golang利用reflect包实现struct与params自动绑定

前言

由于 golang 静态强类型语言特性以及没有很好的泛型支持致使在用 go 写 web 服务的时候，总会由于要对 http params 的解析和类型转换上要花不少时间，而且这会让代码显得很冗余，那有什么办法能够解决这一苦痛呢？答案固然是有的，这里我讲会到如何用 reflect 包写一个工具类实现 model 层 struct 与 http params 的自动映射绑定。

具体实现其实很简单，主要用到的就是经过 reflect.TypeOf() 获取字段的类型（包括字段名，类型，Tag描述等相关信息），以及 reflect.ValueOf() 来获取字段的值类型用于复写从params获取到的数据， 同时还要注意不一样类型数值在 Set 时的差异。

用料

首先咱们设计一个struct来储存每一个反射字段的属性，就好比如下这样。
注意：取决于 golang 对于反射模型实现上的差别，这种操做在 go 里面其实并非那么的高效，推荐在第一次反射后 cache 一份结果到内存，以便下次用的时候直接获取。

type field struct {
	name     string
	def      bool
	defValue reflect.Value
	required bool
}

经过 range reflect.Type 获取 struct field 信息并填充到 []*field ，其中这包括了字段是否必传、默认值、字段名，这些均可以利用自定义 TAG 描述实现。

type Account struct {
	Email string `params:"email;required"`
	Name  string `params:"name;required"`
	Sign  string `params:"sign"`
	San   int    `params:"sam" defalut:"-99999"`
}

除此以外咱们还得须要一个 bitmap 用于映射 reflect.Kind 对应着的类型关系，以便于在 Set Value 时作好类型转换

var bitMap = map[reflect.Kind]int{
	reflect.Int.String
	reflect.Int:     32,
	reflect.Int16:   16,
	reflect.Int32:   32,
	reflect.Int64:   64,
	reflect.Int8:    8,
	reflect.Uint:    32,
	reflect.Uint16:  16,
	reflect.Uint32:  32,
	reflect.Uint64:  64,
	reflect.Uint8:   8,
	reflect.Float32: 32,
	reflect.Float64: 64,
}

实现

当完备以上材料后，想要实现咱们的功能那就如鱼得水轻松自如了，只须要 range 咱们定义好的 field slice，依次从 url.Values 中 Get 参数中的值，由于 http 协议的请求报文是面向文本没有额外的类型描述，所以咱们获取到的数据都是文本类型，这时候咱们须要根据 reflect.Kind 以不一样类型调用不一样 Set 方法。

func setValue(data string, v reflect.Value) (err error) {
	kind := v.Kind()
	switch kind {
	case reflect.Int64, reflect.Int8, reflect.Int16, reflect.Int32, reflect.Int:
		var d int64
		d, err = strconv.ParseInt(data, 10, bitMap[kind])
		if err != nil {
			return
		}
		v.SetInt(d)
	case reflect.Uint, reflect.Uint16, reflect.Uint32, reflect.Uint64, reflect.Uint8:
		var d uint64
		d, err = strconv.ParseUint(data, 10, bitMap[kind])
		if err != nil {
			return
		}
		v.SetUint(d)
	case reflect.Float64, reflect.Float32:
		var d float64
		d, err = strconv.ParseFloat(data, bitMap[kind])
		if err != nil {
			return
		}
		v.SetFloat(d)
	case reflect.String:
		if data == "" {
			return
		}
		v.SetString(data)
	return

reflect 性能优化

reflect慢主要有两个缘由：一是涉及到内存分配 malloc 之后的 GC（这在Go 1.9 Vsersion 中有所改善）；二是 reflect 实现里面有大量的枚举，以及类型推导之类的，再者 reflect.ValueOf()  获得的 reflect.Value 类型是一个具体的值，每次反射都得须要从新 malloc 这就又拖慢了整个过程的速度。

那若是咱们不使用 reflect.ValueOf() 获得值，直接使用 reflect.TypeOf() 的结果操做 struct 的数据，省掉一层反射是否是速度就会快不少呢？ 答案固然是必定的！直接上代码~

func setValueWithPointer() {
	acc := &Account{}
	tp := reflect.TypeOf(acc).Elem()
	field, _ := tp.FieldByName("Email")
	fieldPtr := uintptr(unsafe.Pointer(acc)) + field.Offset
	*((*string)(unsafe.Pointer(fieldPtr))) = "admin#otokaze.cn"
	fmt.Println(acc) // stdout: &{admin#otokaze.cn   0}
}

咱们很巧妙的利用了 reflect.TypeOf() 预留给咱们的 struct 内部 field 内存地址的偏移量，也由于 uintptr() 强转获得的是一个整形内存地址，这是能够进行算术运算的，只要拿到初始化 struct 后分配开始的内存地址再加上 field 内存地址的偏移量，咱们就能直接拿到这个 field 在物理内存上的地址，以此来写入咱们须要的内容。这种最直接的方式也节省了 reflect.ValueOf() 作的二次反射，同时也达到了咱们的修改目的。

以上，因而可知只要掌握了正确的姿式，golang 的反射效率依旧能够有很大提高！反射的应用场景还远不仅如此，咱们都知道由于静态语言的关系在 golang 没有如同 php 中 $$ 可变变量的支持，其实也能够经过反射来实现相似的效果，不过这就不是今天这篇文章所属的范畴了，把它看成知识点，循循善诱。还有更多的技巧等着你发现~