Go笔记之反射

Reflection（反射）在计算机中表示程序能够检查自身结构的能力，尤其是类型；它是元编程的一种形式；

interface与反射

• 变量由 (type,value) 类型与值两部分组成;

• 类型Type包括static type静态类型与concrete type具体类型;

  静态类型即指go语言编码中指定的类型，如int、string
  具体类型指运行时runtime系统看见的类型

• 类型断言取决于具体类型而不是静态类型;

• 反射永远指的是interface类型，而非go语言指定的静态类型；
• 每个interface变量实现中都有一个对应的pair，即记录了实际变量的值与类型的键值对：(value, type)；
• interface{}包含两个指针，一个指向值的类型concrete type，一个指向实际的值value；
• 反射就是用来检测存储在接口变量内部pair对(value, concrete type)的一种机制；

反射reflect基本功能TypeOf和ValueOf

• reflect.ValueOf()和reflect.TypeOf()用于访问接口变量pair中的value及type；

  // ValueOf用来获取输入参数接口中的数据的值，如果接口为空则返回0
  func ValueOf(i interface{}) Value {...}
  
  // TypeOf用来动态获取输入参数接口中的值的类型，如果接口为空则返回nil
  func TypeOf(i interface{}) Type {...}

• 反射类型变量reflect.Type与reflect.Value

  通过执行reflect.ValueOf(interface)，将会返回一个类型为reflect.Value的变量
  通过执行reflect.TypeOf(interface)，将会返回一个类型为reflect.Type的变量

• 反射类型转换为真实类型有两种情况

  > 情况1. 已知原有类型（使用类型断言强制装换）
  
  `reflect.Value`变量可以通过其本身`interface()`方法获取接口变量真实内容，然后再通过类型断言进行转换，转换为原来的真实类型；
  
  大致过程即: 反射类型 -> 接口类型 -> 真实类型
  
  realValue := reflectValue.Interface().(已知的类型)
  注意：类型断言中的预转换类型应该与已知类型一致，否则会触发Panic；
  
  > 情况2. 未知原有类型（遍历探测其Filed及Method）
  
  > 2.1. 获取未知类型的interface的具体变量及其类型的步骤为：
  
  1) 先获取interface的reflect.Type，然后通过NumField进行遍历
  2) 再通过reflect.Type的Field获取其Field
  3) 最后通过Field的Interface()得到对应的value
  
  > 2.2. 获取未知类型的interface的所属方法（函数）的步骤为：
  
  1) 先获取interface的reflect.Type，然后通过NumMethod进行遍历
  2) 再分别通过reflect.Type的Method获取对应的真实的方法（函数）
  3) 最后对结果取其Name和Type得知具体的方法名

通过reflec.Value设置实际变量的值

reflect.Value是通过reflect.ValueOf(X)获得的，只有当X是指针的时候，才可以通过reflec.Value修改实际变量X的值，即：要修改反射类型的对象就一定要保证其值是可寻址addressable的;

var pi float64 = 3.1415
poiner := reflect.ValueOf(&pi)
newVal := poiner.Elem()
newVal.Type() // float64
newVal.CanSet() // true
newVal.SetFloat(1.618)

• 当修改实际变量值时，reflect.ValueOf的传参必须为指针；
• relect.Value通过Elem()方法获取原始值对应的反射对象, 如果传入的非指针调用Elem()会Panic;
• 通过CanSet()方法判断是否可修改设置，如果传入的非指针则返回false;

通过reflect.ValueOf来进行方法的调用

• 要通过反射来调用起对应的方法，必须先通过reflect.ValueOf(interface)获取reflect.Value，得到“反射类型对象”后才能做下一步处理；

• 通过reflect.Value.MethodByName(funcName)方法注册并获取调用方法，需要注意的是，必须传入准确真实的方法名称，如果错误将直接panic，MethodByName返回一个函数值对应的reflect.Value方法的名字。

• []reflect.Value作为最终需要调用的方法的参数，可以没有或者一个或者多个，根据实际参数来定。

• reflect.Value的Call()方法，通过反射方式最终调用真实的方法，参数务必保持一致；

反射reflect性能

golang的反射性能不理想，原因：

• reflect视线中存在大量的枚举，即for循环，如类型等；
• reflect涉及到内存分配及后续的垃圾回收GC;

小结

• 反射提高的程序的灵活性，使得interface{}发挥更大作用
  反射必须结合interface类型，也即是说变量的类型Type必须是具体类型concrete type;

• 反射可以将接口类型变量转换为反射类型变量
  通过反射的TypeOf及ValueOf方法将接口变量转为反射变量；

• 反射也可将反射类型变量转换为接口类型变量
  在已知类型情况下通过reflect.value.Interface().(已知的类型)方式转换接口类型变量；
  在未知类型情况下通过遍历reflect.Type的Field然后通过Field.Interface()获取接口类型变量；

• 反射可以修改反射类型变量，但其值必须是可寻址的addressable

• 通过反射可以动态的调用方法

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参考阅读：

• Golang的反射reflect深入理解和示例
• 反射三定律