golang如何使用struct的tag属性

golang如何使用struct的tag属性

从一个例子说起
我们经常会碰到下面格式的struct定义：

type Person struct {
    Name string `json:"name"`
    Age  int    `json:"age"`
}

这个struct定义一个叫做Person的类型，包含两个域Name和Age；但是在域的后面有神奇的json:"name"，这个用来干什么用？这篇文章试图来解释这个问题。

当golang的对象需要和json做转换的时候，我们就经常用到这个特性。
有两点注意的地方：

1. 如果一个域不是以大写字母开头的，那么转换成json的时候，这个域是被忽略的。

$ cat main.go
package main

import (
    "fmt"
    "encoding/json"
)

type Person struct {
    Name string `json:"name"`
    age  int    `json:"age"`
}

func main() {
    person := Person { "tom", 12 }
    if b, err := json.Marshal(person); err != nil {
        fmt.Printf("error: %s", err.Error())
    } else {
        fmt.Printf("value: %s", b)
    }
}
$ go build -o main main.go 
$ ./main
value: {"name":"tom"}

我们看到转换成json串之后，name正常输出了，而age被丢弃了，因为age以小写字母开头。

2. 如果没有使用json:"name"tag，那么输出的json字段名和域名是一样的。

$ cat main.go
package main

import (
    "fmt"
    "encoding/json"
)

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func main() {
    person := Person { "tom", 12 }
    if b, err := json.Marshal(person); err != nil {
        fmt.Printf("error: %s", err.Error())
    } else {
        fmt.Printf("value: %s", b)
    }
}
$ go build -o main main.go 
$ ./main
value: {"Name":"tom","Age":12}

我们看到输出的json串使用的是struct定义的字段名。

总结一下，json:"name"格式串是用来指导json.Marshal/Unmarshal，在进行json串和golang对象之间转换的时候映射字段名使用的。再举一个例子，json串和golang域名字可以任意转换：

$ cat main.go

package main

import (
    "fmt"
    "encoding/json"
)

type Person struct {
    Name string    `json:"age"`
    Age  int       `json:"address"`
}

func main() {
    person := Person { "tom", 12 }
    if b, err := json.Marshal(person); err != nil {
        fmt.Printf("error: %s", err.Error())
    } else {
        fmt.Printf("value: %s", b)
    }
}
$ go build -o main main.go 
$ ./main
value: {"age":"tom","address":12}

这个例子我们把Name映射成了 age，而把Age映射成address，当然这是个奇葩的映射，没有任何正向意义，只有负向意义，只是为了说明可以进行任何名字映射而已。

如果我们去看json包的源代码，我可以看到在encoding/json/encode.go, encoding/json/decode.go里面有读取tag值得相关代码。

tag := sf.Tag.Get("json")

也就是说这个json的tag是被json.Marshal和json.Unmarshal来使用的。

我们如何使用tag

还是以前的例子，Person有一个域Age，我们能不能限定Age的值在1-100之间，不至于太大，否则这个值没有意义了。

$ cat main.go
package main

import (
    "fmt"
    "strings"
    "strconv"
    "reflect"
  _ "encoding/json"
)

type Person struct {
    Name string    `json:"name"`
    Age  int       `json:"age" valid:"1-100"`
}

func (p * Person) validation() bool {
    v := reflect.ValueOf(*p)
    tag := v.Type().Field(1).Tag.Get("valid")
    val := v.Field(1).Interface().(int)
    fmt.Printf("tag=%v, val=%v\n", tag, val)
    
    result := strings.Split(tag, "-")
    var min, max int
    min, _ = strconv.Atoi(result[0])
    max, _ = strconv.Atoi(result[1])

    if val >= min && val <= max {
        return true
    } else {
        return false
    }
}

func main() {
    person1 := Person { "tom", 12 }
    if person1.validation() {
        fmt.Printf("person 1: valid\n")
    } else {
        fmt.Printf("person 1: invalid\n")
    }
    person2 := Person { "tom", 250 }
    if person2.validation() {
        fmt.Printf("person 2 valid\n")
    } else {
        fmt.Printf("person 2 invalid\n")
    }
}

这么例子我们给Person添加了一个validate函数，validate验证age是不是合理。
这个函数可以扩展对任意struct的任意valid域进行验证。

$ cat main.go
package main

import (
    "fmt"
    "strings"
    "strconv"
    "reflect"
  _ "encoding/json"
)

type Person struct {
    Name string    `json:"name"`
    Age  int       `json:"age" valid:"1-100"`
}

type OtherStruct struct {
    Age  int       `valid:"20-300"`
}

func validateStruct(s interface{}) bool {
  v := reflect.ValueOf(s)

  for i := 0; i < v.NumField(); i++ {
    fieldTag    := v.Type().Field(i).Tag.Get("valid")
    fieldName   := v.Type().Field(i).Name
    fieldType   := v.Field(i).Type()
    fieldValue  := v.Field(i).Interface()

    if fieldTag == "" || fieldTag == "-" {
        continue
    }

    if fieldName == "Age" && fieldType.String() == "int" {
        val := fieldValue.(int)

        tmp := strings.Split(fieldTag, "-")
        var min, max int
        min, _ = strconv.Atoi(tmp[0])
        max, _ = strconv.Atoi(tmp[1])
        if val >= min && val <= max {
            return true
        } else {
            return false
        }
    }
  }
  return true
}

func main() {
    person1 := Person { "tom", 12 }
    if validateStruct(person1) {
        fmt.Printf("person 1: valid\n")
    } else {
        fmt.Printf("person 1: invalid\n")
    }

    person2 := Person { "jerry", 250 }
    if validateStruct(person2) {
        fmt.Printf("person 2: valid\n")
    } else {
        fmt.Printf("person 2: invalid\n")
    }

    other1 := OtherStruct { 12 }
    if validateStruct(other1) {
        fmt.Printf("other 1: valid\n")
    } else {
        fmt.Printf("other 1: invalid\n")
    }

    other2 := OtherStruct { 250 }
    if validateStruct(other2) {
        fmt.Printf("other 2: valid\n")
    } else {
        fmt.Printf("other 2: invalid\n")
    }
}

在这个例子中我们定义了一个函数validateStruct，接受任意一个struct作为参数；validateStruct为验证struct中所有定义的Age字段，如果字段名字是Age，字段类型是int，并且定义了valid tag，那么就会验证这个valid是否有效。
看执行结果：

$ go build -o main main.go 
$ ./main
person 1: valid
person 2: invalid
other 1: invalid
other 2: valid