golang 反射机制

在 go 语言中，实现反射能力的是 reflect包，能够让程序操作不同类型的对象。其中，在反射包中有两个非常重要的类型和函数，两个函数分别是：

reflect.TypeOf
reflect.ValueOf
两个类型是 reflect.Type 和 reflect.Value，它们与函数是一一对应的关系：

使用场景：map和struct的相互转化，json序列化，ORM框架，rpc服务的注册和调用

1 Type 和 TypeOf

reflect.Type 类型是一个接口类型，内部指定了若干方法，通过这些方法我们可以获取到反射类型的各种信息，例如：字段、方法等

使用 reflect.TypeOf() 函数可以获取将任意值的类型对象 (reflect.Type)，程序通过类型对象可以访问任意值的类型信息

func main() {
    type MyInt int
    type cat struct {
        Name string
        Type int `json:"type" id:"100"`
    }
    inst := cat{Name: "mimi", Type: 1}
    typeOfCat := reflect.TypeOf(inst)
    // 显示反射类型对象的名称和种类
    fmt.Println(typeOfCat.Name(), typeOfCat.Kind())
    
    for i := 0; i < typeOfCat.NumField(); i++ {
        // 获取每个成员的结构体字段类型
        fieldType := typeOfCat.Field(i)
        // 输出成员名和tag
        fmt.Printf("name: %v  tag: '%v'\n", fieldType.Name, fieldType.Tag)
    }
    // 通过字段名, 找到字段类型信息
    if catType, ok := typeOfCat.FieldByName("Type"); ok {
        // 从tag中取出需要的tag
        fmt.Println(catType.Tag.Get("json"), catType.Tag.Get("id"))
    }
    
    var Zero MyInt
    // 获取Zero常量的反射类型对象
    typeOfA := reflect.TypeOf(Zero)
    // 显示反射类型对象的名称和种类
    fmt.Println(typeOfA.Name(), typeOfA.Kind())
}

2 Value 和 ValueOf

reflect.Value 类型是一个结构体，封装了反射对象的值，内部若干方法，可以通过这些方法来获取和修改对象的值，使用 reflect.ValueOf 函数可以返回 Value 类型，value 类型还可以生成原始类型对象

反射值对象（reflect.Value）提供对结构体访问的方法，通过这些方法可以完成对结构体任意值的访问，方法列表参考 Type 常用方法

修改成员的值使用 reflect.Value 对包装的值进行修改时，需要遵循一些规则。如果该对象不可寻址或者成员是私有的，则无法修改对象值

func main() {
    type dog struct {
        LegCount int
        age int
    }
    // 获取dog实例地址的反射值对象
    valueOfDog := reflect.ValueOf(&dog{})
    // 取出dog实例地址的元素
    valueOfDog = valueOfDog.Elem()
    // 获取legCount字段的值
    vLegCount := valueOfDog.FieldByName("LegCount")
    vAge := valueOfDog.FieldByName("age")
    // 尝试设置legCount的值
    vLegCount.SetInt(4)
    // 这里会报错
    vAge.SetInt(4)
    fmt.Println(vLegCount.Int())
}

3 通过反射调用函数

使用反射调用函数时，需要将参数使用反射值对象的切片 []reflect.Value 构造后传入 Call() 方法中，调用完成时，函数的返回值通过 []reflect.Value 返回

package main
import (
    "fmt"
    "reflect"
)
// 普通函数
func add(a, b int) int {
    return a + b
}
func main() {
    // 将函数包装为反射值对象
    funcValue := reflect.ValueOf(add)
    // 构造函数参数, 传入两个整型值
    paramList := []reflect.Value{reflect.ValueOf(10), reflect.ValueOf(20)}
    // 反射调用函数
    retList := funcValue.Call(paramList)
    // 获取第一个返回值, 取整数值
    fmt.Println(retList[0].Int())
}

4 反射性能

通过反射生成对象和字段赋值都会影响性能，但是通过反射的确确确实实能简化代码，为业务逻辑提供统一的代码，比如标准库中json的编解码、rpc服务的注册和调用，一些ORM框架比如gorm等，都是通过反射处理数据的，这是为了能处理通用的类型。