深入理解Golang反射

反射

计算机中提到的反射一般是指，程序借助某种手段检查自己结构的一种能力，通常就是借助编程语言中定义的类型（types）。因此，反射是建立在类型系统上的。

go是静态类型化，每个变量都有一个静态类型，也就是说，在编译时，变量的类型就已经确定。不显示地去做强制类型转换，不同类型之间是无法相互赋值的。

有一种特殊的类型叫做接口（interface type），一个接口表示的是一组方法集合。一个接口变量能存储任何具体的值，只要这个值实现了这个接口的方法集合。比如io包中的Reader和Writer，io.Reader接口变量能够保存任意实现了Read方法的类型所定义的值。

一个特殊接口就是空接口interface{}，任何值都可以说实现了空接口，因为空接口中没有定义方法，所以空接口可以保存任何值。

一个接口类型变量存储了一对值：赋值给这个接口变量的具体值 + 这个值的类型描述符。更进一步的讲，这个“值”是实现了这个接口的底层具体数据项（underlying concrete data item)，而这个“类型”是描述了具体数据项（item）的全类型（full type）。

所以反射是干嘛的呢？反射是一种检查存储在接口变量中的（类型，值）对的机制。reflect包中提供的2个类型Type和Value，提供了访问接口值的reflect.Type和reflect.Value部分。

三大法则

1. Reflection goes from interface value to reflecton object：从interface{} 变量可以反射出反射对象；

type MyInt int32

func main() {
    var x MyInt = 7
    v := reflect.ValueOf(x)
    t := reflect.TypeOf(x)
    fmt.Println("type:", t)        // type: main.MyInt
    fmt.Println("value:", v)       // value: 7
    fmt.Println("kind:", v.Kind()) // kind: int32
    fmt.Println("type:", v.Type()) // type: main.MyInt
    x = MyInt(int32(v.Int))        // v.Int returns a int64
}

​ reflect.Value的Type返回的是静态类型MyInt，而kind()方法返回的是底层类型int32；为了保持API简单，value的Setter和Getter类型方法操作，是包含某个值的最大类型，v.Int()返回的是int64，必要时转化成实际类型。

2. Reflection goes from reflection object to interface value：从反射对象可以获取 interface{} 变量；

type MyInt int32

func main() {
    var x MyInt = 7
    v := reflect.ValueOf(x)
    y := v.Interface().(int32)
    fmt.Println(y) // 7
}

对于一个reflect.Value，可以用Interface方法恢复成一个接口值，效果就是包类型和值打包成接口，并返回结果。

3. To modify a reflection object, the value must be settable：要修改反射对象，其值必须可设置；

func main() {
    var x float64 = 3.4
    v := reflect.ValueOf(x)
    // panic: reflect: reflect.flag.mustBeAssignable using addressable value
    v.SetFloat(7.1) 
    
    p := reflect.ValueOf(&X)
    // panic: reflect: reflect.flag.mustBeAssignable using addressable value
    p.SetFloat(7.1) 
    
    e := reflect.ValueOf(&X).Elem()
    // OK
    e.SetFloat(7.1) 
}

如果我们想通过反射来修改x，我们必须把我们想要修改的值的指针传给一个反射库。Go 语言的函数调用都是值传递的，所以我们只能先获取指针对应的 reflect.Value，再通过 reflect.Value.Elem 方法迂回的方式得到可以被设置的变量。我们通过如下所示的代码理解这个过程：

func main() {
    i := 1
    v := &i
    *v = 10
}

如果不能直接操作 i 变量修改其持有的值，我们就只能获取 i 变量所在地址并使用 *v 修改所在地址中存储的整数。

相关资料：

[1] Go语言中反射包的实现原理 https://studygolang.com/articles/2157

[2] 4.3反射 https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch04-basic/golang-reflect/