7.2 反射与元编程

反射(reflection)也被称作内省(introspection), 通常表示一个程序可以审视自身的状态和结构, 尤其是类型

反射是元编程的一种形式

1. Ruby

元编程是Ruby的重要特点之一, 经典学习材料是Ruby元编程

我的学习笔记: Ruby 元编程学习笔记

2. Javascript

ES6 提供了Proxy, Reflect.

Proxy 用于修改某些操作的默认行为, 等同于在语言层面做出修改, 所以属于一种「元编程」（meta programming）, 即对编程语言进行编程.

Reflect对象的方法与Proxy对象的方法一一对应，只要是Proxy对象的方法，就能在Reflect对象上找到对应的方法。这就让Proxy对象可以方便地调用对应的Reflect方法，完成默认行为，作为修改行为的基础。也就是说，不管Proxy怎么修改默认行为，你总可以在Reflect上获取默认行为.

Proxy

Proxy 实际上重载「overload」了运算符，即用自己的定义覆盖了语言的原始定义.

Proxy 的应用场景举例:

• 只读视图: 覆写所有五种可变方法, set, defineProperty, deleteProperty, preventExtensions, setPrototypeOf
• Web 服务的客户端: 一个接口拦截所有请求path
• 数据库ORM
• methode missing (类似ruby)
• 测试框架也可以用代理来创建模拟对象（mock object）

关于Proxy的好文章可以参考:

• 代理 Proxies
• ECMAScript 6简介: Proxy

Reflect

参考:

ECMAScript 6简介: Reflect

ES5 Object.defineProperty

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

• 作用: 直接在一个对象上定义一个新的属性，或者是修改已存在的属性
• 参数:
  • obj：必需, 目标对象
  • prop：必需, 需定义或修改的属性的名字
  • descriptor：必需, 描述符, 包括属性描述符(value, writable, configurable, enumerable)和存取描述符(get, set)
• 返回值: 目标对象, 即第一个参数

属性描述符:

注意, 以上默认值是指的普通属性的配置默认值, 如果是用Object.defineProperty 设置属性, 那么以上配置是从第三个参数descriptor中获取, 如果不传就是undefined/false

存取器描述

• 当使用了getter或setter方法，不允许使用writable和value这两个属性
• get或set不是必须成对出现，任写其一就可以
• getter, setter 中的this指向目标对象

getter/setter常见使用场景:

• 读取属性时改变对象状态, 如chai的链式调用: expect(foo).to.not.equal('bar')中, to, not都是在对应的getter中进行对象属性操作
• 增加属性获取和修改时的信息

获取描述符:

Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, prop)

3. Go

反射第一定律(红色): 反射可以将「接口类型」转换为「反射类型对象」

反射类型:

• reflect.Type 通过reflect.TypeOf(interface{})获取
• reflect.Value 通过reflect.ValueOf(interface{})获取

反射第二定律(黄色): 反射可以将「反射类型对象」转换为「接口类型变量」

func (v Value) Interface() interface{}

然后可以通过断言, 恢复底层的具体值:

f := 8.8
reflectValue := reflect.ValueOf(f)       //reflect.Value
ff := reflectValue.Interface().(float64) //float64

反射第三定律: 如果要修改「反射类型对象」, 其值必须是「可写的」（settable）

todo

使用笔记

reflect.Value 是一个type, 用于获取类型信息

reflect.Type 是一个接口, 用于对对象数据的读写

反射能探知到当前包或者外部包的非导出成员.

typ := reflect.TypeOf(MyData{})    // reflect.Type
fmt.Printf("Struct is %d bytes long\n", typ.Size()) // 存储长度
n := typ.NumField() // 结构体专用, 字段个数
for i := 0; i < n; i++ {
  field := typ.Field(i)  // 指定字段类型
  fmt.Printf("%s at offset %v, size=%d, align=%d\n",
    field.Name, field.Offset, field.Type.Size(), field.Type.Align())

  field.Tag // StructTag

  // `species:"gopher" color:"blue"`
  fmt.Println(field.Tag.Get("color"), field.Tag.Get("species"))
}

Type#Elem(): 指针, 数组, 切片, 字段(值), 通道的反射类型, 调用Elem, 获取元素对应的反射类型.

Type#FieldByName(name string) (StructField, bool) func (v Value) FieldByName(name string) Value

4. Lua

Lua 中的 metatable 和 week table 可以认为是一种元编程.