Golang之反射reflect包

反射规则

在计算机科学领域，反射是指一类应用，它们能够自描述和自控制。也就是说，这类应用通过采用某种机制来实现对自己行为的描述（self-representation）和监测（examination），并能根据自身行为的状态和结果，调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。

每个语言的反射模型都不同（同时许多语言根本不支持反射）。
Go语言实现了反射，所谓反射就是动态运行时的状态。
我们用到的包是reflect。

从接口值到反射对象的反射

反射仅是一种用来检测存储在接口变量内部(值value,实例类型concret type)pair对的一种机制。
在reflect反射包中有两种类型让我们可以访问接口变量内容

• reflect.ValueOf()

// ValueOf returns a new Value initialized to the concrete value
// stored in the interface i. ValueOf(nil) returns the zero Value.
func ValueOf(i interface{}) Value {...}

• reflect.TypeOf()

// TypeOf returns the reflection Type that represents the dynamic type of i.
// If i is a nil interface value, TypeOf returns nil.
func TypeOf(i interface{}) Type {...}

一个简单的案例：

package main

import (
    "reflect"
    "fmt"
)

type ControllerInterface interface {
    Init(action string, method string)
}

type Controller struct {
    Action string
    Method string
    Tag string `json:"tag"`
}

func (c *Controller) Init(action string, method string){
    c.Action = action
    c.Method = method
}


func main(){
    //初始化
    runController := &Controller{
        Action:"Run1",
        Method:"GET",
    }

    //Controller实现了ControllerInterface方法,因此它就实现了ControllerInterface接口
    var i ControllerInterface
    i = runController

    // 得到实际的值,通过v我们获取存储在里面的值,还可以去改变值
    v := reflect.ValueOf(i)
    fmt.Println("value:",v)

    // 得到类型的元数据,通过t我们能获取类型定义里面的所有元素
    t := reflect.TypeOf(i)
    fmt.Println("type:",t)

    // 转化为reflect对象之后我们就可以进行一些操作了,也就是将reflect对象转化成相应的值
    ......

}

打印结果：
value: &{Run1 GET}
type: *main.Controller

• v 是i接口为指向main包下struct Controller的指针(runController)目前的所存储值
• t 是i接口为指向main包下struct Controller的指针类型。

转换reflect对象之后操作

接口i所指向的对象的值操作

// Elem返回值v包含的接口
controllerValue := v.Elem() 
fmt.Println("controllerType(reflect.Value):",controllerType)
//获取存储在第一个字段里面的值
fmt.Println("Action:", controllerValue.Field(0).String())

controllerType(reflect.Value): {Run1 GET }
Action: Run1

接口i所指向的对象的类型操作

获取定义在struct里面的标签

// Elem返回类型的元素类型。
controllerType := t.Elem()  
tag := controllerType.Field(2).Tag //Field(第几个字段,index从0开始)
fmt.Println("Tag:", tag)

Tag: json:”tag”

通过reflect.TypeOf(i)获取对象方法的信息

method, _ := t.MethodByName("Init")
fmt.Println(method)

打印结果：
{Init  func(*main.Controller, string, string) <func(*main.Controller, string, string) Value> 0}

它返回了一个对象方法的信息集合即Method，关于Method结构定义在reflect/type.go下具体为：

// Method represents a single method.
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
}

通过reflect.ValueOf(i)获取对象方法的信息

vMethod := v.MethodByName("Init")
fmt.Println(vMethod)

通过reflect.ValueOf(i)调用方法

package main
import (
    "reflect"
    "fmt"
)
type ControllerInterface interface {
    Init(action string, method string)
}
type Controller struct {
    Action string
    Method string
    Tag string `json:"tag"`
}
func (c *Controller) Init(action string, method string){
    c.Action = action
    c.Method = method
    //增加fmt打印，便于看是否调用
    fmt.Println("Init() is run.")
    fmt.Println("c:",c)
}
//增加一个无参数的Func
func (c *Controller) Test(){
    fmt.Println("Test() is run.")
}

func main(){
    //初始化
    runController := &Controller{
        Action:"Run1",
        Method:"GET",
    }

    //Controller实现了ControllerInterface方法,因此它就实现了ControllerInterface接口
    var i ControllerInterface
    i = runController

    // 得到实际的值,通过v我们获取存储在里面的值,还可以去改变值
    v := reflect.ValueOf(i)
    fmt.Println("value:",v)

    // 有输入参数的方法调用
    // 构造输入参数
    args1 := []reflect.Value{reflect.ValueOf("Run2"),reflect.ValueOf("POST")}
    // 通过v进行调用
    v.MethodByName("Init").Call(args1)

    // 无输入参数的方法调用
    // 构造zero value
    args2 := make([]reflect.Value, 0)
    // 通过v进行调用
    v.MethodByName("Test").Call(args2)

}

打印结果：
value: &{Run1 GET }
//有参数的Func
Init() is run.
c: &{Run2 POST }
//无参数的Func
Test() is run.

从反射对象到接口值的反射

修改反射对象

最近在写ATC框架，路由第一版构思中用到了反射就整理了下，不过经过几个莫名夜晚纠结，最终第二版构思实践中又把所有反射干掉了(泪…, 讨论群中一致认为反射对性能影响较大，能避免则避免，不能避免就少用。)，目前思路和框架已定型，一个轻量级简单的RESTful go 框架 即将发布…

不早了，先到这里吧,米西米西了。空了在补充，还有很多反射内容待进一步完善……

有空的话就把beego框架中用到的反射知识整理分享下，利己利人。

参考资料

示例代码：
https://github.com/lxmgo/learngo/blob/master/reflect/reflect.go