本文內容是本人對Go語言的反射原理與使用的備忘錄，記錄了關鍵的相關知識點，以供翻查。 文中如有錯誤的地方請大家指出，以免誤導！轉摘本文也請注明出處：Go語言備忘錄（2）：反射的原理與使用詳解，多謝！ 參考書籍《The Go Programming Language》、《Go In Action》、《Go語言學習筆記》等
目錄：
1.預備知識：
- Go的變量都是靜態類型（聲明時指定的類型），它也有底層類型（定義類型時指定的基礎類型，即：它是以什么形式存儲的）；
- 一個接口變量存儲了一對（value, type）：賦值給這個接口變量的具體值value、以及這個值的類型描述符type；
- Go的接口變量都是靜態類型化的：一個接口類型變量總是保持同一個靜態類型（即聲明時指定的接口類型），即使在運行時它保存的值的類型發生變化，這些值總是滿足這個接口。
- 接口的靜態類型決定了能用接口變量調用哪些方法（接口中定義的方法，它們是保存的值的方法集的子集）；
- 反射是一種檢查存儲在接口變量中的（value, type）對的機制，反射操作所需的全部信息都源自接口變量（通過把變量轉換為空接口變量，從而獲得了該變量的value、type，這樣就可以進行一系列的“反射操作”）；
- reflect包中的兩個類型：Type和Value，這兩種類型提供了訪問一個接口變量中所包含的（value, type）對的途徑；
- func TypeOf ( i interface{} ) Type：
如 reflect.Typeof(x) ，形參x被保存為一個接口值並作為參數傳遞（復制），方法內部會把該接口值拆包恢復出x的類型信息保存為reflect.Type並返回； - func ValueOf ( i interface{} ) Value：
如 reflect.ValueOf(x) ，形參被保存為一個接口值並作為參數傳遞（復制）, 方法內部把該接口值的值恢復出來保存為reflect.Value並返回；
3.reflect包的兩個主要類型Value、Type
：這兩種類型都提供了大量的方法讓我們可以檢查和操作這兩種類型
- Type 接口：可以表示一個Go類型
- Kind() 將返回一個常量，表示具體類型的底層類型
- Elem()方法返回指針、數組、切片、map、通道的基類型；
- 可用反射提取struct tag，還能自動分解，常用於ORM映射、數據驗證等；
- 輔助判斷方法Implements()、ConvertibleTo()、AssignableTo()
- Value 結構體：可以持有一個任意類型的值
- 調用 Value 的 Type() 將返回具體類型所對應的 reflect.Type（靜態類型）
- 調用 Value 的 Kind() 將返回一個常量，表示具體類型的底層類型
- Interface方法是ValueOf方法的逆，它把一個reflect.Value恢復成一個接口值：把Value中保存的類型和值的信息打包成一個接口表示並返回；如：
y,ok := v.Interface().(float64) // y 的類型被斷言為 float64
fmt.Println(y)
以上可簡寫為這樣：
fmt.Println(v.Interface()) //fmt.Println會把它恢復出來 - 通道類型的反射對象：有TrySend()、TryRecv()方法；
- IsNil()方法判斷反射對象保存的值是否為nil；
v := reflect.ValueOf(&x)
m := v.MethodByName("Show")
in := []reflect.Value{
reflect.ValueOf(23),
reflect.ValueOf(323),
}
out := m.Call(in) //對於變參可用CallSlice方法
- 原理：
- 因為給Go的函數、方法傳遞的都是形參的副本，同樣的，反射一個對象時，形參被保存為一個接口對象並作為參數傳遞（復制），該接口變量是non-settable的，返回的Value也是non-settable的，對它調用Set方法會出現錯誤；
- Value的CanSet方法用於測試一個Value的Settablity性質，它有點像unaddressability，但是更加嚴格，描述的是一個反射對象能夠修改創造它的那個實際存儲的值的能力。settability由反射對象是否保存原始項而決定。
- 所以，如果想通過反射來修改對象，必須先把該對象的指針傳給reflect.ValueOf(&x)，這樣得到的Value對象內部就保存了原對象指針的副本，只有找到該指針指向的值才能修改原始對象，通過Elem()方法就可以獲得一個保存了原對象的Value對象，此時的Value對象就是settable的；
對於一個settable的Value反射對象，如 d := reflect.ValueOf(&x).Elem()：
- d.CanAddr()方法：判斷它是否可被取地址
- d.CanSet()方法：判斷它是否可被取地址並可被修改
通過一個settable的Value反射對象來訪問、修改其對應的變量的方式：
- 方式1：通過把反射對象轉換回原對象類型的指針，然后直接修改該指針
- px := d.Addr().Interface().(*int)
- 第一步是調用Addr()方法，它返回一個Value，里面保存了指向變量的指針。
- 然后是在Value上調用Interface()方法，也就是返回一個interface{}，里面通用包含指向變量的指針。
- 最后，如果我們知道變量的類型，我們可以使用類型的斷言機制將得到的interface{}類型的接口強制環為普通的類型指針。這樣我們就可以通過這個普通指針來更新變量了
- 方式2：可直接通過Set()方法來修改
- d.Set(reflect.ValueOf(4))
- SetInt、SetUint、SetString和SetFloat等方法：d.SetInt(3)，注意：雖然如SetInt()等方法只要參數變量的底層數據類型是有符號整數就可以工作，但不能是一個引用interface{}類型的reflect.Value
- 小結：Value反射對象為了修改它們所表示的東西必須要有這些東西的地址
-
例子：
var x float64 = 3.4 p := reflect.ValueOf(&x) // 注意這里：把x地址傳進去了！ fmt.Println(p.Type()) //*float64 fmt.Println(p.CanSet()) //false 這里的p只是指針，仍然是non-settable的 v := p.Elem() //此時的v保存了x fmt.Println( v.CanSet()) //true v.SetFloat(7.1) fmt.Println(v.Interface()) //7.1 fmt.Println(x) //7.1
雖然反射可以越過Go語言的導出規則的限制讀取結構體中未導出的成員，但不能修改這些未導出的成員。因為一個struct中只有被導出的字段才是settable的。
type T struct {
A int
B string
}
t := T{23, "skidoo"}
s := reflect.ValueOf(&t).Elem()
typeOfT := s.Type()//把s.Type()返回的Type對象復制給typeofT，typeofT也是一個反射。
for i := 0; i < s.NumField(); i++ {
f := s.Field(i)//迭代s的各個域，注意每個域仍然是反射。
fmt.Printf("%d: %s %s = %v\n", i,
typeOfT.Field(i).Name, f.Type(), f.Interface())//提取了每個域的名字
}
//0: A int = 23
//1: B string = skidoo
s.Field(0).SetInt(77) //s.Field(0).Set(reflect.ValueOf(77))
s.Field(1).SetString("Sunset Strip")
fmt.Println("t is now", t) //t is now {77 Sunset Strip}
- 定義一個可適應不同數據類型的通用模板算法函數，然后用reflect.MakeFunc()方法，可以把任意函數類型變量綁定到通用模板算法函數（為一系列函數對象指定同一個函數體）；
package main
import (
"reflect"
"strings"
"fmt"
)
//通用算法函數體模板
func add(args []reflect.Value) (results []reflect.Value) {
if len(args) == 0 {
return nil
}
var r reflect.Value
switch args[0].Kind() {
case reflect.Int:
n:=0
for _,a:=range args{
n+=int(a.Int())
}
r = reflect.ValueOf(n)
case reflect.String:
ss := make([]string,0,len(args))
for _,s:=range args{
ss = append(ss,s.String())
}
r=reflect.ValueOf(strings.Join(ss,""))
}
results = append(results,r)
return
}
func makeAdd(T interface{}) {
fn:=reflect.ValueOf(T).Elem()
v:=reflect.MakeFunc(fn.Type(),add) //把原始函數變量的類型和通用算法函數存到同一個Value中
fn.Set(v) //把原始函數指針變量指向v，這樣它就獲得了函數體
}
func main() {
//定義函數變量，未定義函數體
var intAdd func(x,y int) int
var strAdd func(a,b string) string
makeAdd(&intAdd)
makeAdd(&strAdd)
fmt.Println(intAdd(12,23)) //35
fmt.Println(strAdd("hello, ","world!")) //hello, world!
}
最后，反射對性能有一定的影響，如對性能要求較高，須謹慎使用反射！