前言

众所周知,go语言是一门静态编程语言,变量的类型在进行程序的编写时均是写死的,没有办法在运行时进行改变,您可以使用反射动态地创建类型的实例,将类型绑定到现有对象,或从现有对象中获取类型。然后,可以调用类型的方法或访问其字段和属性,今天侧重介绍一下反射机制,带大家学习一下怎样使用反射完成配置文件的读取,期间会介绍一些字符串处理函数


一、反射基本概念

①go语言反射为何而生?

	为了我们使用方便,我们可以对数据进行动态赋值,以提高代码的灵活性与可复用性
	为了使我们的程序更加灵活,我们使用反射的方式将数据的类型变为动态的,如果使
	用switch语句进行操作的话会使得代码十分臃肿,并且有用户自定义的数据类型,很难将类型写全

②反射弊端

	使用反射,涉及到很多包,需要调用很对函数,效率会有所下降
	但是使用一丢丢效率换取很大的方便我们非常乐意

③怎样使用反射机制?

一、反射使用到的库及常用函数
有官方写好的第三方包,包内有接口TypeOf与ValueOf,从接口中获取目标对象的信息
	TypeOf:动态的获取从函数接口中传进去的变量的类型,如果为空则返回值为nil(获取类型对象)
		可以从该方法获取的对象中拿到字段的所属类型,字段名,以及该字段是否是匿名字段等信息
		还可以获取到与该字段进行绑定的tag
	ValueOf:获取从函数入口传进去变量的值(获取值对象)
		该方法获取到的对象是对应的数据信息区域(具体的值可以通过Filed(index)直接拿到对应位置的值)
			FieldByName(字段名)
			可以通过该函数拿到成员属性的详细信息(返回值与ValueOf一样)
	注:指针类型经过以上函数拿到的还是指针类型,结构体还是结构体类型
	Elem()方法:
		该方法只接受指针类型与接口类型,如果不是这两种类型就会抛出异常(相当于对指针进行取元素)

①用到的库

import (
	"errors"
	"fmt"
	
	//读取配置文件用到的库(文件部分后期还会进行详细介绍)
	"io/ioutil"
	
	//反射用到的东西一般都在这里面
	"reflect"
	
	//处理字符串用到的库
	"strconv"
	"strings"
)

②常用的字符串处理函数

(1) 将字符串加载为固定的类型strconv.ParseBool()

boolV, err := strconv.ParseBool("true")//这里的ParseBool可以换成ParseInt等,你需要的函数

示例:pandas 是基于NumPy 的一种工具,该工具是为了解决数据分析任务而创建的。

(2)去除字符串首尾空格strings.TrimSpace()

	str := " 1234=56789 "
	str=strings.TrimSpace(str)

(3)获取特定子串的下标

	str := " 1234=56789 "
	index:=strings.Index(str, "=5")

(4)将字符串转换为数值strconv.Atoi()

	i, _ := strconv.Atoi("1433223")//array to number

(5)将数值转换为字符串strconv.Itoa()

	s := strconv.Itoa(10)//number to array

③reflect包下的常用函数

(1)reflect.TypeOf

	参数是要进行类型获取的变量,可以是任意类型
	返回值是一个 reflect.Type接口,这个接口实现了一系列方法,可以获取到传入对象的详细类型信息

(2)reflect.ValueOf

	参数是要进行类型获取的变量,可以是任意类型
	返回值是一个 reflect.Value接口,这个接口实现了一系列方法,可以获取到传入对象的详细值信息

代码如下(示例):

//定义一个结构体
 type stu struct {
	id   string
	name string
	age  int
}
//对结构体进行初始化
var stu1 stu
stu1.age = 20
stu1.id = "hahaha"
stu1.name = "小明"
sTructType := reflect.TypeOf(stu1)
sTructValue := reflect.ValueOf(stu1)

// 结构体值
fmt.Println("值是:", sTructValue)
//类型
fmt.Println(sTructType)

//打印结果
//值是: {hahaha 小明 20}
//main.stu

④反射结构体类型变量

以下操作的环境条件

//结构体
type stu struct {
	id   string
	name string
	age  int
}

//方法
func (st stu) Speak() {

}
func (st stu) Run(x int) {
	fmt.Println("跑起来,润润润!")
}
func (st stu) Haha() bool {
	fmt.Println("你是成功的!")
	return true
}
//进行反射
var stu1 stu
stu1.age = 20
stu1.id = "hahaha"
stu1.name = "小明"
sTructType := reflect.TypeOf(stu1)
sTructValue := reflect.ValueOf(stu1)

①反射对象可调用的方法

(1)NumField()

//获取属性个数
fmt.Println(sTructType.NumField())
//打印结果
//3

(2)Field()

//获取指定位置属性的详细类型
fmt.Println(sTructType.Field(0))
//打印结果
//{id main string  0 [0] false}
//以上结果含义分别为:
//Type      Type      // field type字段名
//Tag       StructTag // field tag string所在包
//Offset    uintptr   // offset within struct, in bytes//基类型名称
//Index     []int     // index sequence for Type.FieldByIndex//下标
//Anonymous bool      // is an embedded field//是不是匿名字段

(3)Type()

	获取结构体属性的类型

(4)Name()

// 直接获取到结构体名,想要获取包名+结构体名时直接使用sTructType
fmt.Println("类型是:", sTructType.Name())
//打印结果
//类型是: stu

(5)Kind()

// 获取该类型最初的基本
fmt.Println(sTructType.Kind())
//打印结果
//struct

(6)Elem()

该方法只接受指针类型与接口类型,如果不是这两种类型就会抛出异常(相当于对指针进行取元素)

(7)NumMethod()

	获取方法个数,也就是结构体实现了哪些接口

(8)Method()

//	获取结构体对应的方法
fmt.Printf("该结构体有方法%d个\n", sTructType.NumMethod())
for i := 0; i < sTructType.NumMethod(); i++ {
	tempMethod := sTructType.Method(i)
	// 获取方法的属性,方法的函数参数以及返回值(仅针对公有方法有效,无法统计私有方法)
	fmt.Println("第", i, "个字段对应的信息为:", tempMethod.Name, tempMethod.Type)
}
//打印结果
/*
该结构体有方法3个
第 0 个字段对应的信息为: Haha func(main.stu) bool
第 1 个字段对应的信息为: Run func(main.stu, int)
第 2 个字段对应的信息为: Speak func(main.stu)
*/

②反射对象可调用的属性

(1)name,属性字段名

(2)type,属性类型

(3)Anonymous,属性是否是匿名字段

(4)Offset,包

(5)Index,属性索引

二、使用反射实现配置文件的读取

1.配置文件包含的内容(文件名myconfig.ini,文件名可以自己起)

①配置文件构成

	配置文件可以进行注释,通过#或者;实现
	配置文件进行分块处理,每一块的模块名用[]包裹起来
	配置文件每一个模块有许多配置,每一个配置信息由键值对组成,中间通过=或者:隔开

②配置文件中包含的信息

; MySQL配置信息
[mysql]
address=127.0.0.1
port=2206
username=root
userpasswd=123456

; []
;  [
#redies配置信息
[redies]
host=localhost
port=6379
password=root
database=100
test=false
go=123
; =false
; test=

2.配置文件需求分析

①配置文件作用

	配置文件记录服务器的参数配置
	比如数据库的密码端口号,用户名密码等,如果不存进配置文件的话后期维护起来十分麻烦
		比如数据库密码泄露,需要更新数据库密码
	所以需要将容易变更的应用配置写进配置文件
	通过反射机制对其进行解析,以得到更加灵活的程序

①配置文件实现步骤

解析配置文件需要的步骤
	0.需要对参数进行校验,因为经过反射需要将文件内的内容进行解析,并读取到结构体对象内
	  所以需要改原对象中对应的数据,所以就要传入的是指针类型,否则无法修改原来的值
	  检验结果需要传入的参数是结构体指针,否则返回报错
	1.读取文件得到字节类型的数据,并将数据按行划分,去除注释行与空行
		对1得到的结果进行迭代
		①.去除行首尾的空格,判断本行是否是模块行,是的话进去通过模块名拿到结构体,并记录下来
		②.如果是非模块名将键值进行分割(分割为key,value),结构体属性中没有该对应字段名进行忽略
		  只有键没有值的忽略,只有值没有键的抛异常
			迭代①中记录下来的结构体中的字段,并将字段与本行的key进行比对
			相同的话将对应的value给该字段(key找不到匹配字段的话忽略)

3.代码实现(带详细注释)

 package main

import (
	"errors"
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"reflect"
	"strconv"
	"strings"
)

//以下的``中包含的是一种解析数据的格式,是一一对应的映射关系
//比如:Address 对应ini文件内的address字段
//在进行反射的时候将address对应的数据解析到Address字段中。


type MysqlConfig struct {
	Address    string `ini:"address"`
	Port       int    `ini:"port"`
	Username   string `ini:"username"`
	Userpasswd string `ini:"userpasswd"`
}
type RedisConfig struct {
	Host     string `ini:"host"`
	Port     int    `ini:"port"`
	Password string `ini:"password"`
	Database int    `ini:"database"`
	Test     bool   `ini:"test"`
}

type Config struct {
	MysqlConfig `ini:"mysql"`
	RedisConfig `ini:"redies"`
	// int         `ini:"mysql"`
}

func (c Config) Println() {
	mType := reflect.TypeOf(c)
	mValue := reflect.ValueOf(c)
	for i := 0; i < mType.NumField(); i++ {
		fmt.Println("成员结构体属性如下:", mType.Field(i).Name)
		tempValue := mValue.FieldByName(mType.Field(i).Name)
		// tempValue := mValue.FieldByName(mType.Field(i).Name)
		// 获取到的是值域,可以通过该对象进行每个字段的值进行获取
		tempType := tempValue.Type()
		// tempType := tempValue.Type()
		//获取到的是值域的具体类型信息

		// 再次迭代取值
		for j := 0; j < tempType.NumField(); j++ {
			fmt.Println("属性类型:", tempType.Field(j).Type, "属性名:", tempType.Field(j).Name, "属性值:", tempValue.Field(j))
		}
		fmt.Println()
	}
}


func Loading_INI(filename string, data interface{}) error {

	// 获取data的类型
	dataType := reflect.TypeOf(data)

	// 获取data对应的值
	dataValue := reflect.ValueOf(data)

	// 判断传进来的参数是不是指针类型,并且判断一下这个指针类型指向的是不是结构体
	if dataType.Kind() != reflect.Ptr || dataType.Elem().Kind() != reflect.Struct {
		return errors.New("the 2 args must be struct ptr")
	}

	// 读取配置文件
	bytes, err := ioutil.ReadFile("myconfig.ini")
	if err != nil {
		return err
	}
	iniLines := strings.Split(string(bytes), "\r\n")

	// 用于暂时存储ini配置文件内的模块名对应的结构体名
	var ComfigModelStructName string

	// 迭代每一行数据,进行对应的操作
	for index, line := range iniLines {

		// 去除行前面的空格
		line = strings.TrimSpace(line)
		// 判断是不是注释行与空行,是的话直接跳过本次循环
		if len(line) == 0 || (line[0] == '#' || line[0] == ';') { //排除掉空行,以及注释
			continue
		} else if line[0] == '[' {
			// 如果该行没有]
			if line[len(line)-1] != ']' {
				return fmt.Errorf("the '[' has nomatch ']' in %d line", index)
				//如果该行里面有[]却没有字段
			} else if len(strings.TrimSpace(line[1:len(line)-1])) == 0 {
				return fmt.Errorf("the [ ] has none in %d line", index)
				//字段书写规范
			} else {
				// 将配置文件内的模块名拿出来
				for i := 0; i < dataType.Elem().NumField(); i++ {
					if line[1:len(line)-1] == string(dataType.Elem().Field(i).Tag.Get("ini")) {
						ComfigModelStructName = dataType.Elem().Field(i).Name
					}
				}
				fmt.Println("结构体", ComfigModelStructName, "正在解析!")
			}
		} else {
			// 将数据以等号为分隔符进行分割
			tempIndex := strings.Index(line, "=")
			Mkey := line[0:tempIndex]
			Mvalue := line[tempIndex+1:]
			// 如果只有值没有键,那么抛出异常,只有键没有值,那么数据为默认值直跳过本次循环
			if len(strings.TrimSpace(Mkey)) == 0 {
				return fmt.Errorf("the Key is null in %d line", index+1)
			} else if len(strings.TrimSpace(Mvalue)) == 0 {
				continue
			} else {
				// 根据对应的结构体名拿到结构体具体信息
				sValue := dataValue.Elem().FieldByName(ComfigModelStructName)
				sType := sValue.Type()
				if sType.Kind() != reflect.Struct {
					return errors.New("the data members must be Struct")
				}
				for i := 0; i < sType.NumField(); i++ {
					if sType.Field(i).Tag.Get("ini") == Mkey {
						switch sType.Field(i).Type.Kind() {
						case reflect.String:
							sValue.Field(i).SetString(Mvalue)
						case reflect.Bool:
							mbool, err := strconv.ParseBool(Mvalue)
							if err != nil {
								return fmt.Errorf("the value must be true or false in %d line", index+1)
							}
							sValue.Field(i).SetBool(mbool)
						case reflect.Int, reflect.Int16, reflect.Int32, reflect.Int64:
							mint, err := strconv.ParseInt(Mvalue, 10, 64)
							if err != nil {
								return fmt.Errorf("the value must be number in %d line", index+1)
							}
							sValue.Field(i).SetInt(mint)
						case reflect.Float32, reflect.Float64:
							mfloat, err := strconv.ParseInt(Mvalue, 10, 64)
							if err != nil {
								return fmt.Errorf("the value must be number in %d line", index+1)
							}
							sValue.Field(i).SetInt(mfloat)
						}
					}
				}
			}
		}
	}
	fmt.Println("所有配置项解析完毕!")
	return nil
}
/*
	dataType.Elem().Kind()		写法会有很大的隐患,因为如果dataType不是指针类型就会报错,Elem方法只是为了拿到指针指向的元素
	if dataType.Kind() != reflect.Ptr || dataType.Elem().Kind() != reflect.Struct 不报错
	因为go语言判断的时候有阻断机制,在第一个判断条件为为真时不会去判断第二个条件,所以||后面的语句没有执行,不会报错
*/
func main() {

	var cg1 Config
	err := Loading_INI("myconfig.ini", &cg1)
	if err != nil {
		fmt.Println("error : ", err)
	}
	cg1.Println()
}
/*
打印结果

结构体 MysqlConfig 正在解析!
结构体 RedisConfig 正在解析!
所有配置项解析完毕!
成员结构体属性如下: MysqlConfig
属性类型: string 属性名: Address 属性值: 127.0.0.1
属性类型: int 属性名: Port 属性值: 2206
属性类型: string 属性名: Username 属性值: root    
属性类型: string 属性名: Userpasswd 属性值: 123456

成员结构体属性如下: RedisConfig
属性类型: string 属性名: Host 属性值: localhost   
属性类型: int 属性名: Port 属性值: 6379
属性类型: string 属性名: Password 属性值: root    
属性类型: int 属性名: Database 属性值: 100
属性类型: bool 属性名: Test 属性值: false
*/

总结

以上是博主在进行Go语言反射模块学习的时候记下的笔记,Go语言反射可以极大地方便我们完成需求,这些还是远远不够的,还需要细化学习,弄清楚每一个函数是干嘛的。只有熟悉了才能使用的时候得心应手。



GO GO GO !