Golang反射

基本介绍

基本介绍

• 在Go中，反射（reflection）是一种机制，其允许程序在运行时检查并操作变量、类型和结构的信息，而不需要提前知道它们的具体定义，使得代码更加灵活和通用。
• 反射通常用于动态获取获取类型信息、动态创建对象、动态调用函数、动态修改对象等，在实现反射时需要用到reflect包。
• 需要注意的是，虽然反射的功能强大，但由于其使用了运行时的类型检查和动态调用，在性能上可能会有一定的开销，因此在性能敏感的场景中，应该尽量避免过度依赖反射来实现常规的编程任务。

reflect包

reflect.Type

reflect.Type

• reflect.Type是reflect包中的一个接口类型，用于表示任意变量的类型信息。
• 通过reflect包中的TypeOf函数，可以获取指定变量的类型信息。

reflect.TypeOf函数的函数原型如下：

func TypeOf(i interface{
   }) Type

reflect.Type接口中常用的方法如下：

说明一下：

• reflect.Type接口中的方法不需要用户手动实现，这些方法由反射系统在运行时为每个类型自动生成。
• reflect.Type接口中的方法不是对所有类型都能使用，每个方法都有其特定的适用范围和前提条件，如果在不满足调用条件的情况下调用了某个方法，则会触发panic异常。比如Elem方法只适用于数组、channel、map、指针和切片类型，NumField和Field方法只适用于结构体类型，NumIn、In、NumOut和Out方法只适用于函数或方法类型。

字段信息

通过reflect.Type接口的Field或FieldByName方法，能够获取结构体中某个字段的字段信息，获取到的字段信息通过StructField结构体进行描述。StructField结构体的定义如下：

type StructField struct {
   
	Name string    // field name
	PkgPath string // package path

	Type      Type      // field type
	Tag       StructTag // field tag string
	Offset    uintptr   // offset within struct, in bytes
	Index     []int     // index sequence for Type.FieldByIndex
	Anonymous bool      // is an embedded field
}

字段说明：

• Name：表示该字段的名称。
• PkgPath：表示该字段所在的包路径，对于可导出的字段，PkgPath为空字符串。
• Type：表示该字段对应的reflect.Type。
• Tag：表示该字段的Tag标签信息。
• Offset：表示该字段在结构体中的偏移量。
• Index：表示该字段的索引序列。
• Anonymous：表示该字段是否为匿名字段。

方法信息

通过reflect.Type接口的Method或MethodByName方法，能够获取对应类型所绑定的某个方法的方法信息，获取到的方法信息通过Method结构体进行描述。Method结构体的定义如下：

type Method struct {
   
	Name string    // method name
	PkgPath string // package path

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

字段说明：

• Name：表示该方法的名称。
• PkgPath：表示该方法所在的包路径，对于可导出的方法，PkgPath为空字符串。
• Type：表示该方法对应的reflect.Type。
• Func：表示该方法对应的reflect.Value。
• Index：表示该方法在对应类型的方法集中的索引。

reflect.Value

reflect.Value

• reflect.Value是reflect包中的一个类型，用于表示任意变量的值。
• 通过reflect包中的ValueOf函数，可以获取持有指定变量的Value。
• 通过reflect包中的New函数，可以创建指定类型的变量，并获取持有指向该变量的指针的Value。

reflect.ValueOf函数的函数原型如下：

func ValueOf(i interface{
   }) Value
func New(typ Type) Value

reflect.Value类型常用的方法如下：

说明一下：

• reflect.Value类型的方法不是对所有类型都能使用，每个方法都有其特定的适用范围和前提条件，如果在不满足调用条件的情况下调用了某个方法，则会触发panic异常。比如Elem方法只适用于接口和指针类型，NumField和Field方法只适用于结构体类型，Index方法只适用于数组、channel、切片和字符串类型，Call方法只适用于函数或方法类型。
• 通过Method或MethodByName方法，获取v所持有的值所绑定的某个方法的函数形式的Value封装时，返回值持有的函数总是使用v所持有的值作为receiver（即第一个参数），因此返回值在调用Call方法时不用手动传入receiver参数。

reflect.Value与reflect.Type

reflect.Value是一个具体的类型，而reflect.Type被设计成了一个接口类型。其原因如下：

• 类型的信息需要反射系统在运行时为每个类型自动生成，以适应各种未知的类型，将reflect.Type定义成接口类型的目的就是，指明运行时需要为每个类型生成哪些方法。
• reflect.Value提供了各种访问和操作所持有值的方法，在使用reflect.Value时，通常已经知道所持有值的具体类型，这时通过reflect.Type即可获取到所持有值的类型信息，运行时不需要为其动态的生成任何方法，因此最终将reflect.Value定义成具体类型。

reflect.Kind

reflect.Kind

• reflect.Kind是reflect包中的一个类型，用于表示类型的类别。
• reflect.Type和reflect.Value都提供了对应的Kind方法，用于获取类型的Kind。

reflect.Kind本质是一个常量枚举类型。其定义如下：

type Kind uint

const (
	Invalid Kind = iota
	Bool
	Int
	Int8
	Int16
	Int32
	Int64
	Uint
	Uint8
	Uint16
	Uint32
	Uint64
	Uintptr
	Float32
	Float64
	Complex64
	Complex128
	Array
	Chan
	Func
	Interface
	Map
	Pointer
	Slice
	String
	Struct
	UnsafePointer
)

说明一下：

• 类型和类别可能是一对一的，比如int类型对应的Kind是Int，float32类型对应的Kind是Float32。类型和类别也可能是一对多的，比如所有结构体类型对应的Kind都是Struct，所有指针类型对应的Kind都是Pointer。
• 在获取变量的reflect.Value时，ValueOf函数或提取出接口值中对应的动态类型和动态值，并返回具体类型的Value。如果需要创建一个Kind为Interface的Value，可以先通过ValueOf函数获取一个指向接口的指针的Value，然后通过Value的Elem方法获取Value持有的指针指向的值的Value封装，这时获取到的Value的Kind就是Interface。

具体类型、空接口与reflect.Value的相互转换

具体类型、空接口与reflect.Value的相互转换

在反射过程中，变量的类型经常需要在具体类型、空接口类型和reflect.Value类型之间进行转换。其转换的方式如下：

• 将变量由具体类型转换为空接口类型时，直接通过变量赋值的方式即可。
• 将变量由空接口类型转换为reflect.Value类型时，通过调用reflect.ValueOf函数即可。
• 将变量由reflect.Value类型转换为空接口类型时，通过调用reflect.Value的Interface方法即可。
• 将变量由空接口类型转为具体类型时，需要借助类型断言。

转换示意图如下：

转换案例如下：

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type Student struct {
   
	Name