Golang语言学习笔记（十三）

Golang反射

1.反射的引子

有时候我们需要写一个函数，这个函数有能力统一处理各种值类型，而这些类型可能无法共享同一个接口，也可能布局未知，也有可能这个类型在我们设计函数时还不存在，这个时候就可以用到反射。

1.空接口可以存储任意类型的变量，那如何知道这个空接口保存数据的类型时什么？值时什么呢？

1).可以使用类型断言
2).可以使用反射实现，也就是在程序运行时动态的获取一个变量的类型信息和值信息。

2.把结构体序列化成json字符串，自动逸结构体Tab标签的时候就用到了反射

2.反射的基本介绍

反射是指在程序运行期间对程序本身进行访问和修改的能力。正常情况程序在编译时，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的部分。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。

Go可以实现的功能：
1.反射可以在程序运行期间动态的获取变量的各种信息，比如变量的类型、类别
2.如果时结构体，通过反射还可以获取结构体本身的信息，如果结构体的字段、结构体的方法。
3.通过反射，可以修改变量的值，可以调用关联的方法

Go语言中的变量分为两部分：

• 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。

在Go语言反射机制中，任何接口值都是由一个具体类型和具体类型的值两部分组成的。

在Go语言中反射的相关功能由内置的reflect包提供，任意接口值在反射中都可以理解为由reflect.Type和reflect.Value两部分组成，并且reflect包提供了reflect.TypeOf和reflect.ValueOf两个重要函数来获取任意对象的Value和Type。

3.reflect.TypeOf()获取任意值的类型对象

在Go语言中，使用reflect.TypeOf()函数可以接收任意interface{}参数，可以获得任意值的类型对象(reflect.Type)，程序通过类型对象可以访问任意值的类型信息。

type Name和type Kind
在反射中关于类型还划分为两种：类型（Type）和种类（Kind）。因为在Go语言中可以使用type关键字够高很多自定义类型，而种类(Kind)就是指底层的类型，但在反射中，当需要区分指针、结构体等大品种的类型时，就会用到种类（Kind）。

4.reflect.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。

reflect.Value类型提供的获取原始值的方法入下：

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() []types	将值以字节数组[]typtes类型返回
String() string	将值以字符串类型返回

通过设置反射设置变量的值
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。

5.结构体反射

1.与结构体相关的方法

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。

reflect.Type中与获取街头提成员相关的方法如下表所示。

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	赶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

代码：

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type myInt int
type Person struct {
	Name string
	Age  int
}

//反射获取任意变量的类型
func reflectFn(x interface{}) {
	v := reflect.TypeOf(x)
	// v.Name() //类型名称
	// v.Kind() //种类 指底层的类型
	// fmt.Println(v)
	fmt.Printf("类型：%v 类型名称：%v 类型种类：%v
", v, v.Name(), v.Kind())
}

func reflectValue(x interface{}) {
	// var num = 20 + x //invalid operation: 20 + x (mismatched types int and interface {})

	//使用类型断言来实现相加
	// b, _ := x.(int)
	// var num = 20 + b//33

	//使用反射来实现
	// c := reflect.ValueOf(x)
	// fmt.Println(c)   //13
	// var num = 20 + c //invalid operation: 20 + c (mismatched types int and reflect.Value)
	// fmt.Println(num)

	//反射获取变量的原始值
	v := reflect.ValueOf(x)
	var m = v.Int() + 12
	fmt.Println(m) //25
}

func reflectValue1(x interface{}) {

	v := reflect.ValueOf(x)
	kind := v.Kind()

	switch kind {
	case reflect.Int64:
		fmt.Printf("int类型的原始值%v, %v + 10 = %v
", v.Int(), v.Int(), v.Int()+10)
	case reflect.Float32:
		fmt.Printf("Float32类型的原始值%v, %v + 10.2 = %v
", v.Float(), v.Float(), v.Float()+10.2)
	case reflect.Float64:
		fmt.Printf("Float64类型的原始值%v, %v + 10.2 = %v
", v.Float(), v.Float(), v.Float()+10.1)
	case reflect.String:
		fmt.Printf("String类型的原始值%v
", v.String())
	default:
		fmt.Println("不支持该类型")
	}
}

func reflectSetValue(x interface{}) {
	// *x = 120 //invalid indirect of x (type interface {})

	// v, _ := x.(*int)
	// *v = 120 //panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

	v := reflect.ValueOf(x)
	// fmt.Println(v.Kind())        //ptr
	// fmt.Println(v.Elem().Kind()) //int64
	if v.Elem().Kind() == reflect.Int64 {
		v.Elem().SetInt(120)
	} else if v.Elem().Kind() == reflect.String {
		v.Elem().SetString("test")
	}
}

//student结构体
type Student struct {
	Name  string `json:"name"`
	Age   int    `json:"age"`
	Score int    `json:"score"`
}

func (s Student) GetInfo() string {
	var str = fmt.Sprintf("姓名：%v 年龄：%v 成绩：%v", s.Name, s.Age, s.Score)
	return str
}

func (s *Student) SetInfo(name string, age int, score int) {
	s.Name = name
	s.Age = age
	s.Score = score
}

func (s Student) Print() {
	fmt.Println("这是一个打印方法")
}

func PrintStructField(s interface{}) {
	t := reflect.TypeOf(s)
	v := reflect.ValueOf(s)

	//判断参数是不是结构体类型
	if t.Kind() != reflect.Struct && t.Elem().Kind() != reflect.Struct {
		fmt.Println("传入的参数不是一个结构体")
		return
	}

	//通过类型变量里面的Field可以获取结构体的字段
	field0 := t.Field(0)
	fmt.Printf("%#v 
", field0)                  //reflect.StructField{Name:"Name", PkgPath:"", Type:(*reflect.rtype)(0x683180), Tag:"json:"name"", Offset:0x0, Index:[]int{0}, Anonymous:false}
	fmt.Println("字段名称：", field0.Name)             //字段名称： Name
	fmt.Println("字段类型：", field0.Type)             //字段类型： string
	fmt.Println("字段Tag：", field0.Tag.Get("json")) //字段Tag： name

	//通过类型变量里面的FieldByName可以获取结构体的字段
	field1, ok := t.FieldByName("Age")
	if ok {
		fmt.Printf("%#v 
", field1)                  //reflect.StructField{Name:"Age", PkgPath:"", Type:(*reflect.rtype)(0x1d3aa0), Tag:"json:"age"", Offset:0x10, Index:[]int{1}, Anonymous:false}
		fmt.Println("字段名称：", field1.Name)             //字段名称： Age
		fmt.Println("字段类型：", field1.Type)             //字段类型： int
		fmt.Println("字段Tag：", field1.Tag.Get("json")) //字段Tag： age
	}
	//通过类型变量里面的NumField可以获取到该结构体有几个字段
	var fieldCount = t.NumField()
	fmt.Println("结构体有", fieldCount, "个属性") //结构体有 3 个属性

	//通过值变量获取结构体属性对应的值
	fmt.Println(v.FieldByName("Name")) //zhangsan
	fmt.Println(v.FieldByName("Age"))  //18

	for i := 0; i < fieldCount; i++ {
		fmt.Printf("属性名称：%v 属性值：%v 属性类型：%v 属性Tag：%v
", t.Field(i).Name, v.Field(i), t.Field(i).Type, t.Field(i).Tag.Get("json"))
	}

	/*
		输出：
		属性名称：Name 属性值：zhangsan 属性类型：string 属性Tag：name
		属性名称：Age 属性值：18 属性类型：int 属性Tag：age
		属性名称：Score 属性值：98 属性类型：int 属性Tag：score
	*/

}

//打印执行方法
func PrintStructFn(s interface{}) {
	t := reflect.TypeOf(s)
	v := reflect.ValueOf(s)

	//判断参数是不是结构体类型
	if t.Kind() != reflect.Struct && t.Elem().Kind() != reflect.Struct {
		fmt.Println("传入的参数不是一个结构体")
		return
	}
	//通过类型变量里面的Method可以获取结构体的方法
	method0 := t.Method(0)    //和结构体方法的顺序没有关系，和结构体方法的ASCII码有关系
	fmt.Println(method0.Name) //GetInfo
	fmt.Println(method0.Type) //func(*main.Student) string

	//通过类型变量里面的MethodByName可以获取结构体的方法
	method1, ok := t.MethodByName("Print")
	if ok {
		fmt.Println(method1.Name) //Print
		fmt.Println(method1.Type) //func(*main.Student)
	}

	//通过类型变量获取这个结构体有多少个方法
	methodCount := t.NumMethod()
	fmt.Println("结构体有", methodCount, "个方法") //结构体有 3 个方法

	//通过值类型执行方法（注意需要使用值变量，并且要注意参数）v.Method(0).Call(nil)或者v>MethodByName("").Call

	v.Method(1).Call(nil)
	v.MethodByName("Print").Call(nil)

	info := v.MethodByName("GetInfo").Call(nil)
	fmt.Println(info) //[姓名：zhangsan 年龄：18 成绩：98]

	//执行方法传入参数（注意需要使用值变量，并且要注意参数，接受的参数时[]reflect.Value的切片）

	var params []reflect.Value
	params = append(params, reflect.ValueOf("lisi"))
	params = append(params, reflect.ValueOf(23))
	params = append(params, reflect.ValueOf(98))
	v.MethodByName("SetInfo").Call(params)

	info2 := v.MethodByName("GetInfo").Call(nil)
	fmt.Println(info2) //[姓名：lisi 年龄：23 成绩：98]

}

//反射修改结构体属性
func reflectChangeStruct(s interface{}) {
	t := reflect.TypeOf(s)
	v := reflect.ValueOf(s)

	//判断参数是不是结构体类型
	if t.Kind() != reflect.Ptr || t.Elem().Kind() != reflect.Struct {
		fmt.Println("传入的参数不是结构体指针类型")
		return
	}

	//修改结构体属性
	name := v.Elem().FieldByName("Name")
	name.SetString("xiaoli")

	age := v.Elem().FieldByName("Age")
	age.SetInt(11)

}

func main() {

	//reflect.TypeOf()
	// a := 10
	// b := 23.4
	// c := true
	// d := "hello Golang"

	// reflectFn(a) //类型：int 类型名称：int 类型种类：int
	// reflectFn(b) //类型：float64 类型名称：float64 类型种类：float64
	// reflectFn(c) //类型：bool 类型名称：bool 类型种类：bool
	// reflectFn(d) //类型：string 类型名称：string 类型种类：string

	// var e myInt = 34
	// var f = Person{
	// 	Name: "zhangsan",
	// 	Age:  15,
	// }
	// reflectFn(e) //类型：main.myInt 类型名称：myInt 类型种类：int
	// reflectFn(f) //类型：main.Person 类型名称：Person 类型种类：struct

	// var h = 25
	// reflectFn(&h) //类型：*int 类型名称： 类型种类：ptr

	// var i = [3]int{1, 2, 3}
	// reflectFn(i) //类型：[3]int 类型名称： 类型种类：array
	// var j = []int{11, 22, 33}
	// reflectFn(j) //类型：[]int 类型名称： 类型种类：slice

	// //reflect.ValueOf()
	// var a float32 = 3.2
	// var b int64 = 100
	// var c string = "golang"
	// var d bool = true
	// var e float64 = 22.22

	// reflectValue1(a) //Float32类型的原始值3.200000047683716, 3.200000047683716 + 10.2 = 13.400000047683715
	// reflectValue1(b) //int类型的原始值100, 100 + 10 = 110
	// reflectValue1(c) //String类型的原始值golang
	// reflectValue1(d) //不支持该类型
	// reflectValue1(e) //Float64类型的原始值22.22, 22.22 + 10.2 = 32.32

	// var a int64 = 100
	// reflectSetValue(&a)
	// fmt.Println(a) //120

	// var b string = "golang"
	// reflectSetValue(&b)
	// fmt.Println(b) //test

	stu1 := Student{
		Name:  "zhangsan",
		Age:   18,
		Score: 98,
	}
	// PrintStructField(stu1)
	// PrintStructFn(&stu1)

	// fmt.Printf("%#v
", stu1) //main.Student{Name:"lisi", Age:23, Score:98}

	reflectChangeStruct(&stu1)

	fmt.Printf("%#v", stu1) //main.Student{Name:"xiaoli", Age:11, Score:98}

}