Golang 反射（Reflection）实践

1. 引言

在 Golang 语言中，反射（Reflection）提供了一种在运行时检查变量类型、调用方法或访问结构体字段的能力。反射的核心在于 reflect 包，它提供了 reflect.Type 和 reflect.Value 这两个关键类型来解析数据。

本文将深入剖析 Golang 反射的工作原理，并结合具体应用场景，如指针解析、数组解析、数据库查询结果解析等。同时，我们也会列举常见的反射方法及其使用方式，帮助开发者更高效地使用反射机制。

2. 反射的基本概念

Golang 反射的核心基于 reflect.Type 和 reflect.Value：

• reflect.Type：表示具体的类型信息，例如 int、string、struct 等。
• reflect.Value：表示具体的值，可以通过它修改变量的值。

2.1 reflect.Type 与 reflect.Value简单示例

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	var num int = 66
	t := reflect.TypeOf(num)
  fmt.Println("Type:", t)
  fmt.Println("Kind:", t.Kind())
  v := reflect.ValueOf(num)
	fmt.Println("Value:", v)
}

输出：

Type: int
Kind: int
Value: 66

3. 反射解析指针类型

在 Golang 反射中，指针类型需要使用 Elem() 方法来获取实际的值。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	var num = 66
	ptr := &num
	v := reflect.ValueOf(ptr)
	if v.Kind() == reflect.Ptr {
		fmt.Println("Ptr Value:", v.Elem())
	}
}

输出：

Ptr Value: 66

如果直接使用v而不使用 v.Elem()，则得到的是指针内存地址:

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

func main() {
    var num = 66
    ptr := &num
    v := reflect.ValueOf(ptr)
    fmt.Println("Ptr Value:", v)
}

输出:

Pointer Value: 0x14000110018

4. 解析数组（内部是指针结构体）

在某些场景下，我们可能会遇到数组类型，其中的元素是指向结构体的指针。我们需要遍历数组并解析内部的结构体。

type User struct {
	Name string
	Age  int
}

func main() {
	user := []*User{
		{Name: "Joker", Age: 21},
		{Name: "Poker", Age: 30},
	}

	v := reflect.ValueOf(user)
	if v.Kind() == reflect.Slice {
		for i := 0; i < v.Len(); i++ {
			elem := v.Index(i).Elem()
			fmt.Println("Name:", elem.FieldByName("Name"), "Age:", elem.FieldByName("Age"))
		}
	}
}

输出：

Name: Joker Age: 21
Name: Poker Age: 30

注意：这里切片内部是指针的结构体，因此在解析每个元素的时候需要调用 Elem()方法，才能拿到指针结构体的类型，否则直接调用 elem := v.Index(i)就会panic:

panic: reflect: call of reflect.Value.FieldByName on ptr Value

goroutine 1 [running]:
reflect.flag.mustBe(...)
	/usr/local/go/src/reflect/value.go:233
reflect.Value.FieldByName({0x10472d140?, 0x14000010060?, 0x2?}, {0x104702357?, 0x10481ff40?})
	/usr/local/go/src/reflect/value.go:1361 +0x140
main.main()
	/path/golang_space/src/demo/reflect.go:23 +0x198
exit status 2

5. 数据库查询结果解析

在数据库操作中，我们经常需要动态解析查询结果并将其映射到结构体中。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
  "database/sql"
  
	_ "github.com/lib/pq"
)

type User struct {
	ID   int
	Name string
}

func scanRows(rows *sql.Rows, dest any) error {
	v := reflect.ValueOf(dest).Elem()
	fields := make([]interface{}, v.NumField())

	for i := 0; i < v.NumField(); i++ {
		fields[i] = v.Field(i).Addr().Interface()
	}

	return rows.Scan(fields...)
}

func main() {
	db, err := sql.Open("postgres", "user=test dbname=test sslmode=disable")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer db.Close()

	rows, err := db.Query("SELECT id, name FROM user")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer rows.Close()

  var users []User
	for rows.Next() {
		var user User
		if err := scanRows(rows, &user); err != nil {
			panic(err)
		}
    users = append(users, user)
	}
  
  fmt.Println(len(users))
}

6. 反射常见方法解析

7. 结论

Golang 的反射提供了强大的运行时类型检查和动态操作能力，适用于需要高灵活性的场景，如序列化、数据库映射、动态 API 解析等。然而，反射的性能开销较大，因此在业务场景中使用较少，常用于底层的驱动构建。