go注解(11)——反射

2022-05-08

一.什么是反射

在不知道类型的情况下，可以更新变量、运行时查看值、调用方法以及直接操作布局，这种机制称为反射

二.反射的意义

考虑如下情况，空接口固然可以接收所有值，但是有一个问题，如果每来一个新的类型，都写一次case，那这个函数永远写不完，使用反射可以解决这个问题

func Sprint(x interface{}) {
    switch x := x.(type) {
        case string:
            //...
        case int:
            //...
        default:
            //...
    }
}

反射可以增强go语言的表达能力，像encoding/json和encoding/xml提供的编解码功能，text/template和html/template提供的模板机制，go语言的grpc，都是通过反射实现的

三.reflect包

标准库里面的reflect包实现了反射功能

1.reflect.Type

reflect.Type是一个拥有很多方法的接口，这些方法可以识别类型和透视类型的组成部分，比如结构体的各个字段或函数的各个参数
reflect.TypeOf函数接收任何的interface{}参数，并返回reflect.Type类型
```
t := reflect.TypeOf(3)
fmt.Println(t) // int
fmt.Println(t.String()) // int
```

2.reflect.Value

reflect.Value是一个结构体，可以包含任意类型的值
reflect.ValueOf函数接收任何类型的interface{}函数，并将接口的动态值以reflect.Value的形式返回
```
v := reflect.ValueOf(3)
fmt.Println(v) // 3
fmt.Println(v.String() // <int Value>
```
note：reflect.Value和interface{}都可以包含任意类型的值，二者的区别是interface隐藏了值的信息，除非我们把类型断言出来，否则能做的事情有限；reflect.Value有很多方法去分析包含的值，而且不用知道其类型

四.结构体字段标签

go允许使用结构体字段标签来修改go结构值的json编码方式，这个功能就是依靠反射实现的，反射可以获得结构体的字段标签，以此来进行编解码

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "log"
)

type Movie struct {
    Title  string
    Year   int  `json:"released"`
    Color  bool `json:"color,omitempty"`
    Actors []string
}

var movies = []Movie{
    {Title: "Casablanca", Year: 1942, Color: false,
        Actors: []string{"Humphrey Bogart", "Ingrid Bergman"}},
    {Title: "Cool Hand Luke", Year: 1967, Color: true,
        Actors: []string{"Paul Newman"}},
    {Title: "Bullitt", Year: 1968, Color: true,
        Actors: []string{"Steve McQueen", "Jacqueline Bisset"}},
}

func main() {
    data, err := json.Marshal(movies)
    if err != nil {
        log.Fatalf("JSON marshaling failed: %s", err)
    }
    fmt.Printf("%s\n", data)
}

//output
[{"Title":"Casablanca","released":1942,"Actors":["Humphrey Bogart","Ingrid Bergman"]},
{"Title":"Cool Hand Luke","released":1967,"color":true,"Actors":["Paul Newman"]},
{"Title":"Bullitt","released":1968,"color":true,"Actors":["Steve McQueen","Jacqueline Bisset"]}]

五.警告

反射虽然功能和表达能力都很强大，但是要慎用，有三个原因：
一是基于反射的代码是很脆弱的，会降低自动重构和分析工具的安全性和准确度，因为无法检测到类型信息
二是大量的反射代码难以理解
三是基于反射的函数会比为特定类型优化的函数慢一两个数量级