原文作者：OhBonsai
来源：简书

基本了解

在Go语言中，大多数时候值/类型/函数非常直接，要的话，定义一个。你想要个Struct

1type Foo struct {2    A int 3    B string4}

你想要一个值，你定义出来

1var x Foo

你想要一个函数，你定义出来

1func DoSomething(f Foo) {2  fmt.Println(f.A, f.B)3}

但是有些时候，你需要搞一些运行时才能确定的东西，比如你要从文件或者网络中获取一些字典数据。又或者你要搞一些不同类型的数据。在这种情况下，reflection就有用啦。reflection能够让你拥有以下能力

• 在运行时检查type

• 在运行时检查/修改/创建 值/函数/结构
  总的来说，go的reflection围绕者三个概念Types, Kinds, Values。 所有关于反射的操作都在reflect包里面

反射的Power

Type的Power

首先，我们看看如何通过反射来获取值得类型。

1varType := reflect.TypeOf(var)

从反射接口可以看到有一大堆得函数等着我们去用。可以从注释里面看到。反射包默认我们知道我们要干啥子，比如varType.Elem()就会panic。因为Elem()只有Array, Chan, Map, Ptr, or Slice.这些类型才有这个方法。具体可以查看测试代码。通过运行以下代码可查看所有reflect函数的示例

  1package main  2  3import (  4    "fmt"  5    "reflect"  6)  7  8type FooIF interface {  9    DoSomething() 10    DoSomethingWithArg(a string) 11    DoSomethingWithUnCertenArg(a ... string) 12} 13 14type Foo struct { 15    A int 16    B string 17    C struct { 18        C1 int 19    } 20} 21 22func (f *Foo) DoSomething() { 23    fmt.Println(f.A, f.B) 24} 25 26func (f *Foo) DoSomethingWithArg(a string) { 27    fmt.Println(f.A, f.B, a) 28} 29 30func (f *Foo) DoSomethingWithUnCertenArg(a ... string) { 31    fmt.Println(f.A, f.B, a[0]) 32} 33 34func (f *Foo) returnOneResult() int { 35    return 2 36} 37 38func main() { 39    var simpleObj Foo 40    var pointer2obj = &simpleObj 41    var simpleIntArray = [3]int{1, 2, 3} 42    var simpleMap = map[string]string{ 43        "a": "b", 44    } 45    var simpleChan = make(chan int, 1) 46    var x uint64 47    var y uint32 48 49    varType := reflect.TypeOf(simpleObj) 50    varPointerType := reflect.TypeOf(pointer2obj) 51 52    // 对齐之后要多少容量 53    fmt.Println("Align: ", varType.Align()) 54    // 作为结构体的`field`要对其之后要多少容量 55    fmt.Println("FieldAlign: ", varType.FieldAlign()) 56    // 叫啥 57    fmt.Println("Name: ", varType.Name()) 58    // 绝对引入路径 59    fmt.Println("PkgPath: ", varType.PkgPath()) 60    // 实际上用了多少内存 61    fmt.Println("Size: ", varType.Size()) 62    // 到底啥类型的 63    fmt.Println("Kind: ", varType.Kind()) 64 65    // 有多少函数 66    fmt.Println("NumMethod: ", varPointerType.NumMethod()) 67 68    // 通过名字获取一个函数 69    m, success := varPointerType.MethodByName("DoSomethingWithArg") 70    if success { 71        m.Func.Call([]reflect.Value{ 72            reflect.ValueOf(pointer2obj), 73            reflect.ValueOf("sad"), 74        }) 75    } 76 77    // 通过索引获取函数 78    m = varPointerType.Method(1) 79    m.Func.Call([]reflect.Value{ 80        reflect.ValueOf(pointer2obj), 81        reflect.ValueOf("sad2"), 82    }) 83 84    // 是否实现了某个接口 85    fmt.Println("Implements:", varPointerType.Implements(reflect.TypeOf((*FooIF)(nil)).Elem())) 86 87    //  看看指针多少bit 88    fmt.Println("Bits: ", reflect.TypeOf(x).Bits()) 89 90    // 查看array, chan, map, ptr, slice的元素类型 91    fmt.Println("Elem: ", reflect.TypeOf(simpleIntArray).Elem().Kind()) 92 93    // 查看Array长度 94    fmt.Println("Len: ", reflect.TypeOf(simpleIntArray).Len()) 95 96    // 查看结构体field 97    fmt.Println("Field", varType.Field(1)) 98 99    // 查看结构体field100    fmt.Println("FieldByIndex", varType.FieldByIndex([]int{2, 0}))101102    // 查看结构提field103    fi, success2 := varType.FieldByName("A")104    if success2 {105        fmt.Println("FieldByName", fi)106    }107108    // 查看结构体field109    fi, success2 = varType.FieldByNameFunc(func(fieldName string) bool {110        return fieldName == "A"111    })112    if success2 {113        fmt.Println("FieldByName", fi)114    }115116    //  查看结构体数量117    fmt.Println("NumField", varType.NumField())118119    // 查看map的key类型120    fmt.Println("Key: ", reflect.TypeOf(simpleMap).Key().Name())121122    // 查看函数有多少个参数123    fmt.Println("NumIn: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).NumIn())124125    // 查看函数参数的类型126    fmt.Println("In: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).In(0))127128    // 查看最后一个参数，是否解构了129    fmt.Println("IsVariadic: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).IsVariadic())130131    // 查看函数有多少输出132    fmt.Println("NumOut: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.DoSomethingWithUnCertenArg).NumOut())133134    // 查看函数输出的类型135    fmt.Println("Out: ", reflect.TypeOf(pointer2obj.returnOneResult).Out(0))136137    // 查看通道的方向, 3双向。138    fmt.Println("ChanDir: ", int(reflect.TypeOf(simpleChan).ChanDir()))139140    // 查看该类型是否可以比较。不能比较的slice, map, func141    fmt.Println("Comparable: ", varPointerType.Comparable())142143    // 查看类型是否可以转化成另外一种类型144    fmt.Println("ConvertibleTo: ", varPointerType.ConvertibleTo(reflect.TypeOf("a")))145146    // 该类型的值是否可以另外一个类型147    fmt.Println("AssignableTo: ", reflect.TypeOf(x).AssignableTo(reflect.TypeOf(y)))148}

Value的Power

除了检查变量的类型，你可以通过reflection来读/写/新建一个值。不过首先先获取反射值类型

1refVal := reflect.ValueOf(var) 

如果你想要修改变量的值。你需要获取反射指向该变量的指针，具体原因后面解释

1refPtrVal := reflect.ValueOf(&var)

当然你有了reflect.Value,通过Type()方法可以很容易的获取reflect.Type。如果要改变该变量的值用

1refPtrVal.Elem().Set(newRefValue)

当然Set方法的参数必须也得是reflect.Value
如果你想创建一个新的值，用以下下代码

1newPtrVal := reflect.New(varType)

然后在用Elem().Set()来进行值的初始化。当然还有不同的value有一大堆的不同的方法。这里就不写了。我们重点看看下面这段官方例子

 1package main 2 3import ( 4    "fmt" 5    "reflect" 6) 7 8func main() { 9    // swap is the implementation passed to MakeFunc.10    // It must work in terms of reflect.Values so that it is possible11    // to write code without knowing beforehand what the types12    // will be.13    swap := func(in []reflect.Value) []reflect.Value {14        return []reflect.Value{in[1], in[0]}15    }1617    // makeSwap expects fptr to be a pointer to a nil function.18    // It sets that pointer to a new function created with MakeFunc.19    // When the function is invoked, reflect turns the arguments20    // into Values, calls swap, and then turns swap's result slice21    // into the values returned by the new function.22    makeSwap := func(fptr interface{}) {23        // fptr is a pointer to a function.24        // Obtain the function value itself (likely nil) as a reflect.Value25        // so that we can query its type and then set the value.26        fn := reflect.ValueOf(fptr).Elem()2728        // Make a function of the right type.29        v := reflect.MakeFunc(fn.Type(), swap)3031        // Assign it to the value fn represents.32        fn.Set(v)33    }3435    // Make and call a swap function for ints.36    var intSwap func(int, int) (int, int)37    makeSwap(&intSwap)38    fmt.Println(intSwap(0, 1))3940    // Make and call a swap function for float64s.41    var floatSwap func(float64, float64) (float64, float64)42    makeSwap(&floatSwap)43    fmt.Println(floatSwap(2.72, 3.14))4445}46

原理

认清楚type与interface

go是一个静态类型语言，每一个变量有static type，比如int，float，何谓static type，我的理解是一定长度的二进制块与解释。比如同样的二进制块00000001 在bool类型中意思是true。而在int类型中解释是1.   我们看看以下这个最简单的例子

1type MyInt int2var i int3var j MyInt

i,j在内存中都是用int这一个底层类型来表示，但是在实际编码过程中，在编译的时候他们并非一个类型，你不能直接将i的值赋给j。是不是有点奇怪，你执行的时候编译器会告诉你，你不能将MyInt类型的值赋给int类型的值。这个type不是class也不是python的type.

interface作为一种特殊的type, 表示方法的集合。一个interface的值可以存任何确定的值只要这个值实现了interface的方法。interface{}某些时候和Java的Object好想，实际上interface是有两部分内容组成的，实际的值和值的具体类型。这也可以解释为什么下面这段代码和其他语言都不一样。具体关于interface的原理可以参考go data structures: interfaces。

 1package main 2 3import ( 4    "fmt" 5) 6 7type A interface { 8    x(param int) 9}1011type B interface {12    y(param int)13}141516type AB struct {1718}1920func (ab *AB) x(param int) {21    fmt.Printf("%p", ab)22    fmt.Println(param)23}2425func (ab *AB) y(param int) {26    fmt.Printf("%p", ab)27    fmt.Println(param)28}293031func printX(a A){32    fmt.Printf("%p", a)33    a.x(2)34}3536func printY(b B){37    fmt.Printf("%p", b)38    b.y(3)39}40414243func main() {44    var ab = new(AB)45    printX(ab)46    printY(ab)474849    var aInfImpl A50    var bInfImpl B5152    aInfImpl = new(AB)53    //bInfImpl = aInfImpl  会报错54    bInfImpl = aInfImpl.(B)55    bInfImpl.y(2)56}

golang反射三定理

把一个interface值，拆分出反射对象

反射仅仅用于检查接口值的(Value, Type)。如上一章提到的两个方法ValueOf和TypeOf。通过ValueOf我门可以轻易的拿到Type

 1package main 2 3import ( 4    "fmt" 5    "reflect" 6) 7 8func main() { 9    var x float64 = 3.410    fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(x))11}

这段代码输出

1type: float64

那么问题就来了，接口在哪里？只是申明了一个float64的变量。哪里来的interface。有的，答案就藏在 TypeOf参数里面

1func TypeOf(i interface{}) Type

当我们调用reflect.TypeOf(x), x首先被存在一个空的interface里面。然后在被当作参数传到函数执行栈内。** reflect.TypeOf解开这个interface的pair然后恢复出类型信息**

把反射对象组合成一个接口值

就像镜面反射一样，go的反射是可逆的。给我一个reflect.Value。我们能够恢复出一个interface的值。事实上，以下函数干的事情就是将Value和Type组狠起来塞到 interface里面去。所以我们可以

1y := v.Interface().(float64) // y will have type float64.2fmt.Println(y)

接下来就是见证奇迹的时刻。fmt.Println和fmt.Printf的参数都是interface{}。我们真正都不需要将上面例子的y转化成明确的float64。我就可以去打印他比如

1fmt.Println(v.Interface())

甚至我们的interface藏着的那个type是float64。我们可以直接用占位符来打印

1fmt.Println("Value is %7.le\n", v.Interface())

再重复一边，没有必要将v.Interface()的类型强转到float64;这个空的interface{}包含了concrete type。函数调用会恢复出来

要改变一个反射对象，其值必须是可设置的

第三条比较让你比较困惑。不过如果我们理解了第一条，那么这条其实非常好理解。先看一下下面这个例子

1var x float64 = 3.42v := reflect.ValueOf(x)3v.SetFloat(7.1) // Error: will panic.

如果执行这段代码，你会发现出现panic以下信息

1panic: reflect.Value.SetFloat using unaddressable value

可设置性是一个好东西，但不是所有reflect.Value都有他...可以通过CanSet 函数来获取是否可设置

1var x float64 = 3.42v := reflect.ValueOf(x)3fmt.Println("settability of v:", v.CanSet())

那么到底为什么要有一个可设置性呢？可寻址才可设置，我们在用reflect.ValueOf时候，实际上是函数传值。获取x的反射对象，实际上是另外一个float64的内存的反射对象。这个时候我们再去设置该反射对象的值，没有意义。这段内存并不是你申明的那个x。

资料
golang doc
learning-to-use-go-reflection
law of reflection

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