Go 反射：reflect 包与运行时类型

Go 语言的反射机制允许程序在运行时检查类型信息并操作对象。通过 reflect 包，可以获取变量的类型、值，甚至动态调用方法。掌握反射是编写通用库（如 JSON 解析、ORM 框架）的基础。

1. 获取类型与值

反射的入口是 reflect.TypeOf 和 reflect.ValueOf 函数。前者用于获取变量的静态类型信息，后者用于获取变量的运行时值。

1. 定义一个任意类型的变量 x，例如 float64 类型。
2. 调用 reflect.TypeOf(x) 将其类型信息赋值给 t。
3. 调用 reflect.ValueOf(x) 将其值信息赋值给 v。

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

func main() {
    var x float64 = 3.4

    t := reflect.TypeOf(x)
    v := reflect.ValueOf(x)

    fmt.Println("Type:", t)
    fmt.Println("Value:", v)
}

执行代码后，控制台会输出 Type: float64 和 Value: 3.4。注意，reflect.Type 和 reflect.Value 都包含了大量方法用于进一步检查。

2. 理解 Kind（种类）

在反射中，Type 是具体的类型（如 main.User、int），而 Kind 是底层的分类（如 Struct、Int、Slice）。

1. 使用上一步的变量 t。
2. 调用 t.Kind() 方法。

fmt.Println("Kind:", t.Kind())

对于 float64，其 Kind 为 Float64（或 Float，取决于具体定义，标准库中基础类型通常 Kind 对应自身名称）。对于自定义结构体，Type 是包名.结构体名，Kind 则是 Struct。

下表列出了常见的 Kind 常量及其含义：

3. 修改值（可设置性）

反射不仅是“读”，还可以“写”。但是，通过反射修改变量值必须满足“可设置性”规则。直接传递变量给 reflect.ValueOf 得到的是值的副本，无法修改原变量。

1. 定义一个变量 x。
2. 传递 x 的地址 &x 给 reflect.ValueOf，得到 v。
3. 调用 v.Elem() 获取指针指向的元素。
4. 检查 v.CanSet() 是否返回 true。
5. 调用 .SetFloat（或其他类型对应的 Set 方法）修改值。

var x float64 = 3.4
v := reflect.ValueOf(&x) // 注意：取地址
elem := v.Elem()         // 获取指针指向的元素

if elem.CanSet() {
    elem.SetFloat(7.1)
    fmt.Println(x) // 输出 7.1
}

只有当 reflect.Value 是可寻址且导出时，才能进行修改。对于结构体字段，只有首字母大写的导出字段才能被反射修改。

以下是判断反射对象是否可修改的流程图：

4. 遍历结构体

反射常用于处理结构体，例如解析数据库记录或 JSON 数据。

1. 定义一个结构体 User，包含 Name 和 Age 字段。
2. 实例化该结构体并取地址 u。
3. 获取 u 的反射值 v 并调用 Elem()。
4. 调用 v.NumField() 获取字段数量。
5. 循环遍历索引 i 从 0 到数量-1。
6. 调用 v.Field(i) 获取每个字段的反射值。

type User struct {
    Name string
    Age  int
}

u := User{"Alice", 30}
v := reflect.ValueOf(u)

for i := 0; i < v.NumField(); i++ {
    field := v.Field(i)
    fmt.Printf("字段名: %s, 值: %v\n", v.Type().Field(i).Name, field.Interface())
}

若要修改结构体字段，请确保 v 是通过指针 reflect.ValueOf(&u).Elem() 获取的，并且字段是首字母大写的。

5. 获取结构体标签

结构体标签（Tag）通常用于定义元数据（如 JSON 字段名、ORM 列名）。

1. 获取结构体类型的 Type 对象 t。
2. 调用 t.Field(i) 获取 StructField。
3. 访问 StructField.Tag 属性。

type User struct {
    Name string `json:"name" db:"user_name"`
    Age  int    `json:"age"`
}

t := reflect.TypeOf(User{})
field, _ := t.FieldByName("Name")
fmt.Println("Tag:", field.Tag.Get("json")) // 输出: name

Get 方法用于提取特定 Key 的标签值。

6. 动态调用方法

反射还可以在运行时查找并调用对象的方法。

1. 定义一个结构体并绑定方法 Add。
2. 获取结构体实例的反射值 v（通过指针）。
3. 调用 v.MethodByName("Add") 获取方法对象 m。
4. 构建参数列表 []reflect.Value。
5. 调用 m.Call(args) 执行方法。

type Math struct{}

func (m Math) Add(a, b int) int {
    return a + b
}

mathInst := Math{}
v := reflect.ValueOf(mathInst)
m := v.MethodByName("Add")

args := []reflect.Value{reflect.ValueOf(10), reflect.ValueOf(20)}
result := m.Call(args)

fmt.Println("结果:", result[0].Int()) // 输出: 结果: 30