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Go语言|利用反射 reflect 获取接口变量信息

时间:2023-12-01 本站 点击:0

引言

反射是通过实体对象获取反射对象(Value、Type),然后可以操作相应的方法。在某些情况下,我们可能并不知道变量的具体类型,这时候就可以用反射来获取这个变量的类型或者方法。

一、反射的规则

其实反射的操作步骤非常的简单,就是通过实体对象获取反射对象(Value、Type),然后操作相应的方法即可。

下图描述了实例、Value、Type 三者之间的转换关系:

反射 API 的分类总结如下:

1、从实例到 Value

通过实例获取 Value 对象,直接使用 reflect.ValueOf() 函数。例如:

func ValueOf(i interface {}) Value

2、从实例到 Type

通过实例获取反射对象的 Type,直接使用 reflect.TypeOf() 函数。例如:

func TypeOf(i interface{}) Type

3、从 Type 到 Value

Type 里面只有类型信息,所以直接从一个 Type 接口变量里面是无法获得实例的 Value 的,但可以通过该 Type 构建一个新实例的 Value。reflect 包提供了两种方法,示例如下:

//New 返回的是一个 Value,该 Value 的 type 为 PtrTo(typ),即 Value 的 Type 是指定 typ 的指针类型func New(typ Type) Value//Zero 返回的是一个 typ 类型的零佳,注意返回的 Value 不能寻址,位不可改变func Zero(typ Type) Value

如果知道一个类型值的底层存放地址,则还有一个函数是可以依据 type 和该地址值恢复出 Value 的。例如:

func NewAt(typ Type, p unsafe.Pointer) Value

4、从 Value 到 Type

从反射对象 Value 到 Type 可以直接调用 Value 的方法,因为 Value 内部存放着到 Type 类型的指针。例如:

func (v Value) Type() Type

5、从 Value 到实例

Value 本身就包含类型和值信息,reflect 提供了丰富的方法来实现从 Value 到实例的转换。例如:

//该方法最通用,用来将 Value 转换为空接口,该空接口内部存放具体类型实例//可以使用接口类型查询去还原为具体的类型func (v Value) Interface() (i interface{})//Value 自身也提供丰富的方法,直接将 Value 转换为简单类型实例,如果类型不匹配,则直接引起 panicfunc (v Value) Bool () boolfunc (v Value) Float() float64func (v Value) Int() int64func (v Value) Uint() uint64

6、从 Value 的指针到值

从一个指针类型的 Value 获得值类型 Value 有两种方法,示例如下。

//如果 v 类型是接口,则 Elem() 返回接口绑定的实例的 Value,如采 v 类型是指针,则返回指针值的 Value,否则引起 panicfunc (v Value) Elem() Value//如果 v 是指针,则返回指针值的 Value,否则返回 v 自身,该函数不会引起 panicfunc Indirect(v Value) Value

7、Type 指针和值的相互转换

指针类型 Type 到值类型 Type。例如:

//t 必须是 Array、Chan、Map、Ptr、Slice,否则会引起 panic//Elem 返回的是其内部元素的 Typet.Elem() Type

值类型 Type 到指针类型 Type。例如:

//PtrTo 返回的是指向 t 的指针型 Typefunc PtrTo(t Type) Type

8、Value 值的可修改性

Value 值的修改涉及如下两个方法:

//通过 CanSet 判断是否能修改func (v Value ) CanSet() bool//通过 Set 进行修改func (v Value ) Set(x Value)

Value 值在什么情况下可以修改?我们知道实例对象传递给接口的是一个完全的值拷贝,如果调用反射的方法 reflect.ValueOf() 传进去的是一个值类型变量, 则获得的 Value 实际上是原对象的一个副本,这个 Value 是无论如何也不能被修改的。

9、根据 Go 官方关于反射的文档,反射有三大定律:9

Reflection goes from interface value to reflection object.

Reflection goes from reflection object to interface value.

To modify a reflection object, the value must be settable.

第一条是最基本的:反射可以从接口值得到反射对象。

反射是一种检测存储在 interface中的类型和值机制。这可以通过 TypeOf函数和 ValueOf函数得到。

第二条实际上和第一条是相反的机制,反射可以从反射对象获得接口值。

它将 ValueOf的返回值通过 Interface()函数反向转变成 interface变量。

前两条就是说 接口型变量和 反射类型对象可以相互转化,反射类型对象实际上就是指的前面说的 reflect.Type和 reflect.Value。

第三条不太好懂:如果需要操作一个反射变量,则其值必须可以修改。

反射变量可设置的本质是它存储了原变量本身,这样对反射变量的操作,就会反映到原变量本身;反之,如果反射变量不能代表原变量,那么操作了反射变量,不会对原变量产生任何影响,这会给使用者带来疑惑。所以第二种情况在语言层面是不被允许的。

二、反射的使用

从relfect.Value中获取接口interface的信息

当执行reflect.ValueOf(interface)之后,就得到了一个类型为”relfect.Value”变量,可以通过它本身的Interface()方法获得接口变量的真实内容,然后可以通过类型判断进行转换,转换为原有真实类型。不过,我们可能是已知原有类型,也有可能是未知原有类型,因此,下面分两种情况进行说明。

1、已知原有类型

已知类型后转换为其对应的类型的做法如下,直接通过Interface方法然后强制转换,如下:

func TypeOf(i interface{}) Type0

示例代码:

func TypeOf(i interface{}) Type1

运行结果:

func TypeOf(i interface{}) Type2

说明

转换的时候,如果转换的类型不完全符合,则直接panic,类型要求非常严格!

转换的时候,要区分是指针还是指

也就是说反射可以将“反射类型对象”再重新转换为“接口类型变量”

2、未知原有类型

很多情况下,我们可能并不知道其具体类型,那么这个时候,该如何做呢?需要我们进行遍历探测其Filed来得知,示例如下:

func TypeOf(i interface{}) Type3

运行结果:

func TypeOf(i interface{}) Type4

总结

获取未知类型的interface的具体变量及其类型的步骤为:

先获取interface的reflect.Type,然后通过NumField进行遍历

再通过reflect.Type的Field获取其Field

最后通过Field的Interface()得到对应的value

获取未知类型的interface的所属方法(函数)的步骤为:

先获取interface的reflect.Type,然后通过NumMethod进行遍历

再分别通过reflect.Type的Method获取对应的真实的方法(函数)

最后对结果取其Name和Type得知具体的方法名

也就是说反射可以将“反射类型对象”再重新转换为“接口类型变量”

struct 或者 struct 的嵌套都是一样的判断处理方式

原文:https://juejin.cn/post/7102669653704441869


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