go语言反射和值 golang反射底层实现原理

golang reflect反射（一）：interface接口的入门（大白话）

这是它的优点，因为编译器在编译时不去确定go语言反射和值你传的到底是什么类型，你传一个string，它能接收，你传一个对象struct，它也能接收，它只有一个要求，实现我要求实现的方法go语言反射和值！

既然interface是不限定类型，是通用类型，这是一种开放表现，这种开放怎么实现的呢？方法就是不去检验你的类型，既然不检验那也不去记录你的类型！！！！注意interface不记录你的类型，所以不管你是string，struct，int，我都不管，我都不记录，我只记录你的地址，结果是编译器在编译时也不知道你是什么类型，你有什么字段！

但是现在有一个问题，编译器也没办法确定一个interface以前是什么类型！（编译时）这就是因果关系：为go语言反射和值了达到通用，interface不做确定工作，结果就是interface也不知道以前的类型。

一个类型转接口的过程，就是放弃自我类型的过程，变成了没有类型。

这样做有什么好处呢，很显然是：通用，如果把一个函数的传入参数设置为空接口(interface{})，那么任何类型当做参数都能够调用该接口，最好的例子就是：

它就是一个很标准的例子，println传入参数可以是任何类型，都能打印出它的值。

当然你可以说你记得，因为是你把它转换成interface，你理所当然的记得，可编译器不知道啊，interface不包含类型，也就是说你没有让它去记录，所以它不知道。

针对这个问题，go语言给了一个解决方案，断言，当将一个interface转换成它原来类型的时候，在它后面指明它的原来类型，这样编译器就知道该按照什么类型去解析了。（其实说白了，这就是通过人的记忆，编译器不知道是什么类型，你告诉编译器就可以了）

断言其实是先获取interface的动态类型，然后与你指定的类型做判断，如果一致，将它转换成你指定的类型。如果不知道动态类型，可以看这篇文章：

从报错可以看出， 不能直接转换，需要对接口先进行断言

通常情况下，一个变量在确定类型的情况下编译器知道他有哪些功能（注意，这里是针对编译时），比如一个int类型，编译器在编译时知道能对他加减int，不能加减float，如果你这么做我就给你报错。一个struct包含哪些字段，不包含哪些字段，我定义一个user结构体，里面只有name和age两个字段，那么你只能取我这两字段的值，你如果取height，我就给你报错。

这些都是正常情况下的，但是对于一个接口呢，编译器会变成瞎子！在编译的时候它不知道你原来是什么类型，所以它也没法确定你包含什么字段，同样是之前那个user结构体，当把它转换成接口以后，编译器就对它的类型一无所知了，你获取name字段，这有接口有没有呢？编译器不知道！你请求height字段，这个泛型有没有呢？编译器仍然不知道。所以你编译时不能修改接口里的数据，既然编译时 不能修改，那就只能在运行时修改了。

这个时候就该反射登场了，它能够在运行时修改接口的数据，通过追根溯源，获取接口底层的实际数据和类型，让你能够对接口的源数据进行操作。

换一种大白话的说法，反射就是刨根问底，获取这个接口究竟是怎么产生的，因为哪怕一个类型转变成接口时放弃了自己的类型，但是它的本质不会变的，就像赵本山的小品里所说：小样，别以为你脱掉马甲我就不认识你了！对，它的底层里仍然存储了它的数据类型，只是藏的比较深，一般手段拿不到，但我们仍然能够通过反射（这个包根问底的工具）来确定你究竟包含哪些字段和值，确定你究竟是蛇还是脱了马甲的乌龟！

go语言中的反射

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)

}

go语言是一种什么语言

Go语言是谷歌推出的一种全新的编程语言，可以在不损失应用程序性能的情况下降低代码的复杂性。谷歌首席软件工程师罗布派克(Rob Pike)说：我们之所以开发Go，是因为过去10多年间软件开发的难度令人沮丧。

Go是谷歌2009发布的第二款编程语言。2009年7月份，谷歌曾发布了Simple语言，它是用来开发Android应用

Go Logo

的一种BASIC语言.

北京时间2010年1月10日，Go语言摘得了TIOBE公布的2009年年度大奖。该奖项授予在2009年市场份额增长最多的编程语言。

谷歌资深软件工程师罗布·派克(Rob Pike)表示，“Go让我体验到了从未有过的开发效率。”派克表示，和今天的C++或C一样，Go是一种系统语言。他解释道，“使用它可以进行快速开发，同时它还是一个真正的编译语言，我们之所以现在将其开源，原因是我们认为它已经非常有用和强大。”

2007年，谷歌把Go作为一个20%项目开始研发，即让员工抽出本职工作之外时间的20%， 投入在该项目上。除了派克外，该项目的成员还有其他谷歌工程师也参与研发。

派克表示，编译后Go代码的运行速度与C语言非常接近,而且编译速度非常快，就像在使用一个交互式语言。现有编程语言均未专门对多核处理器进行优化。Go就是谷歌工程师为这类程序编写的一种语言。它不是针对编程初学者设计的，但学习使用它也不是非常困难。Go支持面向对象，而且具有真正的闭包(closures)和反射 (reflection)等功能。

在学习曲线方面，派克认为Go与Java类似，对于Java开发者来说，应该能够轻松学会 Go。之所以将Go作为一个开源项目发布，目的是让开源社区有机会创建更好的工具来使用该语言，例如 Eclipse IDE中的插件。

在谷歌公开发布的所有网络应用中，均没有使用Go，但是谷歌已经使用该语言开发了几个内部项目。派克表示，Go是否会对谷歌即将推出的Chrome OS产生影响，还言之尚早,不过Go的确可以和Native Client配合使用。他表示“Go可以让应用完美的运行在浏览器内。”例如，使用Go可以更高效的实现Wave，无论是在前端还是后台。

Go 同时具有两种编译器，一种是建立在GCC基础上的Gccgo，另外一种是分别针对64位x64和32位x86计算机的一套编译器(6g和8g)。谷歌目前正在研发其对ARM芯片和Android设备的支持。派克表示，“Android手机存在的问题是，我们一直没有一个数学协处理器。

关于反射

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go语言反射和值的描述（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。

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go语言反射和值？ 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：

Go语言中怎样判断数据类型

要判断数据类型，可以用Go的空接口：

建一个函数t 设置参数i 的类型为空接口，空接口可以接受任何数据类型

func t(i interface{}) {

//函数t

有一个参数i

switch i.(type) {

//多选语句switch

case string:

//是字符时做的事情

case int:

//是整数时做的事情

}

return

}

i.(type)

只能在switch中使用

这函数没有返回值，你可以自己加入

还可以用反射：

package main

import (

"fmt"

"reflect"

)

func main() {

var x float64 = 3.4

fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(x))

}

这样就可以得出变量x的类型信息，与上面不同的是：上面的方法要先知到它是几个类型中的一个，而这个方法可以对任意对象使用

讲讲go语言的结构体

作为C语言家族的一员go语言反射和值，go和c一样也支持结构体。可以类比于java的一个POJO。

在学习定义结构体之前，先学习下定义一个新类型。

新类型 T1 是基于 Go 原生类型 int 定义的新自定义类型，而新类型 T2 则是 基于刚刚定义的类型 T1，定义的新类型。

这里要引入一个底层类型的概念。

如果一个新类型是基于某个 Go 原生类型定义的， 那么go语言反射和值我们就叫 Go 原生类型为新类型的底层类型

在上面的例子中，int就是T1的底层类型。

但是T1不是T2的底层类型，只有原生类型才可以作为底层类型，所以T2的底层类型还是int

底层类型是很重要的，因为对两个变量进行显式的类型转换，只有底层类型相同的变量间才能相互转换。底层类型是判断两个类型本质上是否相同的根本。

这种类型定义方式通常用在 项目的渐进式重构，还有对已有包的二次封装方面

类型别名表示新类型和原类型完全等价，实际上就是同一种类型。只不过名字不同而已。

一般我们都是定义一个有名的结构体。

字段名的大小写决定go语言反射和值了字段是否包外可用。只有大写的字段可以被包外引用。

还有一个点提一下

如果换行来写

Age: 66,后面这个都好不能省略

还有一个点，观察e3的赋值

new返回的是一个指针。然后指针可以直接点号赋值。这说明go默认进行go语言反射和值了取值操作

e3.Age 等价于 (*e3).Age

如上定义了一个空的结构体Empty。打印了元素e的内存大小是0。

有什么用呢go语言反射和值？

基于空结构体类型内存零开销这样的特性，我们在日常 Go 开发中会经常使用空 结构体类型元素，作为一种“事件”信息进行 Goroutine 之间的通信

这种以空结构体为元素类建立的 channel，是目前能实现的、内存占用最小的 Goroutine 间通信方式。

这种形式需要说的是几个语法糖。

语法糖1：

对于结构体字段，可以省略字段名，只写结构体名。默认字段名就是结构体名

这种方式称为 嵌入字段

语法糖2：

如果是以嵌入字段形式写的结构体

可以省略嵌入的Reader字段，而直接访问ReaderName

此时book是一个各个属性全是对应类型零值的一个实例。不是nil。这种情况在Go中称为零值可用。不像java会导致npe

结构体定义时可以在字段后面追加标签说明。

tag的格式为反单引号

tag的作用是可以使用[反射]来检视字段的标签信息。

具体的作用还要看使用的场景。

比如这里的tag是为了帮助 encoding/json 标准包在解析对象时可以利用的规则。比如omitempty表示该字段没有值就不打印出来。

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