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在计算机科学领域,反射是指一类应用,它们能够自描述和自控制。也就是说,这类应用通过采用某种机制来实现对自己行为的描述(self-representation)和监测(examination),并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。
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每种语言的反射模型都不同,并且有些语言根本不支持反射。Golang语言实现了反射,反射机制就是在运行时动态的调用对象的方法和属性,官方自带的reflect包就是反射相关的,只要包含这个包就可以使用。
多插一句,Golang的gRPC也是通过反射实现的。
在讲反射之前,先来看看Golang关于类型设计的一些原则
接下来要讲的反射,就是建立在类型之上的,Golang的指定类型的变量的类型是静态的(也就是指定int、string这些的变量,它的type是static type),在创建变量的时候就已经确定,反射主要与Golang的interface类型相关(它的type是concrete type),只有interface类型才有反射一说。
在Golang的实现中,每个interface变量都有一个对应pair,pair中记录了实际变量的值和类型:
value是实际变量值,type是实际变量的类型。一个interface{}类型的变量包含了2个指针,一个指针指向值的类型【对应concrete type】,另外一个指针指向实际的值【对应value】。
例如,创建类型为*os.File的变量,然后将其赋给一个接口变量r:
接口变量r的pair中将记录如下信息:(tty, *os.File),这个pair在接口变量的连续赋值过程中是不变的,将接口变量r赋给另一个接口变量w:
接口变量w的pair与r的pair相同,都是:(tty, *os.File),即使w是空接口类型,pair也是不变的。
interface及其pair的存在,是Golang中实现反射的前提,理解了pair,就更容易理解反射。反射就是用来检测存储在接口变量内部(值value;类型concrete type) pair对的一种机制。
既然反射就是用来检测存储在接口变量内部(值value;类型concrete type) pair对的一种机制。那么在Golang的reflect反射包中有什么样的方式可以让我们直接获取到变量内部的信息呢? 它提供了两种类型(或者说两个方法)让我们可以很容易的访问接口变量内容,分别是reflect.ValueOf() 和 reflect.TypeOf(),看看官方的解释
reflect.TypeOf()是获取pair中的type,reflect.ValueOf()获取pair中的value,示例如下:
当执行reflect.ValueOf(interface)之后,就得到了一个类型为”relfect.Value”变量,可以通过它本身的Interface()方法获得接口变量的真实内容,然后可以通过类型判断进行转换,转换为原有真实类型。不过,我们可能是已知原有类型,也有可能是未知原有类型,因此,下面分两种情况进行说明。
已知类型后转换为其对应的类型的做法如下,直接通过Interface方法然后强制转换,如下:
示例如下:
很多情况下,我们可能并不知道其具体类型,那么这个时候,该如何做呢?需要我们进行遍历探测其Filed来得知,示例如下:
通过运行结果可以得知获取未知类型的interface的具体变量及其类型的步骤为:
通过运行结果可以得知获取未知类型的interface的所属方法(函数)的步骤为:
reflect.Value是通过reflect.ValueOf(X)获得的,只有当X是指针的时候,才可以通过reflec.Value修改实际变量X的值,即:要修改反射类型的对象就一定要保证其值是“addressable”的。
示例如下:
这算是一个高级用法了,前面我们只说到对类型、变量的几种反射的用法,包括如何获取其值、其类型、如果重新设置新值。但是在工程应用中,另外一个常用并且属于高级的用法,就是通过reflect来进行方法【函数】的调用。比如我们要做框架工程的时候,需要可以随意扩展方法,或者说用户可以自定义方法,那么我们通过什么手段来扩展让用户能够自定义呢?关键点在于用户的自定义方法是未可知的,因此我们可以通过reflect来搞定
示例如下:
Golang的反射很慢,这个和它的API设计有关。在 java 里面,我们一般使用反射都是这样来弄的。
这个取得的反射对象类型是 java.lang.reflect.Field。它是可以复用的。只要传入不同的obj,就可以取得这个obj上对应的 field。
但是Golang的反射不是这样设计的:
这里取出来的 field 对象是 reflect.StructField 类型,但是它没有办法用来取得对应对象上的值。如果要取值,得用另外一套对object,而不是type的反射
这里取出来的 fieldValue 类型是 reflect.Value,它是一个具体的值,而不是一个可复用的反射对象了,每次反射都需要malloc这个reflect.Value结构体,并且还涉及到GC。
Golang reflect慢主要有两个原因
上述详细说明了Golang的反射reflect的各种功能和用法,都附带有相应的示例,相信能够在工程应用中进行相应实践,总结一下就是:
Field.get(null) 附上文档 public Object get(Object obj) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException返回指定对象上此 Field 表示的字段的值。如果该值是一个基本类型值,则自动将其包装在一个对象中。
1、反射可以在运行时 动态获取变量的各种信息 ,比如变量的类型、类别;
2、如果是结构体变量,还可以获取到结构体本身的信息(包括结构体的字段、方法);
3、通过反射,可以修改 变量的值 ,可以调用关联的方法;
4、使用反射,需要import " reflect ".
5、示意图:
1、不知道接口调用哪个函数,根据传入参数在运行时确定调用的具体接口,这种需要对函数或方法反射。
例如以下这种桥接模式:
示例第一个参数funcPtr以接口的形式传入函数指针,函数参数args以可变参数的形式传入,bridge函数中可以用反射来动态执行funcPtr函数。
1、reflect.TypeOf(变量名),获取变量的类型,返回reflect.Type类型。
2、reflect.ValueOf(变量名),获取变量的值,返回reflect.Value类型reflect.Value是一个结构体类型。
3、变量、interface{}和reflect.Value是可以互相转换的,这点在实际开发中,会经常使用到。
1、reflect.Value.Kind,获取变量的 类别(Kind) ,返回的是一个 常量 。在go语言文档中:
示例如下所示:
输出如下:
Kind的范畴要比Type大。比如有Student和Consumer两个结构体,他们的 Type 分别是 Student 和 Consumer ,但是它们的 Kind 都是 struct 。
2、Type是类型,Kind是类别,Type和Kind可能是相同的,也可能是不同的。
3、通过反射可以在让 变量 在 interface{} 和 Reflect.Value 之间相互转换,这点在前面画过示意图。
4、使用反射的方式来获取变量的值(并返回对应的类型),要求数据类型匹配,比如x是int,那么久应该使用reflect.Value(x).Int(),而不能使用其它的,否则报panic。
如果是x是float类型的话,也是要用reflect.Value(x).Float()。但是如果是struct类型的话,由于type并不确定,所以没有相应的方法,只能 断言。
5、通过反射的来修改变量,注意当使用SetXxx方法来设置需要通过对应的指针类型来完成,这样才能改变传入的变量的值,同时需要使用到reflect.Value.Elem()方法。
输出num=20,即成功使用反射来修改传进来变量的值。
6、reflect.Value.Elem()应该如何理解?
import (
"fmt"
"reflect"
)
func reflecType(x interface{}){
v := reflect.TypeOf(x)
fmt.Println("type:%v\n", v)
fmt.Println("type name:%v , rtpe kind:%v \n", v.getName(), v.getType())
}
type Cat struct{}
//通过反射设置变量的值
func reflectSetValue1(x interface{}){
v := reflect.ValueOf(x)
if v.Kind() == reflect.Int64{
v.SetInt(200) //修改的是副本, reflect 包会引发panic
}
}
//通过反射设置变量的值
func reflectSetValue2(x interface{}){
v := reflect.ValueOf(x)
//反射中使用Elem()获取指针对应的值
if v.Elem().Kind() == reflect.Int64{
v.Elem().SetInt(200)
}
}
func main(){
var a float32 = 3.14
reflectType(a) //type name:float32 type kind:float32
var b int64 = 100
reflectType(b) // type name :int64 type kind :int64
var c = Cat{}
reflectType(c) // type name :Cat type kind :struct
reflectSetValue1(b)
fmt.Println(b) //依然为100
reflectSetValue2(b)
}
反射可以获取到属性类型,Field类里面有个方法,getType()就是获取属性类型的。。。
下面是个示例代码。。。
public
static
void
main(String
args[])
{
People
peo
=
new
People();
Class
cla
=
People.class;
try
{
Field[]
fields
=
cla.getFields();
for(Field
field:fields){
Class
c
=
field.getType();
if(c==String.class){
field.set(peo,
"EMPTY");
}else
if(c==Integer.class){
field.set(peo,
0);
}
}
}
catch
(SecurityException
e)
{
//
TODO
Auto-generated
catch
block
e.printStackTrace();
}catch
(IllegalArgumentException
e)
{
//
TODO
Auto-generated
catch
block
e.printStackTrace();
}
catch
(IllegalAccessException
e)
{
//
TODO
Auto-generated
catch
block
e.printStackTrace();
}
}
主要就是用Class
c
=
field.getType();
这个来获取类型。。。。
希望能帮到你。。。仍有问题可以Hi我。。。或者直接追问。。。