编程语言中反射的概念

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。

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。

Golang的官方包 reflect 实现了运行时反射（run-time reflection）。运用得当，可谓威力无穷。今天，我们就来利用reflect进行方法的动态调用……

基本知识

首先，反射主要与 golang 的 interface 类型相关。一个 interface 类型的变量包含了两个指针：一个指向变量的类型，另一个指向变量的值。最常用的莫过于这两个函数：

func main(){ s := "hello world" fmt.Println(reflect.ValueOf(s)) // hello world fmt.Println(reflect.TypeOf(s)) // string}

其中,

• reflect.ValueOf() 返回值类型：reflect.Value
• reflect.TypeOf() 返回值类型：reflect.Type

创建变量

接下来，我们可以使用 reflect 来动态的创建变量：

func main(){ var s string t := reflect.TypeOf(s) fmt.Println(t) // string sptr := reflect.New(t) fmt.Printf("%s\n", sptr) // %!s(*string=0xc00000e1e0)}

需要留意， reflect.New() 返回的是一个 指针 ：

New returns a Value representing a pointer to a new zero value for the specified type. That is, the returned Value's Type is PtrTo(typ).

这时候，我们可以使用 reflect.Value.Elem() 来取得其实际的值：

sval := sptr.Elem() // 返回值类型：reflect.Value

然后再将其转为 interface 并做 type-assertion ：

ss := sval.interface().(string)fmt.Println(ss) // 空字符串

动态调用

假设我们已经定义了以下的 struct 并实现了相关的方法：

type M struct{}type In struct{}type Out struct{} func (m *M) Example(in In) Out { return Out{}}

然后我们就可以通过下面这种方式来进行调用了：

func main() { v := reflect.ValueOf(&M{}) m := v.MethodByName("Example") in := m.Type().In(0) out := m.Type().Out(0) fmt.Println(in, out) inVal := reflect.New(in).Elem() // 可以将 inVal 转为interface后进行赋值之类的操作…… rtn := m.Call([]reflect.Value{inVal}) fmt.Println(rtn[0])}

注册方法

我们再定义一个保存 M 所有方法的 map struct ：

type Handler struct { Func reflect.Value In reflect.Type NumIn int Out reflect.Type NumOut int}

然后我们就可以来遍历结构体 M 的所有方法了：

func main() { handlers := make(map[string]*Handler) v := reflect.ValueOf(&M{}) t := reflect.TypeOf(&M{}) for i := 0; i < v.NumMethod(); i++ { name := t.Method(i).Name // 可以根据 i 来获取实例的方法，也可以用 v.MethodByName(name) 获取 m := v.Method(i) // 这个例子我们只获取第一个输入参数和第一个返回参数 in := m.Type().In(0) out := m.Type().Out(0) handlers[name] = &Handler{ Func: m, In: in, NumIn: m.Type().NumIn(), Out: out, NumOut: m.Type().NumOut(), } }}

Elem()

在学习 reflect 的过程中，我们发现 reflect.Value 和 reflect.Type 都提供了 Elem() 方法。

reflect.Value.Elem() 的作用已经在前面稍微提到了，主要就是返回一个 interface 或者 pointer 的值：

Elem returns the value that the interface v contains or that the pointer v points to. It panics if v's Kind is not Interface or Ptr. It returns the zero Value if v is nil.

reflect.Type.Elem() 的作用则是返回一个类型（如：Array，Map，Chan等）的元素的类型：

Elem returns a type's element type. It panics if the type's Kind is not Array, Chan, Map, Ptr, or Slice.

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。