如何優化go的反射（GCTT出品Go）

2023-04-16 23:30:41 2

歡迎來到 Golang 系列教程的第 34 篇。

反射是 Go 語言的高級主題之一。我會儘可能讓它變得簡單易懂。

本教程分為如下小節。

讓我們來逐個討論這些章節。

反射就是程序能夠在運行時檢查變量和值，求出它們的類型。你可能還不太懂，這沒關係。在本教程結束後，你就會清楚地理解反射，所以跟著我們的教程學習吧。

在學習反射時，所有人首先面臨的疑惑就是：如果程序中每個變量都是我們自己定義的，那麼在編譯時就可以知道變量類型了，為什麼我們還需要在運行時檢查變量，求出它的類型呢？沒錯，在大多數時候都是這樣，但並非總是如此。

我來解釋一下吧。下面我們編寫一個簡單的程序。

在上面的程序中，i 的類型在編譯時就知道了，然後我們在下一行列印出 i。這裡沒什麼特別之處。

現在了解一下，需要在運行時求得變量類型的情況。假如我們要編寫一個簡單的函數，它接收結構體作為參數，並用它來創建一個 SQL 插入查詢。

考慮下面的程序：

在上面的程序中，我們需要編寫一個函數，接收結構體變量 o 作為參數，返回下面的 SQL 插入查詢。

insert into order values(1234, 567)

這個函數寫起來很簡單。我們現在編寫這個函數。

在第 12 行，createQuery 函數用 o 的兩個欄位（ordId 和 customerId），創建了插入查詢。該程序會輸出：

insert into order values(1234, 567)

現在我們來升級這個查詢生成器。如果我們想讓它變得通用，可以適用於任何結構體類型，該怎麼辦呢？我們用程序來理解一下。

我們的目標就是完成 createQuery 函數（上述程序中的第 16 行），它可以接收任何結構體作為參數，根據結構體的欄位創建插入查詢。

例如，如果我們傳入下面的結構體：

o := order { ordId: 1234, customerId: 567}

createQuery 函數應該返回：

insert into order values (1234, 567)

類似地，如果我們傳入：

該函數會返回：

insert into employee values("Naveen", 565, "Science Park Road, Singapore", 90000, "Singapore")

由於 createQuery 函數應該適用於任何結構體，因此它接收 interface{} 作為參數。為了簡單起見，我們只處理包含 string 和 int 類型欄位的結構體，但可以擴展為包含任何類型的欄位。

createQuery 函數應該適用於所有的結構體。因此，要編寫這個函數，就必須在運行時檢查傳遞過來的結構體參數的類型，找到結構體欄位，接著創建查詢。這時就需要用到反射了。在本教程的下一步，我們將會學習如何使用 reflect 包來實現它。

在 Go 語言中，reflect 實現了運行時反射。reflect 包會幫助識別 interface{} 變量的底層具體類型和具體值。這正是我們所需要的。createQuery 函數接收 interface{} 參數，根據它的具體類型和具體值，創建 SQL 查詢。這正是 reflect 包能夠幫助我們的地方。

在編寫我們通用的查詢生成器之前，我們首先需要了解 reflect 包中的幾種類型和方法。讓我們來逐個了解。

reflect.Type 表示 interface{} 的具體類型，而 reflect.Value 表示它的具體值。reflect.TypeOf 和 reflect.ValueOf 兩個函數可以分別返回 reflect.Type 和 reflect.Value。這兩種類型是我們創建查詢生成器的基礎。我們現在用一個簡單的例子來理解這兩種類型。

在上面的程序中，第 13 行的 createQuery 函數接收 interface{} 作為參數。在第 14 行，reflect.TypeOf 接收了參數 interface{}，返回了reflect.Type，它包含了傳入的 interface{} 參數的具體類型。同樣地，在第 15 行，reflect.ValueOf函數接收參數 interface{}，並返回了 reflect.Value，它包含了傳來的 interface{} 的具體值。

上述程序會列印：

Type main.orderValue {456 56}

從輸出我們可以看到，程序列印了接口的具體類型和具體值。

reflect 包中還有一個重要的類型：Kind。

在反射包中，Kind 和 Type 的類型可能看起來很相似，但在下面程序中，可以很清楚地看出它們的不同之處。

上述程序會輸出：

Type main.orderKind struct

我想你應該很清楚兩者的區別了。Type 表示 interface{} 的實際類型（在這裡是 main.Order)，而 Kind 表示該類型的特定類別（在這裡是 struct）。

NumField 方法返回結構體中欄位的數量，而 Field(i int) 方法返回欄位 i 的 reflect.Value。

在上面的程序中，因為 NumField 方法只能在結構體上使用，我們在第 14 行首先檢查了 q 的類別是 struct。程序的其他代碼很容易看懂，不作解釋。該程序會輸出：

Number of fields 2Field:0 type:reflect.Value value:456Field:1 type:reflect.Value value:56

Int 和 String 可以幫助我們分別取出 reflect.Value 作為 int64 和 string。

在上面程序中的第 10 行，我們取出 reflect.Value，並轉換為 int64，而在第 13 行，我們取出 reflect.Value 並將其轉換為 string。該程序會輸出：

type:int64 value:56type:string value:Naveen

完整的程序

現在我們已經具備足夠多的知識，來完成我們的查詢生成器了，我們來實現它把。

在第 22 行，我們首先檢查了傳來的參數是否是一個結構體。在第 23 行，我們使用了 Name 方法，從該結構體的 reflect.Type 獲取了結構體的名字。接下來一行，我們用 t 來創建查詢。

在第 28 行，case 語句 檢查了當前欄位是否為 reflect.Int，如果是的話，我們會取到該欄位的值，並使用 Int 方法轉換為 int64。if else 語句用於處理邊界情況。請添加日誌來理解為什麼需要它。在第 34 行，我們用來相同的邏輯來取到 string。

我們還作了額外的檢查，以防止 createQuery 函數傳入不支持的類型時，程序發生崩潰。程序的其他代碼是自解釋性的。我建議你在合適的地方添加日誌，檢查輸出，來更好地理解這個程序。

該程序會輸出：

insert into order values(456, 56)insert into employee values("Naveen", 565, "Coimbatore", 90000, "India")unsupported type

至於向輸出的查詢中添加欄位名，我們把它留給讀者作為練習。請嘗試著修改程序，列印出以下格式的查詢。

insert into order(ordId, customerId) values(456, 56)

我們已經展示了反射的實際應用，現在考慮一個很現實的問題。我們應該使用反射嗎？我想引用 Rob Pike 關於使用反射的格言，來回答這個問題。

清晰優於聰明。而反射並不是一目了然的。

反射是 Go 語言中非常強大和高級的概念，我們應該小心謹慎地使用它。使用反射編寫清晰和可維護的代碼是十分困難的。你應該儘可能避免使用它，只在必須用到它時，才使用反射。

本教程到此結束。希望你們喜歡。祝你愉快。

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「GCTT 出品」Go 系列教程——2. Hello World

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「GCTT 出品」Go 系列教程——4. 類型

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「GCTT 出品」Go 系列教程——31. 自定義錯誤

「GCTT 出品」Go 系列教程——32. panic 和 recover

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