了解Golang的反射reflect

2018/12/11 09:18:43 golang,reflect,反射

简单的说反射就是指程序在运行时可以获取、检测和修改它自己状态或行为的一种能力。
本篇文章会根据golang中的[reflect三大定律](https://blog.golang.org/laws-of-reflection)来理解和使用reflect。

## 第一定律：从接口值（interface）转到反射对象（reflection object）

在golang的反射包中的两种类型: Type 和 Value ，通过这两个类型可以访问到一个接口变量的内容，另外还有两个函数：reflect.TypeOf 和 reflect.ValueOf，它们可以传入一个接口变量返回Type和Value。

首先说一下为什么是接口变量？在golang中，类型的一个重要类别是接口类型，它表示一组固定的方法。 接口变量可以存储任何具体的(非接口)值，只要该值实现接口的方法。也就是说只要一个值实现了接口定义的所有方法，那么这个值的类型就可以认为是这个接口类型。

接口类型的一个极其重要的例子是空接口：`interfalce{}`，因为他没有包含任何方法定义，所以可以认为任何类型都实现了这个接口所定义的方法，因此任何类型都可以作为一个空接口类型的参数传递给 reflect.TypeOf 和 reflect.ValueOf。

__reflect.TypeOf__ 方法接受一个空接口类型的变量，返回一个Type类型的值：`func TypeOf(i interface{}) Type`，例如：
```
var x float64 = 1.0
fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(x))

// 输出 type: float64
```

__reflect.ValueOf__ 也是接受一个空接口类型的变量，不过返回的是一个Value的值：`func ValueOf(i interface{}) Value`，而Value类型包含了一个Type方法，这个方法能够返回这个Value的Type，例如：
```
var x float64 = 1.0
valueX := reflect.ValueOf(x)
fmt.Println("type:", valueX.Type())

// 输出 type: float64
```

另外Type 和 Value 都有一个 Kind 方法，这个方法返回一个常量，指示存储的类型，如 Uint、 Float64、 Slice 等等，例如：
```
var x float64 = 1.0
valueX := reflect.ValueOf(x)
fmt.Println("type is float64:", valueX.Kind() == reflect.Float64)

// 输出 type is float64: true
```

反射库有两个属性指的特别关注：
1. Value 的方法操作是值的最大类型: int64，用于所有有符号整数。 也就是说，Value.Int 方法会返回一个 int64，而 Value.SetInt 值也需要传入一个 int64类型。
2. 反射对象的类型描述的是基础类型，而不是静态类型。 官方博客有这样的一个例子：
    
    ```
    type MyInt int
    var x MyInt = 7
    v := reflect.ValueOf(x)
    ```
    如果我们调用v.Kind方法，那么返回的是reflect.Int，即时x的类型是MyInt，Kind不能区分int和MyInt，而Type方法就可以。

## 第二定律：从反射对象（reflection object）转到接口值（interface）

对于一个 reflect.Value 类型的值，它有一个名为 Interface的方法，它能够将类型和值信息打包成为一个interface返回，也就是说 Interface 方法是 ValueOf 方法的倒数，只不过它的结果总是空接口类型 Interface {}。

例如：
```
var x float64 = 1.2
v := reflect.ValueOf(x)
inte := v.Interface()
fmt.Println(reflect.ValueOf(inte))

// 输出 1.2
```
而调用TypeOf获取inte的类型，那么结果还是float64。

## 第三定律：若要修改反射对象，值必须是可设置的

假如有这样一段代码：
```
var x float64 = 1.2
v := reflect.ValueOf(x)
```
其中我们是将x作为形参传入ValueOf方法的，因此ValueOf所接受到的x其实是一个新创建的 interface ，而不是原来类型为float64，值为1.2的这个变量。
这个时候我们调用Value的SetValue方法，那么会得到什么呢？
```
v. SetFloat(1.4)
// panic: reflect.Value.SetFloat using unaddressable value
```
会报错，显示使用了一个不可寻址的值，这当然不是1.4不可寻址，而是x不可设置。
在golang的reflect中，Value的CanSet方法可以告诉我们这个值是否可设置：
```
fmt.Println(v.CanSet())
// false
```
可设置性是反射对象是否可以修改“创建反射对象的实际存储的值”的属性，因为v是由x的副本所创建的，那么无论如何修改都不会修改到原始的x，它会去更新存储在反射值中的x的副本，这是没有意义的，可设置性就是用来避免这个问题的。

我们通常要传递一个变量的原始值到方法中，一般采用的方式是引用传递，也就是传入变量的指针：
```
func(&x)
```
而反射也是如此，我们需要给ValueOf传入x的指针，也就是&x，当然仅仅是这样那还是不行的，因为这个时候的v其实是我们要修改的反射对象的指针，因此还需要调用Elem方法来获取反射对象：
```
var x float64 = 1.2
v := reflect.ValueOf(&x) 
vobj := v.Elem()
fmt.Println(vobj.CanSet())
// true
```
这个时候我们就可以调用SetFloat来设置值了：
```
var x float64 = 1.2
v := reflect.ValueOf(&x) 
vobj := v.Elem()
vobj.SetFloat(1.3)
fmt.Println(vobj.Interface())
// 1.3
```