go(golang)语言的反射实现

什么是反射

在 Go 语言中，反射（Reflection）是指在程序运行时动态地获取变量的类型信息和值，并对其进行操作的能力。通过反射，我们可以在不知道具体类型的情况下，对变量进行类型检查、调用方法、获取和设置字段值等操作。

反射的实现

反射

go 语言的反射是通过接口实现的。而 go 中的接口变量其实是用 iface 和 eface 这两个结构体来表示的：
iface 表示某一个具体的接口（含有方法的接口）
eface 表示一个空接口（interface{}）
go底层的类型信息是使用 _type 结构体来存储的。

type iface struct {
    tab  *itab // 方法表
    data unsafe.Pointer
}

type eface struct {
    _type *_type
    data  unsafe.Pointer
}

type itab struct {
    inter *interfacetype
    _type *_type
    hash  uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
    _     [4]byte
    fun   [1]uintptr // variable sized. fun[0]==0 means _type does not implement inter.
}

type interfacetype struct {
    typ     _type
    pkgpath name
    mhdr    []imethod
}
interfacetype的mhdr存放函数，itab._type存放类型
一个接口中包含了变量的类型信息和类型的数据。因此，我们才可以通过反射来获取到变量的类型信息，以及变量的数据信息。

在包 reflect 中实现了运行时的反射能力,反射包中有两对非常重要的函数和类型,它们与函数是一一对应的关系。

• 两个函数
  reflect.TypeOf 能获取类型信息
  reflect.ValueOf 能获取数据的运行时表示

• 两个类型
  reflect.Type 和 reflect.Value,reflect.Type 是一个接口而 reflect.Value 是一个结构体。

type Type interface {
    // Methods applicable to all types.

    Method(int) Method

    MethodByName(string) (Method, bool)

    NumMethod() int

    Name() string

    Kind() Kind

    // Size returns the number of bytes needed to store
    // a value of the given type; it is analogous to unsafe.Sizeof.
    Size() uintptr

    ……
    ……
}

type Value struct {
    //Value的类型
    typ *rtype
    ptr unsafe.Pointer
    flag
}

三大法则

• 第一法则(从 interface{} 变量可以反射出反射对象)
  基本类型 int 会转换成 interface{} 类型，这也就是为什么第一条法则是从接口到反射对象。

• 第二法则(从反射对象可以获取 interface{} 变量)
  将反射对象还原成接口类型的变量，采用 reflect.Value.Interface,注意需要显示转换

v := reflect.ValueOf(1)
v.Interface().(int)

• 第三法则(要修改反射对象，其值必须可设置)

func main() {
    i := 1
    v := reflect.ValueOf(&i)
    v.Elem().SetInt(10)
    fmt.Println(i)
}

调用 reflect.ValueOf 获取变量指针；
调用 reflect.Value.Elem 获取指针指向的变量；
调用 reflect.Value.SetInt 更新变量的值：

使用场景

• 处理未知类型的数据
• 实现通用的数据处理逻辑
• 实现序列化和反序列化

注意

反射的使用会带来一定的性能损耗，因此在性能要求较高的场景下，应慎重使用反射。同时，反射的代码可读性较低，容易引入错误，因此应尽量避免滥用反射。

方法使用

判定及获取元素的相关方法
使用 reflect.Value 取元素、取地址及修改值的属性方法请参考下表。

反射值对象的判定及获取元素的方法

使用 reflect.Value 修改值的相关方法如下表所示。

反射值对象修改值的方法

基本使用

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

func main() {

    var a int = 3

    // 取变量a的反射类型对象
    typeOfA := reflect.TypeOf(a)

    // 根据反射类型对象创建类型实例
    aIns := reflect.New(typeOfA)

    // 输出Value的类型和种类
    fmt.Println(aIns.Type(), aIns.Kind())
}

通过反射调用函数

type node struct {
    name string
    val  string
}

func (t node) Print() {
    fmt.Printf("output node val is %s\n", t.val)
}

func main() {
    var obj = node{
        name: "根",
        val:  "1",
    }
    typ := reflect.TypeOf(obj)
    fmt.Println(typ.Kind())

    va := reflect.ValueOf(obj)

    method := va.MethodByName("Print") //注意此处要大写开头才能导出字段
    // 判断方法是否存在
    if method.IsValid() {
        // 调用方法，传入空参数
        method.Call(nil)
    }
}

引用

http://c.biancheng.net/view/116.html