Go系列教程之反射的用法
反射是Go语言的高级主题之一。我会尽可能让它变得简单易懂。
本教程分为如下小节。
- 什么是反射？
- 为何需要检查变量，确定变量的类型？
- reflect包
- reflect.Type和reflect.Value
- reflect.Kind
- NumField()和Field()方法
- Int()和String()方法
- 完整的程序
- 我们应该使用反射吗？
让我们来逐个讨论这些章节。
什么是反射？
反射就是程序能够在运行时检查变量和值，求出它们的类型。你可能还不太懂，这没关系。在本教程结束后，你就会清楚地理解反射，所以跟着我们的教程学习吧。
为何需要检查变量，确定变量的类型？
在学习反射时，所有人首先面临的疑惑就是：如果程序中每个变量都是我们自己定义的，那么在编译时就可以知道变量类型了，为什么我们还需要在运行时检查变量，求出它的类型呢？没错，在大多数时候都是这样，但并非总是如此。
我来解释一下吧。下面我们编写一个简单的程序。
packagemain
import(
"fmt"
)
funcmain(){
i:=10
fmt.Printf("%d%T",i,i)
}
在playground上运行
在上面的程序中，i的类型在编译时就知道了，然后我们在下一行打印出i。这里没什么特别之处。
现在了解一下，需要在运行时求得变量类型的情况。假如我们要编写一个简单的函数，它接收结构体作为参数，并用它来创建一个SQL插入查询。
考虑下面的程序：
packagemain
import(
"fmt"
)
typeorderstruct{
ordIdint
customerIdint
}
funcmain(){
o:=order{
ordId:1234,
customerId:567,
}
fmt.Println(o)
}
在playground上运行
在上面的程序中，我们需要编写一个函数，接收结构体变量o作为参数，返回下面的SQL插入查询。
insertintoordervalues(1234,567)
这个函数写起来很简单。我们现在编写这个函数。
packagemain
import(
"fmt"
)
typeorderstruct{
ordIdint
customerIdint
}
funccreateQuery(oorder)string{
i:=fmt.Sprintf("insertintoordervalues(%d,%d)",o.ordId,o.customerId)
returni
}
funcmain(){
o:=order{
ordId:1234,
customerId:567,
}
fmt.Println(createQuery(o))
}
在playground上运行
在第12行，createQuery函数用o的两个字段（ordId和customerId），创建了插入查询。该程序会输出：
insertintoordervalues(1234,567)
现在我们来升级这个查询生成器。如果我们想让它变得通用，可以适用于任何结构体类型，该怎么办呢？我们用程序来理解一下。
packagemain
typeorderstruct{
ordIdint
customerIdint
}
typeemployeestruct{
namestring
idint
addressstring
salaryint
countrystring
}
funccreateQuery(qinterface{})string{
}
funcmain(){
}
我们的目标就是完成createQuery函数（上述程序中的第16行），它可以接收任何结构体作为参数，根据结构体的字段创建插入查询。
例如，如果我们传入下面的结构体：
o:=order{
ordId:1234,
customerId:567
}
createQuery函数应该返回：
insertintoordervalues(1234,567)
类似地，如果我们传入：
e:=employee{
name:"Naveen",
id:565,
address:"ScienceParkRoad,Singapore",
salary:90000,
country:"Singapore",
}
该函数会返回：
insertintoemployeevalues("Naveen",565,"ScienceParkRoad,Singapore",90000,"Singapore")
由于createQuery函数应该适用于任何结构体，因此它接收interface{}作为参数。为了简单起见，我们只处理包含string和int类型字段的结构体，但可以扩展为包含任何类型的字段。
createQuery函数应该适用于所有的结构体。因此，要编写这个函数，就必须在运行时检查传递过来的结构体参数的类型，找到结构体字段，接着创建查询。这时就需要用到反射了。在本教程的下一步，我们将会学习如何使用reflect包来实现它。
reflect包
在Go语言中，reflect实现了运行时反射。reflect包会帮助识别interface{}变量的底层具体类型和具体值。这正是我们所需要的。createQuery函数接收interface{}参数，根据它的具体类型和具体值，创建SQL查询。这正是reflect包能够帮助我们的地方。
在编写我们通用的查询生成器之前，我们首先需要了解reflect包中的几种类型和方法。让我们来逐个了解。
reflect.Type和reflect.Value
reflect.Type表示interface{}的具体类型，而reflect.Value表示它的具体值。reflect.TypeOf()和reflect.ValueOf()两个函数可以分别返回reflect.Type和reflect.Value。这两种类型是我们创建查询生成器的基础。我们现在用一个简单的例子来理解这两种类型。
packagemain
import(
"fmt"
"reflect"
)
typeorderstruct{
ordIdint
customerIdint
}
funccreateQuery(qinterface{}){
t:=reflect.TypeOf(q)
v:=reflect.ValueOf(q)
fmt.Println("Type",t)
fmt.Println("Value",v)
}
funcmain(){
o:=order{
ordId:456,
customerId:56,
}
createQuery(o)
}
在playground上运行
在上面的程序中，第13行的createQuery函数接收interface{}作为参数。在第14行，reflect.TypeOf接收了参数interface{}，返回了reflect.Type，它包含了传入的interface{}参数的具体类型。同样地，在第15行，reflect.ValueOf函数接收参数interface{}，并返回了reflect.Value，它包含了传来的interface{}的具体值。
上述程序会打印：
Type main.order
Value {45656}
从输出我们可以看到，程序打印了接口的具体类型和具体值。
relfect.Kind
reflect包中还有一个重要的类型：Kind。
在反射包中，Kind和Type的类型可能看起来很相似，但在下面程序中，可以很清楚地看出它们的不同之处。
packagemain
import(
"fmt"
"reflect"
)
typeorderstruct{
ordIdint
customerIdint
}
funccreateQuery(qinterface{}){
t:=reflect.TypeOf(q)
k:=t.Kind()
fmt.Println("Type",t)
fmt.Println("Kind",k)
}
funcmain(){
o:=order{
ordId:456,
customerId:56,
}
createQuery(o)
}
在playground上运行
上述程序会输出：
Type main.order
Kind struct
我想你应该很清楚两者的区别了。Type表示interface{}的实际类型（在这里是main.Order)，而Kind表示该类型的特定类别（在这里是struct）。
NumField()和Field()方法
NumField()方法返回结构体中字段的数量，而Field(iint)方法返回字段i的reflect.Value。
packagemain
import(
"fmt"
"reflect"
)
typeorderstruct{
ordIdint
customerIdint
}
funccreateQuery(qinterface{}){
ifreflect.ValueOf(q).Kind()==reflect.Struct{
v:=reflect.ValueOf(q)
fmt.Println("Numberoffields",v.NumField())
fori:=0;i
在playground上运行
在上面的程序中，因为NumField方法只能在结构体上使用，我们在第14行首先检查了q的类别是struct。程序的其他代码很容易看懂，不作解释。该程序会输出：
Numberoffields2
Field:0type:reflect.Valuevalue:456
Field:1type:reflect.Valuevalue:56
Int()和String()方法
Int和String可以帮助我们分别取出reflect.Value作为int64和string。
packagemain
import(
"fmt"
"reflect"
)
funcmain(){
a:=56
x:=reflect.ValueOf(a).Int()
fmt.Printf("type:%Tvalue:%v\n",x,x)
b:="Naveen"
y:=reflect.ValueOf(b).String()
fmt.Printf("type:%Tvalue:%v\n",y,y)
}
在playground上运行
在上面程序中的第10行，我们取出reflect.Value，并转换为int64，而在第13行，我们取出reflect.Value并将其转换为string。该程序会输出：
type:int64value:56
type:stringvalue:Naveen
完整的程序
现在我们已经具备足够多的知识，来完成我们的查询生成器了，我们来实现它把。
packagemain
import(
"fmt"
"reflect"
)
typeorderstruct{
ordIdint
customerIdint
}
typeemployeestruct{
namestring
idint
addressstring
salaryint
countrystring
}
funccreateQuery(qinterface{}){
ifreflect.ValueOf(q).Kind()==reflect.Struct{
t:=reflect.TypeOf(q).Name()
query:=fmt.Sprintf("insertinto%svalues(",t)
v:=reflect.ValueOf(q)
fori:=0;i
在playground上运行
在第22行，我们首先检查了传来的参数是否是一个结构体。在第23行，我们使用了Name()方法，从该结构体的reflect.Type获取了结构体的名字。接下来一行，我们用t来创建查询。
在第28行，case语句检查了当前字段是否为reflect.Int，如果是的话，我们会取到该字段的值，并使用Int()方法转换为int64。ifelse语句用于处理边界情况。请添加日志来理解为什么需要它。在第34行，我们用来相同的逻辑来取到string。
我们还作了额外的检查，以防止createQuery函数传入不支持的类型时，程序发生崩溃。程序的其他代码是自解释性的。我建议你在合适的地方添加日志，检查输出，来更好地理解这个程序。
该程序会输出：
insertintoordervalues(456,56)
insertintoemployeevalues("Naveen",565,"Coimbatore",90000,"India")
unsupportedtype
至于向输出的查询中添加字段名，我们把它留给读者作为练习。请尝试着修改程序，打印出以下格式的查询。
insertintoorder(ordId,customerId)values(456,56)
我们应该使用反射吗？
我们已经展示了反射的实际应用，现在考虑一个很现实的问题。我们应该使用反射吗？我想引用RobPike关于使用反射的格言，来回答这个问题。
清晰优于聪明。而反射并不是一目了然的。
反射是Go语言中非常强大和高级的概念，我们应该小心谨慎地使用它。使用反射编写清晰和可维护的代码是十分困难的。你应该尽可能避免使用它，只在必须用到它时，才使用反射。
本教程到此结束。希望你们喜欢。祝你愉快。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。