Golang反射技术初始入门

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反射是Go语言学习中一个比较难的点,需要好好探索一下。

什么反射

我们知道,无论是int,float,bool等基础数据类型,亦或是array,slice,map,chan等引用类型,当使用这些类型来定义的变量,在程序编译时,编译器已经知道变量的具体类型和具体值。

但很多时候,当我们使用接口类型(interface{})定义变量时,接口类型的具体类型与具体值,需要在程序运行时才能确定,且可以动态变化,因此需要一种技术来检测变量在程序运行中的具体类型和值。

Go反射技术就是这样一种用来检查未知类型和值的机制与方法。

为什么需要反射

当我们需要实现一个通用的函数时,比如实现一个类似fmt.Sprint这样的打印函数时,可以根据不同的数据类型,返回出不同格式的数据,我们也实现一个类似fmt.Sprint()函数但只可以打印一个参数的Sprint函数,代码如下:

type stringer interface {
    String() string
}
func Sprint(x interface{}) string {
    switch x := x.(type) {
    case stringer:
        return x.String()
    case string:
        return x
    case int:
        return strconv.Itoa(x)
        // 还有int16, uint32,或者更多我们自定义的未知类型.
    case bool:
        if x {
            return "true"
        }
        return "false"
    default:
        // 默认返回值
        return "???"
    }
}
复制代码

在上面打印函数中,我们只是判断了几种基础类型,但这是不够,还有许多类型没有判断,虽然我们可以在上面的switch结构中继续增加分支判断,但在实际的程序中,还更多自定义的未知类型,因此需要使用反射技术来实现。

reflect.Type和reflect.Value

Go语言反射技术是由reflect包来实现,这个包主要定义了reflect.Type和reflect.Value两个重要的类型。

reflect.Type

reflect.Type是一个接口,代表一个的具体类型,使用reflect.TypeOf()函数,可以返回reflect.Type的实现,reflect.TypeOf()方法可以接收任何类型的参数,如下:

t := reflect.TypeOf(100)
fmt.Println(t)//int
复制代码

reflect.Value

reflect.Value是一个reflect包中定义的结构体,代表一个类型的具体值,使用reflect.ValueOf()函数可以返回一个reflect.Value值,reflect.ValueOf()可以接收任意类型的参数。

使用reflect.Value中的Type()方法,可以返回对应的reflect.Type。

v := reflect.ValueOf(10)
fmt.Println(v)
t := v.Type()
fmt.Println(t)
复制代码

因此,我们可以使用反射来修改上面的Spring函数。

func Sprint(vv interface{}) string {
    v := reflect.ValueOf(vv)
    switch v.Kind() {
    case reflect.Invalid:
        return "invalid"
    case reflect.Int, reflect.Int8, reflect.Int16,
        reflect.Int32, reflect.Int64:
        return strconv.FormatInt(v.Int(), 10)
    case reflect.Uint, reflect.Uint8, reflect.Uint16,
        reflect.Uint32, reflect.Uint64, reflect.Uintptr:
        return strconv.FormatUint(v.Uint(), 10)
    case reflect.Bool:
        return strconv.FormatBool(v.Bool())
    case reflect.String:
        return strconv.Quote(v.String())
    case reflect.Chan, reflect.Func, reflect.Ptr, reflect.Slice, reflect.Map:
        return v.Type().String() + " 0x" +
        strconv.FormatUint(uint64(v.Pointer()), 16)
    default: 
        return v.Type().String() + " value"
    }
}
复制代码

总结

Golang提供的反射reflect包,是用于检测类型、修改类型值、调用类型方法和其他操作的强大技术,在其他的库或框架中都有使用,但还是应该慎用。

除了我们经常使用的fmt包是应用反射实现的之外,encoding/json、encoding/xml等包也是如此。

其实在一些Web框架中,将http请求参数绑定到模型中,在ORM框架中,将数据表查询结果绑定到模型中,应用的都是反射技术。


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