議程3 - Reflect 用太多，都不好意思跟別人說 Go 靜態了 - 高宜誠 / YC Kao

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Why Reflect?

主要為動態語言與靜態語言差異:

• runtime type check vs compile time type check
• flexibility vs safety

天有不測風雲，人有 JSON YAML – YC. 2024

What is reflect?

靜態的處理動態內容
可以做到

• read type information: 如 json tag
• dynamic modify value and types

graph TB
    subgraph Go Memory
        XXXStruct["type XXX struct {...}"]
        Value["reflect.Value"]
        Type["reflect.Type"]
    end

    XXXStruct --> |指向| Value
    XXXStruct --> |指向| Type

    Value --> |包含資料的實例| XXXStruct
    Type --> |包含型別的描述| XXXStruct

How reflect works

ABI (Application Binary Interface)

• 紀錄每個 type 的 memory layout

• reflect rely on ABI

• reflect.Type
  紀錄該型別的描述，例如是否 comparable
  從 abi 透過 unsafe.Pinter() 硬轉 rtype(具有所有資訊），並再轉 reflect.Type（具有 exposed 資訊）

例如是指標 type，可以拿到他指向的 type

StructField: 代表一個 struct 裡的一個 field，包含 field name, type, tag 等資訊

• 也有 Anonymous 代表是否為 embedded field
  fun fact: 可以將 type C struct 放進其他 struct{A C} 並修改 Anonymous，達到名稱與型別不同的 embedded field

用 StructOf 可以拿多個 StructField，轉換成一個 type

reflect.Value 沒有 expose 任何 field，所有操作都要透過 reflect package，例如 reflect.Value.CanInt()

• 因為不知道這個值裡面會有什欄位
• 需要用 FieldByName or FieldByIndex
• 在拿 FieldByName 時，若沒有 embed field，會提早結束，反之，會針對 embed filed 的 type 一層一層往下 reflect lookup。

小技巧

1. 如果 type 沒有 embed，在做 reflect.Type.FieldByName() 會快很多 ^{(差異十倍)}
2. 如果已知 field index，用 reflect.Type.FieldByIndex() 會避免陷入 deep dive 的問題
3. 可以把 known fields 包成一個 struct 包進另一個 struct，這樣用 v.FieldByName("Known").Interface().(Known) 可以快速拿到已知 struct 的 field value ^{(差異五倍)}

// 求 source code
https://cs.opensource.google/go/go/+/refs/tags/go1.22.3:src/reflect/value.go;l=310

Q&A

• 可在需要動態定義型別時使用reflect
• reflect相對較不安全, 需要多寫test case檢查, 並多利用Can相關方法事先檢查, 減少panic的機會; 另外需要做好recover

reflect 從 abi 拿完整 memory layout 等等，也會被 GC 正常管理記憶體，相較直接使用 unsafe 來的安全（？）