go——反射

反射（reflect）让我们能在运行期探知对象地类型信息和内存结构，这从一定程度上弥补了静态语言在动态行为上地不足。
和C数据结构一样，Go对象头部并没有类型指针，通过其自身是无法在运行期获知任何类型相关信息地。
反射操作所需地全部信息都源自接口变量。接口变量除存储自身类型外，还会保存实际对象地类型数据。

func TypeOf(i interface{}) Type
func ValueOf(i interface{}) Value

这两个反射入口函数，会将任何传入的对象转换为接口类型
在面对类型时，需要区分Type和Kind。前者表示真实类型（静态类型），后者表示其基础结构（底层类型）类别。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type X int

func main() {
	var a X = 100
	t := reflect.TypeOf(a)

	fmt.Println(t.Name(), t.Kind()) //X  int
}

所以在类型判断上，须选择正确方式。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type X int
type Y int

func main() {
	var a, b X = 100, 200
	var c Y = 300

	ta, tb, tc := reflect.TypeOf(a), reflect.TypeOf(b), reflect.TypeOf(c)
	fmt.Println(ta) //main.X
	fmt.Println(tb) //main.X
	fmt.Println(tc) //main.Y

	fmt.Println(ta == tb, ta == tc)     //true false
	fmt.Println(ta.Kind() == tc.Kind()) //true
}

除通过实践对象获取类型外，也可以直接构造一些基础复合类型。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	a := reflect.ArrayOf(10, reflect.TypeOf(byte(0)))
	m := reflect.MapOf(reflect.TypeOf(""), reflect.TypeOf(0))

	fmt.Println(a, m) //[10]uint8 map[string]int
}

传入对象应区分基类型和指针类型，因为它们并不属于同一类型。
方法Elem返回指针、数组、切片、字典（值）或通道地基类型。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	x := 100

	tx, tp := reflect.TypeOf(x), reflect.TypeOf(&x)

	fmt.Println(tx, tp, tx == tp)     //int *int false
	fmt.Println(tx.Kind(), tp.Kind()) //int ptr
	fmt.Println(tx == tp.Elem())      //true

	fmt.Println(reflect.TypeOf(map[string]int{}).Elem()) //int
	fmt.Println(reflect.TypeOf([]int32{}).Elem())        //int32
}

只有在获取结构体指针地基类型之后，才能遍历它的字段。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type user struct {
	name string
	age  int
}

type manager struct {
	user  //只有类型而没有名字，所以属于匿名字段
	title string
}

func main() {
	var m manager
	t := reflect.TypeOf(&m) //类型属性信息
	fmt.Println(t)          //*main.manager

	if t.Kind() == reflect.Ptr { //是否为指针类型
		t = t.Elem()
	}
	fmt.Println(t.NumField())           //2
	for i := 0; i < t.NumField(); i++ { //类型属性中包含地的字段
		f := t.Field(i) //取具体的字段
		fmt.Println(f.Name, f.Type, f.Offset)

		if f.Anonymous { //输出匿名字段结构
			for x := 0; x < f.Type.NumField(); x++ {
				af := f.Type.Field(x)
				fmt.Println("  ", af.Name, af.Type)
			}
		}
	}
}

/*
user main.user 0
   name string
   age int
title string 24
*/

对于匿名字段，可用于多级索引（按定义顺序）直接访问。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type user struct {
	name string
	age  int
}

type manager struct {
	user
	title string
}

func main() {
	var m manager

	t := reflect.TypeOf(m)
	fmt.Println(t)                    //main.manager
	name, _ := t.FieldByName("name")  //按照字段名称查找，
	fmt.Println(name)                 //{name main string  0 [0 0] false}  取到的是一个对象实体
	fmt.Println(name.Name, name.Type) //name string

	age := t.FieldByIndex([]int{0, 1}) //按多级索引查找  //0——》user  1——》age
	fmt.Println(age.Name, age.Type)    //age int
}

FieldByName不支持多级名称，如有遮蔽，需通过匿名字段二次获取。

同样，输出方法集时，一样区分基类型和指针类型。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type A int

type B struct {
	A
}

func (A) av()  {}
func (*A) ap() {}
func (B) bv()  {}
func (*B) bp() {}

func main() {
	var b B
	t := reflect.TypeOf(&b)
	s := []reflect.Type{t, t.Elem()}

	for _, t := range s {
		fmt.Println(t, ":")

		for i := 0; i < t.NumMethod(); i++ {
			fmt.Println("  ", t.Method(i))
		}
	}
}

有一点和想象不同，反射能探知当前包或外包的非导出结构成员
相对reflect而言，当前包和外包都是“外包”。

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
	"reflect"
)

func main() {
	var s http.Server
	t := reflect.TypeOf(s)

	for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
		fmt.Println(t.Field(i).Name)
	}
}

/*
Addr
Handler
TLSConfig
ReadTimeout
ReadHeaderTimeout
WriteTimeout
IdleTimeout
MaxHeaderBytes
TLSNextProto
ConnState
ErrorLog
disableKeepAlives
inShutdown
nextProtoOnce
nextProtoErr
mu
listeners
activeConn
doneChan
onShutdown
*/

可用反射提取struct tag，还能自动分解。其常用于ORM映射，或数据格式验证。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type user struct {
	name string `field:"name" type:"varchar(50)"`
	age  int    `field:"age"  type:"int"`
}

func main() {
	var u user
	t := reflect.TypeOf(u)
	for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
		f := t.Field(i)
		fmt.Printf("%s:%s %s
", f.Name, f.Tag.Get("field"), f.Tag.Get("type"))
	}
}

/*
name:name varchar(50)
age:age int
*/

和Type获取类型信息不同，value专注于对象实例数据读写。
之前说过，接口变量会赋值对象，且是unaddressable的，所以要想修改目标对象，就必须使用指针。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	a := 100
	va, vp := reflect.ValueOf(a), reflect.ValueOf(&a).Elem()

	fmt.Println(va.CanAddr(), va.CanSet()) //false false
	fmt.Println(vp.CanAddr(), vp.CanSet()) //true true
}

就算传入指针，一样需要通过Elem获取目标对象。
因为被接口存储的指针本身是不能寻址和进行设置操作的。

注意，不能对非导出字段直接进行设置操作，无论是当前包还是外包。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
	"unsafe"
)

type User struct {
	Name string
	code int
}

func main() {
	p := new(User)
	v := reflect.ValueOf(p).Elem()

	name := v.FieldByName("Name")
	code := v.FieldByName("code")

	fmt.Printf("name: canaddr = %v, canset = %v
", name.CanAddr(), name.CanSet())
	fmt.Printf("code: canaddr = %v, canset = %v
", code.CanAddr(), code.CanSet())

	if name.CanSet() {
		name.SetString("kebi")
	}

	if code.CanAddr() {
		*(*int)(unsafe.Pointer(code.UnsafeAddr())) = 100
	}
	fmt.Printf("%+v
", *p)
}

/*
name: canaddr = true, canset = true
code: canaddr = true, canset = false
{Name:kebi code:100}
*/

可通过Interface方法进行类型推断和转换。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	type user struct {
		Name string
		Age  int
	}

	u := user{
		"kebi",
		26,
	}

	v := reflect.ValueOf(&u)

	if !v.CanInterface() {
		fmt.Println("caninterface:fail")
		return
	}

	p, ok := v.Interface().(*user)
	if !ok {
		fmt.Println("interface:fail")
		return
	}
	p.Age++
	fmt.Printf("%+v
", u) //{Name:kebi Age:27}
}

也可以直接使用value.Int,Bool等方法进行类型转换，但失败时会引发panic，且不支持ok-idiom。
复合类型对象设置示例。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	c := make(chan int, 4)
	v := reflect.ValueOf(c)

	if v.TrySend(reflect.ValueOf(100)) {
		fmt.Println(v.TryRecv()) //100 true
	}
}

接口有两种nil状态，这是一个潜在麻烦。解决方法是用IsNil判断值是否为nil。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	var a interface{} = nil
	var b interface{} = (*int)(nil)

	fmt.Println(a == nil)                             //true
	fmt.Println(b == nil, reflect.ValueOf(b).IsNil()) //false  true
}

也可用unsafe转换后直接判断iface.data是否为零值。

package main

import (
	"fmt"
	"unsafe"
)

func main() {
	var b interface{} = (*int)(nil)
	ifac := (*[2]uintptr)(unsafe.Pointer(&b))

	fmt.Println(ifac, ifac[1] == 0) //&[4825024 0] true
}

动态调用方法，只须按照in列表准备好所需参数即可。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type X struct{} //结构体

func (X) Test(x, y int) (int, error) { //方法
	return x + y, fmt.Errorf("err: %d", x+y)
}

func main() {
	var a X
	v := reflect.ValueOf(&a)    //
	m := v.MethodByName("Test") //根据方法名获取程序实体

	in := []reflect.Value{ //构建切片数据
		reflect.ValueOf(1),
		reflect.ValueOf(2),
	}

	out := m.Call(in)
	for _, v := range out {
		fmt.Println(v)
	}
}

/*
3
err: 3
*/

对于变参来说，用CallSlice要更方便一些。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

type X struct{}

func (X) Format(s string, a ...interface{}) string {
	return fmt.Sprintf(s, a...)
}

func main() {
	var a X

	v := reflect.ValueOf(&a)
	m := v.MethodByName("Format")

	out := m.Call([]reflect.Value{
		reflect.ValueOf("%s = %d"),
		reflect.ValueOf("x"),
		reflect.ValueOf(100),
	})

	fmt.Println(out)

	out = m.CallSlice([]reflect.Value{
		reflect.ValueOf("%s = %d"),
		reflect.ValueOf([]interface{}{"x", 100}),
	})
	fmt.Println(out)
}

/*
[x = 100]
[x = 100]
*/