go學習（一）-反射

介紹

反射是一種機制，是指可以動態的獲取對象信息（名稱、屬性、類型等）、操作對象（創建對象、修改屬性值、調用方法等）
意義：
- 因爲有的時候，並不知道對象具體是什麼類型，有哪些屬性和方法
- 便於編寫通用的框架，實現松耦合、高複用。比如，ORM庫操作、json序列化等
golang的反射
- golang提供了reflect包實現反射處理，golang的反射是對接口變量的動態類型（type）和動態值（value）相關的操作。
reflect包的核心如下:
- reflect.TypeOf(i interface{}) Type：獲取一個“空接口”的動態類型，封裝成reflect.Type返回（內部爲reflect.rType實例）（備註：入參爲副本拷貝）
- reflect.ValueOf(i interface{}) Value：獲取一個“空接口”的所有信息（備註：入參爲副本拷貝）
- Value：是一個結構體，擁有“動態對象”的所有信息
- Type：這是一個接口
- 此外，還有2個包，可以瞭解一下：
  * Method：定義了方法的屬性名而已
  * Kind：定義了元數據
圖示：

示例介紹

入門示例

通過反射操作一個int：

func main() {
	// 基本數據類型的反射操作
	var i int = 10
	fmt.Println("獲取i的Type：", reflect.TypeOf(i))		// 獲取反射類型
	fmt.Println("獲取i的Value：", reflect.ValueOf(i))	// 獲取反射值
	
	// 開始修改i的值，需要用指針，因爲ValueOf的入參爲值拷貝
	iOf := reflect.ValueOf(&i)
	iOf.Elem().SetInt(20)
	fmt.Println("修改後i的值爲：", i)

	// 將Value再轉回指針：
	i2 := iOf.Interface().(*int)
	fmt.Println("修改後i2的值爲：", *i2)
}

輸出結果：

獲取i的Type： int
獲取i的Value： 10
修改後i的值爲： 20
修改後i2的值爲： 20

這是一個簡單的示例，可以看到，通過反射，正常的修改了i的值。
並且，反射後的Value，也可以正常的轉換回int指針

Value操作

上面的簡單的反射操作，核心在於Value類的操作，而Value包含了很多方法（http://docscn.studygolang.com/pkg/reflect/#Copy）

// 設置Value值：
//func (v Value) Set(x Value)				// 設置一個Value值，比如int類型的：i.Set(reflect.ValueOf(44))
//func (v Value) SetBool(x bool)			// 設置bool值，如下都是相同的調用方式：i.Elem().SetBool(false)
//func (v Value) SetBytes(x []byte)
//func (v Value) SetCap(n int)
//func (v Value) SetComplex(x complex128)
//func (v Value) SetFloat(x float64)
//func (v Value) SetInt(x int64)
//func (v Value) SetLen(n int)
//func (v Value) SetMapIndex(key, val Value)
//func (v Value) SetPointer(x unsafe.Pointer)
//func (v Value) SetString(x string)
//func (v Value) SetUint(x uint64)

fmt.Println("Addr():", iOf.Elem().Addr())
fmt.Println("Bool():", reflect.ValueOf(false).Bool())
fmt.Println("Bytes():", reflect.ValueOf(make([]byte, 3)).Bytes())
//func (v Value) Addr() Value				// 獲取地址信息：iOf.Elem().Addr())
//func (v Value) Bool() bool				// 獲取bool型的反射：reflect.ValueOf(false).Bool()
//func (v Value) Bytes() []byte				// 獲取字節數組: reflect.ValueOf(make([]byte, 3)).Bytes()

//func (v Value) Call(in []Value) []Value
//func (v Value) CallSlice(in []Value) []Value

fmt.Println("CanAddr():", reflect.ValueOf(1).CanAddr())
fmt.Println("CanInterface():", reflect.ValueOf(1).CanInterface())
fmt.Println("CanSet():", reflect.ValueOf(1).CanSet())
//func (v Value) CanAddr() bool				// 是否可以獲取Addr：reflect.ValueOf(1).CanAddr()
//func (v Value) CanInterface() bool		// 是否可以轉化爲Interface：reflect.ValueOf(1).CanInterface()
//func (v Value) CanSet() bool				// 是否可以修改值：reflect.ValueOf(1).CanSet()
//func (v Value) Cap() int					// 獲取容量值：如果是非數組、管道、切片，則會異常panic
//func (v Value) Close()					// 關閉channel對象，非channel時拋出異常panic
//func (v Value) Complex() complex128		// 返回複數的underlying value（實部？）
//func (v Value) Convert(t Type) Value		// 將v類型轉爲t類型
//func (v Value) Elem() Value				// 返回v的值、或v指向的值(指針場景)
//func (v Value) Field(i int) Value			// 返回struct的第i個字段
//func (v Value) FieldByIndex(index []int) Value	// 返回一個嵌套的field列表
//func (v Value) FieldByName(name string) Value		// 根據名字在struct中查找字段
//func (v Value) FieldByNameFunc(match func(string) bool) Value	// 按照函數規則查找字段（函數式編程）

var f1 float64 = 1.234
fmt.Println("f1 Float(): ", reflect.ValueOf(f1).Float())
//func (v Value) Float() float64			// 返回float64 Value的真實值
//func (v Value) Index(i int) Value			// 返回第i個Value，僅限於：數組、管道、切片
//func (v Value) Int() int64				// 返回int值，僅限於int類型：int8/16/32/64
//func (v Value) Interface() (i interface{})// 將Value轉爲interface
//func (v Value) InterfaceData() [2]uintptr	// 沒理解？？？？
//func (v Value) IsNil() bool				// 判斷Value是否爲nil
//func (v Value) IsValid() bool				// 判斷Value是否有值，如果爲0時返回false
//func (v Value) Kind() Kind				// 返回kind類型
//func (v Value) Len() int					// 返回Value長度，僅限於string、數組、管道、切片
//func (v Value) MapIndex(key Value) Value	// 返回map類型的key對應的value
//func (v Value) MapKeys() []Value			// 返回map類型的key列表
//func (v Value) Method(i int) Value		// 返回第i個方法（struct中方法按照字母的字典序排序）
//func (v Value) MethodByName(name string) Value	// 按照name查找方法
//func (v Value) NumField() int				// 返回字段數
//func (v Value) NumMethod() int			// 返回方法數
//func (v Value) OverflowComplex(x complex128) bool	// 判斷Value是否可以表示x complex128
//func (v Value) OverflowFloat(x float64) bool		// 判斷Value是否可以表示x float64
//func (v Value) OverflowInt(x int64) bool			// 判斷Value是否可以表示x int64
//func (v Value) OverflowUint(x uint64) bool		// 判斷Value是否可以表示x uint64
//func (v Value) Pointer() uintptr			// 返回v的值，將v的值作爲指針
//func (v Value) Recv() (x Value, ok bool)	// ???
//func (v Value) Send(x Value)				// ???

//func (v Value) Slice(i, j int) Value		// 返回v中到j的切片
//func (v Value) Slice3(i, j, k int) Value	// 返回v的三維的切片？？？
//func (v Value) String() string			// 返回v的值爲string
//func (v Value) TryRecv() (x Value, ok bool)	// ???
//func (v Value) TrySend(x Value) bool		// ??/
//func (v Value) Type() Type				// 返回v的類型
//func (v Value) Uint() uint64				// 返回uint64的value值
//func (v Value) UnsafeAddr() uintptr		// 返回指向v的的值的指針---注意和Pointer()的區別

備註：方法裏面含有一些channel的操作，這裏先不做介紹

示例：操作struct

Value包含了很多方法，可以通過一個簡單的struct操作來學習一下
聲明一個Student struct：

// 待反射的類，定義三個屬性、三個方法
type Student struct {
	Name  string  `json:"name" nickname:"name"`
	Age   int     `json:"age" nickname:"old"`
	Place *string `json:"place" nickname:"pla"`
}

func (s Student) Say() {
	fmt.Println("Student say... ...")
}

func (s Student) Play(a string, b string) {
	fmt.Println("Student play with ", a, b)
}

func (s Student) Cal(a int, b int) int {
	fmt.Println("Student cal a+b=", a+b)
	return a + b
}

測試：

func main() {
	fmt.Println("===========================================================")
	var str string = "杭州"
	student := Student{
		Name:  "zhangsan",
		Age:   20,
		Place: &str,
	}
	fmt.Println("獲取的Student類型：", reflect.TypeOf(student))
	fmt.Println("獲取的Student值爲：", reflect.ValueOf(student))
	fmt.Println("==========================開始獲取student的屬性方法==========================")
	sOf := reflect.ValueOf(student)
	sTy := reflect.TypeOf(student)
	fmt.Println("Student的字段個數：", sOf.NumField())
	fmt.Println("Student的方法個數：", sOf.NumMethod())
	for i:=0; i<sOf.NumField(); i++ {
		fmt.Println("Student的第", i ,"個字段爲：", sOf.Field(i))
		fmt.Println("Student的第", i ,"個方法爲：", sOf.Method(i))
		get := sTy.Field(i).Tag.Get("json")
		if get != "" {
			fmt.Println("Student的第", i ,"個字段的tag爲：", get)
		}
	}

	fmt.Println("==========================修改值==========================")
	// 下面兩種方式都可以
	//reflect.ValueOf(&student).Elem().FieldByName("Name").SetString("lisi")
	reflect.ValueOf(&student).Elem().Field(0).SetString("lisi")
	fmt.Println("Student修改後：", student)

	fmt.Println("==========================反射調用方法==========================")
	fmt.Println("調用方法：", sOf.MethodByName("Say").Call(nil))
	var params []reflect.Value
	val1 := reflect.ValueOf(2)
	val2 := reflect.ValueOf(3)
	params = append(params, val1)
	params = append(params, val2)
	fmt.Println("調用方法：", sOf.MethodByName("Cal").Call(params))
}

輸出結果：

===========================================================
獲取的Student類型： main.Student
獲取的Student值爲： {zhangsan 20 0xc000010200}
==========================開始獲取student的屬性方法==========================
Student的字段個數： 3
Student的方法個數： 3
Student的第 0 個字段爲： zhangsan
Student的第 0 個方法爲： 0x1087960
Student的第 0 個字段的tag爲： name
Student的第 1 個字段爲： 20
Student的第 1 個方法爲： 0x1087960
Student的第 1 個字段的tag爲： age
Student的第 2 個字段爲： 0xc000010200
Student的第 2 個方法爲： 0x1087960
Student的第 2 個字段的tag爲： place
==========================修改值==========================
Student修改後： {lisi 20 0xc000010200}
==========================反射調用方法==========================
Student say... ...
調用方法： []
Student cal a+b= 5
調用方法： [<int Value>]

注意，當需要修改結構體裏的字段時，需要傳入指針類型

通過反射創建結構體

代碼：

fmt.Println("==========================反射創建Student==========================")
stuType := reflect.TypeOf(student)
value := reflect.New(stuType)
student1 := value.Interface().(*Student)
student1.Name = "fanshe"
student1.Age = 200
fmt.Println("反射創建的student", value)

結果
可以看到，正常的創建了Student類

==========================反射創建Student==========================
反射創建的student &{fanshe 200 <nil>}

其它

關於reflect.Kind
它是一個常量類集合：

const (
    Invalid Kind = iota // iota是一個常量0，用於const聲明中，表示序列0，後續的每一行數會加一
    Bool // 1
    Int   // 2
    Int8  // 3     因爲iota標識了序列起始爲0，故下面的每一行都+1
    Int16
    Int32
    Int64
    Uint
    Uint8
    Uint16
    Uint32
    Uint64
    Uintptr
    Float32
    Float64
    Complex64
    Complex128
    Array
    Chan
    Func
    Interface
    Map
    Ptr
    Slice
    String
    Struct
    UnsafePointer
)

這裏有一點需要解釋一下：iota
a. 在const中聲明一次iota即可，後續的聲明都會被覆蓋掉
b. iota聲明是以行爲標識，一行中聲明多個變量時，這些變量都是一樣的結果

測試一下iota：

fmt.Println("==========================測試iota==========================")
const (
	a = iota
	b
	c
	d string = "ssss"
	e
)
fmt.Printf("a=%v, b=%v, c=%v, d=%v, e=%v \n", a, b, c, d, e)

const (
	a1 = iota
	b11, b12 = iota, iota
	c1 = iota
)
fmt.Printf("a1=%v, b11=%v, b12=%v, c1=%v \n", a1, b11, b12, c1)

#########################################
//輸出結果：
==========================測試iota==========================
a=0, b=1, c=2, d=ssss, e=ssss 
a1=0, b11=1, b12=1, c1=2

可以看到：第二個聲明的b11和b12在同一行，並且值都爲1（本身聲明的iota會被覆蓋掉）

reflect.Method
Method是一個結構體，暫無對外暴露的成員方法（在反射的內部調用）

type Method struct {
    // Name is the method name.
    // PkgPath is the package path that qualifies a lower case (unexported)
    // method name.  It is empty for upper case (exported) method names.
    // The combination of PkgPath and Name uniquely identifies a method
    // in a method set.
    // See http://golang.org/ref/spec#Uniqueness_of_identifiers
    Name    string
    PkgPath string

    Type  Type  // method type
    Func  Value // func with receiver as first argument
    Index int   // index for Type.Method
}

Type和Kind的區別：
Type是類型，Kind是類別：Kind的範圍大於Type：對於基本類型(int/float/string…)，Kind和Type返回一樣，但是對於struct，Kind返回“struct”，而Type返回具體的結構體名“Student”

參考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/53114706
https://www.jianshu.com/p/9816a7a551cd
https://www.jianshu.com/p/32e4cf8ffffb
https://www.jianshu.com/p/444b55edf32e
https://zhuanlan.zhihu.com/p/53114706

go學習（一）-反射

介紹

示例介紹

入門示例

Value操作

示例：操作struct

通過反射創建結構體

其它

參考

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