Go 反射实践及剖析
XVMMoh
8年前
<h2>Go struct拷贝</h2> <p>在用Go做orm相关操作的时候，经常会有struct之间的拷贝。比如下面两个struct之间要拷贝共同成员B,C。这个在struct不是很大的时候从来都不是问题，直接成员拷贝即可。但是当struct的大小达到三四十个成员的时候，就要另辟蹊径了。</p> <pre> <code class="language-go">type A struct { A int B int C string E string } type B struct { B int C string D int E string } </code></pre> <p>做法一. 反射</p> <pre> <code class="language-go">funcCopyStruct(src, dst interface{}) { sval := reflect.ValueOf(src).Elem() dval := reflect.ValueOf(dst).Elem() for i := 0; i < sval.NumField(); i++ { value := sval.Field(i) name := sval.Type().Field(i).Name dvalue := dval.FieldByName(name) if dvalue.IsValid() == false { continue } dvalue.Set(value) } } </code></pre> <p>做法二. json</p> <p>先encode成json，再decode，其实golang的json包内部实现也是使用的反射，所以再大型项目中可以考虑使用ffjson来作为替代方案。</p> <pre> <code class="language-go">funcmain() { a := &A{1, "a", 1} // b := &B{"b",2,2} aj, _ := json.Marshal(a) b := new(B) _ = json.Unmarshal(aj, b) fmt.Printf("%+v", b) } </code></pre> <p>关于golang中的反射机制一直是大家诟病挺多的。因为反射中使用了类型的枚举，所以效率比较低，在高性能场景中应该尽量规避，但是，对于大部分应用场景来说，牺牲一点性能来极大减少代码行数，或者说提高开发效率都是值得的。</p> <h2>Reflect</h2> <p>关于Reflect的接口可以参考golang的文档，也可以直接看go的源码。reflect的核心是两个，一个是Type，一个是Value。reflect的使用一般都是以下面语句开始。</p> <h3>Value</h3> <p>Value的定义很简单，如下。</p> <pre> <code class="language-go">type Value struct { typ *rtype ptrunsafe.Pointer //pointer-valued data or pointer to data flag //metedata } </code></pre> <p>下面针对object的类型不同来看一下reflect提供的方法。</p> <p>built-in type</p> <p>reflect针对基本类型提供了如下方法，以Float()为例展开。</p> <pre> <code class="language-go">//读 func (v Value) Float() float64 { k := v.kind() switch k { case Float32: return float64(*(*float32)(v.ptr)) case Float64: return *(*float64)(v.ptr) } panic(&ValueError{"reflect.Value.Float", v.kind()}) } func (v Value) Bool() bool func (v Value) Bytes() []byte func (v Value) Int() int64 func (v Value) Uint() uint64 func (v Value) String() string func (v Value) Complex() complex128 //写 func (v Value) Set(x Value) func (v Value) SetBool(x bool) func (v Value) SetBytes(x []byte) func (v Value) SetCap(n int) func (v Value) SetComplex(x complex128) func (v Value) SetFloat(x float64) func (v Value) SetInt(x int64) { v.mustBeAssignable() switch k := v.kind(); k { default: panic(&ValueError{"reflect.Value.SetInt", v.kind()}) case Int: *(*int)(v.ptr) = int(x) case Int8: *(*int8)(v.ptr) = int8(x) case Int16: *(*int16)(v.ptr) = int16(x) case Int32: *(*int32)(v.ptr) = int32(x) case Int64: *(*int64)(v.ptr) = x } } func (v Value) SetLen(n int) func (v Value) SetMapIndex(key, valValue) func (v Value) SetPointer(x unsafe.Pointer) func (v Value) SetString(x string) func (v Value) SetUint(x uint64) </code></pre> <p>可以看到内部Float内部实现先通过kind()判断value的类型，然后通过指针取数据并做类型转换。kind()的定义如下</p> <pre> <code class="language-go">func (f flag) kind() Kind { return Kind(f & flagKindMask) } </code></pre> <p>flag是Value的内部成员，所以方法也被继承过来。通过实现不难猜到reflect对不同的类型是通过一个整数来实现的。我们来验证一下，在type.go文件中找到Kind定义，注意这个地方Kind()只是一个类型转换。</p> <pre> <code class="language-go">typeKinduint const ( InvalidKind = iota Bool Int Int8 Int16 Int32 ... ) </code></pre> <p>紧挨着Kind定义的下面就是各种类型的表示：Bool=1, Int=2，…再来看一下 f & flagKindMask 的意思。再 value.go 文件中找到 flagKindMask 的定义:</p> <pre> <code class="language-go">const ( flagKindWidth = 5 // there are 27 kinds flagKindMaskflag = 1<<flagKindWidth - 1 ... } </code></pre> <p>所以这句 f & flagKindMask 的意思就是最f的低5位，也就是对应了上面的各种类型。</p> <p>上面说完了数据的读接口，其实写接口也很类似。唯一的区别在于reflect还提供了一个Set()方法，就是说我们自己去保证数据的类型正确性。</p> <p>Struct</p> <p>其实使用反射的很多场景都是struct。reflect针对struct提供的函数方法如下：</p> <pre> <code class="language-go">func (v Value) Elem() Value //返回指针或者interface包含的值 func (v Value) Field(i int) Value //返回struct的第i个field func (v Value) FieldByIndex(index []int) Value //返回嵌套struct的成员 func (v Value) FieldByName(namestring) Value //通过成员名称返回对应的成员 func (v Value) FieldByNameFunc(matchfunc(string) bool) Value //只返回满足函数match的第一个field </code></pre> <p>通过上面的方法不出意外就可以取得对应是struct field了。</p> <p>其他类型：Array, Slice, String</p> <p>对于其他类型，reflect也提供了获得其内部成员的方法。</p> <pre> <code class="language-go">func (v Value) Len() int //Array, Chan, Map, Slice, or String func (v Value) Index(i int) Value //Array, Slice, String func (v Value) Cap() int //Array, Chan, Slice func (v Value) Close() //Chan func (v Value) MapIndex(keyValue) Value //Map func (v Value) MapKeys() []Value //Map </code></pre> <p>函数调用</p> <p>reflect当然也可以实现函数调用，下面是一个简单的例子。</p> <pre> <code class="language-go">funcmain() { var f = func() { fmt.Println("hello world") } fun := reflect.ValueOf(f) fun.Call(nil) } //Output helloworld </code></pre> <p>当然我们还可以通过struct来调用其方法，需要注意的一点是通过反射调用的函数必须是外部可见的（首字母大写）。</p> <pre> <code class="language-go">type S struct { A int } func (s S) Method1() { fmt.Println("method 1") } func (s S) Method2() { fmt.Println("method 2") } funcmain() { var a S S := reflect.ValueOf(a) fmt.Println(S.NumMethod()) m1 :=S.Method(0) m1.Call(nil) m2 := S.MethodByName("Method2") m2.Call(nil) } </code></pre> <p>总结一下reflect提供了函数调用的相关接口如下：</p> <pre> <code class="language-go">func (v Value) Call(in []Value) []Value func (v Value) CallSlice(in []Value) []Value func (v Value) Method(i int) Value //v's ith function func (v Value) NumMethod() int func (v Value) MethodByName(namestring) Value </code></pre> <h3>Type</h3> <p>Type是反射中另外重要的一部分。Type是一个接口，里面包含很多方法，通常我们可以通过 reflect.TypeOf(obj) 取得obj的类型对应的Type接口。接口中很多方法都是对应特定类型的，所以调用的时候需要注意。</p> <pre> <code class="language-go">type Type interface { Align() int FieldAlign() int Method(int) Method MethodByName(string) (Method, bool) NumMethod() int ... </code></pre> <p>另外reflect包还为我们提供了几个生成特定类型的Type接口的方法。这里就不一一列举了。</p> <h2>小结</h2> <p>关于reflect提供的接口需要注意的一点就是，一定要保证类型是匹配的，如果不匹配将导致panic。关于Value的主要接口都在这，本来还想写一下Type以及内部的实现机制的，只能放到下篇再写了。</p> <p> </p> <p>来自：http://blog.jobbole.com/108601/</p> <p> </p>