变量
Go语言中的变量是分为两部分的:
- 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。
反射
-
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。
reflect包
reflect包提供了reflect.TypeOf和reflect.ValueOf两个函数来获取任意对象的Value和Type。
TypeOf
reflect.TypeOf()函数可以获得任意值的类型对象(reflect.Type)
func main() {
var a float32 = 3.14
v := reflect.TypeOf(x) // type:float32
}
type name和type kind
类型(Type)指type关键字构造很多自定义类型
种类(Kind)指底层的类型
Go语言的反射中像数组、切片、Map、指针等类型的变量,它们的.Name()都是返回空。
func main() {
pi := math.Pi
t1 := reflect.TypeOf(pi)
// float64 float64
fmt.Printf("%v %v\n", t1.Name(), t1.Kind())
m1 := map[string]interface{}{
"name": "generalzy",
}
t2 := reflect.TypeOf(m1)
// map
fmt.Printf("%v %v\n", t2.Name(), t2.Kind())
}
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。
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() []bytes | 将值以字节数组 []bytes 类型返回 |
String() string | 将值以字符串类型返回 |
nc reflectValue(x interface{}) {
v := reflect.ValueOf(x)
k := v.Kind()
switch k {
case reflect.Int64:
// v.Int()从反射中获取整型的原始值,然后通过int64()强制类型转换
fmt.Printf("type is int64, value is %d\n", int64(v.Int()))
case reflect.Float32:
// v.Float()从反射中获取浮点型的原始值,然后通过float32()强制类型转换
fmt.Printf("type is float32, value is %f\n", float32(v.Float()))
case reflect.Float64:
// v.Float()从反射中获取浮点型的原始值,然后通过float64()强制类型转换
fmt.Printf("type is float64, value is %f\n", float64(v.Float()))
}
}
func main() {
var a float32 = 3.14
var b int64 = 100
reflectValue(a) // type is float32, value is 3.140000
reflectValue(b) // type is int64, value is 100
// 将int类型的原始值转换为reflect.Value类型
c := reflect.ValueOf(10)
fmt.Printf("type c :%T\n", c) // type c :reflect.Value
}
通过反射设置变量的值
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。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func reflectSetValue1(x interface{}) {
v := reflect.ValueOf(x)
if v.Kind() == reflect.Int64 {
v.SetInt(200) //修改的是副本,reflect包会引发panic
}
}
func reflectSetValue2(x interface{}) {
v := reflect.ValueOf(x)
// 反射中使用 Elem()方法获取指针对应的值
if v.Elem().Kind() == reflect.Int64 {
v.Elem().SetInt(200)
}
}
func main() {
var a int64 = 100
// reflectSetValue1(a) //panic: reflect: reflect.Value.SetInt using unaddressable value
reflectSetValue2(&a)
fmt.Println(a)
}
isNil()和isValid()
isNil()
func (v Value) IsNil() bool
IsNil()报告v持有的值是否为nil。v持有的值的分类必须是通道、函数、接口、映射、指针、切片之一;否则IsNil函数会导致panic。
isValid()
func (v Value) IsValid() bool
IsValid()返回v是否持有一个值。如果v是Value零值会返回假,此时v除了IsValid、String、Kind之外的方法都会导致panic。
IsNil()常被用于判断指针是否为空;IsValid()常被用于判定返回值是否有效。
func main() {
// *int类型空指针
var a *int
fmt.Println("var a *int IsNil:", reflect.ValueOf(a).IsNil())
// nil值
fmt.Println("nil IsValid:", reflect.ValueOf(nil).IsValid())
// map
c := map[string]int{}
// 尝试从map中查找一个不存在的键
fmt.Println("map中不存在的键:", reflect.ValueOf(c).MapIndex(reflect.ValueOf("娜扎")).IsValid())
}
结构体反射
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。
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 | 返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。 |
FieldByNameFunc(match func(string) bool) (StructField,bool) | 根据传入的匹配函数匹配需要的字段。 |
NumMethod() int | 返回该类型的方法集中方法的数目 |
Method(int) Method | 返回该类型方法集中的第i个方法 |
MethodByName(string)(Method, bool) | 根据方法名返回该类型方法集中的方法 |
type student struct {
Name string `json:"name"`
Score int `json:"score"`
}
func main() {
stu1 := student{
Name: "小王子",
Score: 90,
}
t := reflect.TypeOf(stu1)
fmt.Println(t.Name(), t.Kind()) // student struct
// 通过for循环遍历结构体的所有字段信息
for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
field := t.Field(i)
fmt.Printf("name:%s index:%d type:%v json tag:%v\n", field.Name, field.Index, field.Type, field.Tag.Get("json"))
}
// 通过字段名获取指定结构体字段信息
if scoreField, ok := t.FieldByName("Score"); ok {
fmt.Printf("name:%s index:%d type:%v json tag:%v\n", scoreField.Name, scoreField.Index, scoreField.Type, scoreField.Tag.Get("json"))
}
}
总结
- 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。