(huì)告訴你,你不能將MyInt類型的值賦給int類型的值。這個(gè)type不是class也不是python的type.
interface作為一種特殊的type, 表示方法的集合。一個(gè)interface的值可以存任何確定的值只要這個(gè)值實(shí)現(xiàn)了interface的方法。interface{}某些時(shí)候和Java的Object好想,實(shí)際上interface是有兩部分內(nèi)容組成的,實(shí)際的值和值的具體類型。這也可以解釋為什么下面這段代碼和其他語(yǔ)言都不一樣。具體關(guān)于interface的原理可以參考go data structures: interfaces。
package main import ( "fmt" ) type A interface { x(param int) } type B interface { y(param int) } type AB struct { } func (ab *AB) x(param int) { fmt.Printf("%p", ab) fmt.Println(param) } func (ab *AB) y(param int) { fmt.Printf("%p", ab) fmt.Println(param) } func printX(a A){ fmt.Printf("%p", a) a.x(2) } func printY(b B){ fmt.Printf("%p", b) b.y(3) } func main() { var ab = new(AB) printX(ab) printY(ab) var aInfImpl A var bInfImpl B aInfImpl = new(AB) //bInfImpl = aInfImpl 會(huì)報(bào)錯(cuò) bInfImpl = aInfImpl.(B) bInfImpl.y(2) }
golang反射三定理
把一個(gè)interface值,拆分出反射對(duì)象
反射僅僅用于檢查接口值的(Value, Type)。如上一章提到的兩個(gè)方法ValueOf和TypeOf。通過(guò)ValueOf我門可以輕易的拿到Type
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { var x float64 = 3.4 fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(x)) }
這段代碼輸出
type: float64
那么問(wèn)題就來(lái)了,接口在哪里?只是申明了一個(gè)float64的變量。哪里來(lái)的interface。有的,答案就藏在 TypeOf參數(shù)里面
func TypeOf(i interface{}) Type
當(dāng)我們調(diào)用reflect.TypeOf(x), x首先被存在一個(gè)空的interface里面。然后在被當(dāng)作參數(shù)傳到函數(shù)執(zhí)行棧內(nèi)。** reflect.TypeOf解開(kāi)這個(gè)interface的pair然后恢復(fù)出類型信息**
把反射對(duì)象組合成一個(gè)接口值
就像鏡面反射一樣,go的反射是可逆的。給我一個(gè)reflect.Value。我們能夠恢復(fù)出一個(gè)interface的值。事實(shí)上,以下函數(shù)干的事情就是將Value和Type組狠起來(lái)塞到 interface里面去。所以我們可以
y := v.Interface().(float64) // y will have type float64. fmt.Println(y)
接下來(lái)就是見(jiàn)證奇跡的時(shí)刻。fmt.Println和fmt.Printf的參數(shù)都是interface{}。我們真正都不需要將上面例子的y轉(zhuǎn)化成明確的float64。我就可以去打印他比如
fmt.Println(v.Interface())
甚至我們的interface藏著的那個(gè)type是float64。我們可以直接用占位符來(lái)打印
fmt.Println("Value is %7.len", v.Interface())
再重復(fù)一邊,沒(méi)有必要將v.Interface()的類型強(qiáng)轉(zhuǎn)到float64;這個(gè)空的interface{}包含了concrete type。函數(shù)調(diào)用會(huì)恢復(fù)出來(lái)
要改變一個(gè)反射對(duì)象,其值必須是可設(shè)置的
第三條比較讓你比較困惑。不過(guò)如果我們理解了第一條,那么這條其實(shí)非常好理解。先看一下下面這個(gè)例子
var x float64 = 3.4 v := reflect.ValueOf(x) v.SetFloat(7.1) // Error: will panic.
如果執(zhí)行這段代碼,你會(huì)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)panic以下信息
panic: reflect.Value.SetFloat using unaddressable value
可設(shè)置性是一個(gè)好東西,但不是所有reflect.Value都有他…可以通過(guò)CanSet 函數(shù)來(lái)獲取是否可設(shè)置
var x float64 = 3.4 v := reflect.ValueOf(x) fmt.Println("settability of v:", v.CanSet())
那么到底為什么要有一個(gè)可設(shè)置性呢?可尋址才可設(shè)置,我們?cè)谟胷eflect.ValueOf時(shí)候,實(shí)際上是函數(shù)傳值。獲取x的反射對(duì)象,實(shí)際上是另外一個(gè)float64的內(nèi)存的反射對(duì)象。這個(gè)時(shí)候我們?cè)偃ピO(shè)置該反射對(duì)象的值,沒(méi)有意義。這段內(nèi)存并不是你申明的那個(gè)x。
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