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Go语言反射机制详解

news 2025/7/13 11:32:14

基本介绍

反射机制：允许程序在运行时检查并操作变量、类型和结构的信息，无需提前知晓具体定义
核心功能：动态获取类型信息、创建对象、调用函数、修改对象
使用包：reflect
性能注意：反射依赖运行时类型检查，存在性能开销，性能敏感场景慎用

reflect包核心组件

1. reflect.Type

作用：表示任意变量的类型信息
获取方式：reflect.TypeOf(i interface{}) Type

常用方法：

方法名	功能描述	适用类型
`Kind()`	获取类型对应的Kind	所有类型
`Elem()`	获取容器元素的Type	数组/切片/指针/Map/Chan
`NumField()`	获取结构体字段数量	结构体
`Field(i)`	获取结构体第i个字段信息	结构体
`NumMethod()`	获取绑定方法数量	所有类型
`Method(i)`	获取第i个方法信息	所有类型
`NumIn()/In(i)`	获取函数参数数量/第i个参数类型	函数
`NumOut()/Out(i)`	获取返回值数量/第i个返回值类型	函数

字段信息结构体：

type StructField struct {Name     string    // 字段名Type     Type      // 字段类型Tag      StructTag // 标签信息Offset   uintptr   // 字段偏移量Anonymous bool     // 是否为匿名字段
}

2. reflect.Value

作用：表示任意变量的值

获取方式：

func ValueOf(i interface{}) Value  // 获取值封装
func New(typ Type) Value          // 创建新值

核心方法：

方法名	功能描述
`Elem()`	解引用指针/接口
`Field(i)`	获取结构体第i个字段的值
`Call(in []Value)`	调用函数
`Interface()`	转换为interface{}类型
`SetXxx()`系列	设置值（如SetInt, SetString等）

3. reflect.Kind

作用：表示基础类型分类（枚举）

常用值：

const (Invalid Kind = iota  // 非法类型Bool                 // 布尔Int, Int8, Int16...  // 整型Float32, Float64     // 浮点型Array, Slice         // 数组/切片Map, Struct          // 映射/结构体Func, Ptr            // 函数/指针Interface            // 接口...
)

类型转换关系

转换方向	实现方式
具体类型 → interface{}	直接赋值
interface{} → Value	`reflect.ValueOf()`
Value → interface{}	`Value.Interface()`
interface{} → 具体类型	类型断言

示例代码：

func Reflect(iVal interface{}) {rVal := reflect.ValueOf(iVal)      // interface{} → ValueiVal2 := rVal.Interface()          // Value → interface{}switch val := iVal2.(type) {       // interface{} → 具体类型case Student:fmt.Printf("Type=%T, Value=%v\n", val, val)case int:fmt.Printf("Type=%T, Value=%v\n", val, val)}
}

反射应用场景

1. 修改变量值

步骤：

获取指针的Value封装
通过Elem()解引用
使用SetXxx()修改值

示例：

func Reflect(iVal interface{}) {rVal := reflect.ValueOf(iVal)if rVal.Elem().Kind() == reflect.Int {rVal.Elem().SetInt(20) // 修改值为20}
}func main() {a := 10Reflect(&a) // 必须传指针fmt.Println(a) // 输出: 20
}

2. 访问结构体字段

步骤：

获取结构体的Type和Value
循环遍历字段
获取字段信息和值

示例：

type Student struct {Name string `json:"name"`Age  int    `json:"age"`
}func Reflect(iVal interface{}) {rType := reflect.TypeOf(iVal)rVal := reflect.ValueOf(iVal)for i := 0; i < rType.NumField(); i++ {field := rType.Field(i)value := rVal.Field(i)fmt.Printf("字段名: %s, 标签: %s, 值: %v\n", field.Name, field.Tag.Get("json"), value)}
}// 输出: 字段名: Name, 标签: name, 值: Alice

3. 调用结构体方法

关键点：

值类型只能访问receiver为值的方法
指针类型可访问值/指针的receiver方法

示例：

func (s Student) GetName() { ... }
func (s *Student) SetAge(age int) { ... }func Reflect(iVal interface{}) {rVal := reflect.ValueOf(iVal)rType := reflect.TypeOf(iVal)// 调用SetAge方法 (需传参)method := rVal.MethodByName("SetAge")method.Call([]reflect.Value{reflect.ValueOf(20)})// 调用无参方法rVal.Method(0).Call(nil)
}

4. 函数适配器

场景：动态调用不同参数的函数
示例：

func Bridge(f interface{}, args ...interface{}) {fVal := reflect.ValueOf(f)argVals := make([]reflect.Value, len(args))for i, arg := range args {argVals[i] = reflect.ValueOf(arg)}results := fVal.Call(argVals) // 执行函数fmt.Println(results[0].Int()) // 处理返回值
}

5. 创建任意类型变量

步骤：

获取目标指针的类型信息
通过reflect.New创建新值
设置指针指向新值

示例：

func CreateObj(ptr interface{}) {pVal := reflect.ValueOf(ptr).Elem()  // 获取指针ValuepType := pVal.Type().Elem()          // 获取指向的类型newVal := reflect.New(pType)         // 创建新变量pVal.Set(newVal)                     // 设置指针指向新值
}func main() {var s *StudentCreateObj(&s)  // s指向新创建的Student实例
}