golang自定义struct字段标签

原文链接： https://sosedoff.com/2016/07/16/golang-struct-tags.html

struct是golang中最常使用的变量类型之一，几乎每个地方都有使用，从处理配置选项到使用encoding/json或encoding/xml包编排JSON或XML文档。字段标签是struct字段定义部分，允许你使用优雅简单的方式存储许多用例字段的元数据(如字段映射，数据校验，对象关系映射等等)。

基本原理

通常structs最让人感兴趣的是什么？strcut最有用的特征之一是能够制定字段名映射。如果你处理外部服务并进行大量数据转换它将非常方便。让我们看下如下示例：

type User struct {
Id int `json:"id"`
Name string `json:"name"`
Bio string `json:"about,omitempty"`
Active bool `json:"active"`
Admin bool `json:"-"`
CreatedAt time.Time `json:"created_at"`
}


在User结构体中，标签仅仅是字段类型定义后面用反引号封闭的字符串。在示例中我们重新定义字段名以便进行JSON编码和反编码。意即当对结构体字段进行JSON编码，它将会使用用户定义的字段名代替默认的大写名字。下面是通过json.Marshal调用产生的没有自定义标签的结构体输出：

{
"Id": 1,
"Name": "John Doe",
"Bio": "Some Text",
"Active": true,
"Admin": false,
"CreatedAt": "2016-07-16T15:32:17.957714799Z"
}


如你所见，示例中所有的字段输出都与它们在User结构体中定义相关。现在，让我们添加自定义JSON标签，看会发生什么：

{
"id": 1,
"name": "John Doe",
"about": "Some Text",
"active": true,
"created_at": "2016-07-16T15:32:17.957714799Z"
}


通过自定义标签我们能够重塑输出。使用json:"-"定义我们告诉编码器完全跳过该字段。查看JSON和XML包以获取更多细节和可用的标签选项。

自主研发

既然我们理解了结构体标签是如何被定义和使用的，我们尝试编写自己的标签处理器。为实现该功能我们需要检查结构体并且读取标签属性。这就需要用到reflect包。

假定我们要实现简单的校验库，基于字段类型使用字段标签定义一些校验规则。我们常想要在将数据保存到数据库之前对其进行校验。

package mainimport (
"reflect"
"fmt"
)const tagName = "validate"type User struct {
Id int `validate:"-"`
Name string `validate:"presence,min=2,max=32"`
Email string `validate:"email,required"`
}func main() {
user := User{
Id: 1,
Name: "John Doe",
Email: "john@example",
}// TypeOf returns the reflection Type that represents the dynamic type of variable.
// If variable is a nil interface value, TypeOf returns nil.
t := reflect.TypeOf(user)//Get the type and kind of our user variable
fmt.Println("Type: ", t.Name())
fmt.Println("Kind: ", t.Kind())for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
// Get the field, returns https://golang.org/pkg/reflect/#StructField
field := t.Field(i)//Get the field tag value
tag := field.Tag.Get(tagName)fmt.Printf("%d. %v(%v), tag:'%v'\n", i+1, field.Name, field.Type.Name(), tag)
}}

输出：

Type: User
Kind: struct
1. Id(int), tag:'-'
2. Name(string), tag:'presence,min=2,max=32'
3. Email(string), tag:'email,required'


通过reflect包我们能够获取User结构体id基本信息，包括它的类型、种类且能列出它的所有字段。如你所见，我们打印了每个字段的标签。标签没有什么神奇的地方，field.Tag.Get方法返回与标签名匹配的字符串，你可以自由使用做你想做的。

为向你说明如何使用结构体标签进行校验，我使用接口形式实现了一些校验类型(numeric, string, email).下面是可运行的代码示例：

package mainimport (
"regexp"
"fmt"
"strings"
"reflect"
)//Name of the struct tag used in example.
const tagName = "validate"//Regular expression to validate email address.
var mailRe = regexp.MustCompile(`\A[\w+\-.]+@[a-z\d\-]+(\.[a-z]+)*\.[a-z]+\z`)//Generic data validator
type Validator interface {
//Validate method performs validation and returns results and optional error.
Validate(interface{})(bool, error)
}//DefaultValidator does not perform any validations
type DefaultValidator struct{}func (v DefaultValidator) Validate(val interface{}) (bool, error) {
return true, nil
}type NumberValidator struct{
Min int
Max int
}func (v NumberValidator) Validate(val interface{}) (bool, error) {
num := val.(int)if num < v.Min {
return false, fmt.Errorf("should be greater than %v", v.Min)
}if v.Max >= v.Min && num > v.Max {
return false, fmt.Errorf("should be less than %v", v.Max)
}return true, nil
}//StringValidator validates string presence and/or its length
type StringValidator struct {
Min int
Max int
}func (v StringValidator) Validate(val interface{}) (bool, error) {
l := len(val.(string))if l == 0 {
return false, fmt.Errorf("cannot be blank")
}if l < v.Min {
return false, fmt.Errorf("should be at least %v chars long", v.Min)
}if v.Max >= v.Min && l > v.Max {
return false, fmt.Errorf("should be less than %v chars long", v.Max)
}return true, nil
}type EmailValidator struct{}func (v EmailValidator) Validate(val interface{}) (bool, error) {
if !mailRe.MatchString(val.(string)) {
return false, fmt.Errorf("is not a valid email address")
}return true, nil
}//Returns validator struct corresponding to validation type
func getValidatorFromTag(tag string) Validator {
args := strings.Split(tag, ",")switch args[0] {
case "number":
validator := NumberValidator{}
fmt.Sscanf(strings.Join(args[1:], ","), "min=%d,max=%d", &validator.Min, &validator.Max)
return validator
case "string":
validator := StringValidator{}
fmt.Sscanf(strings.Join(args[1:], ","), "min=%d,max=%d", &validator.Min, &validator.Max)
return validator
case "email":
return EmailValidator{}
}return DefaultValidator{}
}//Performs actual data validation using validator definitions on the struct
func validateStruct(s interface{}) []error {
errs := []error{}//ValueOf returns a Value representing the run-time data
v := reflect.ValueOf(s)for i := 0; i < v.NumField(); i++ {
//Get the field tag value
tag := v.Type().Field(i).Tag.Get(tagName)//Skip if tag is not defined or ignored
if tag == "" || tag == "-" {
continue
}//Get a validator that corresponds to a tag
validator := getValidatorFromTag(tag)//Perform validation
valid, err := validator.Validate(v.Field(i).Interface())//Append error to results
if !valid && err != nil {
errs = append(errs, fmt.Errorf("%s %s", v.Type().Field(i).Name, err.Error()))
}
}return errs
}type User struct {
Id int `validate:"number,min=1,max=1000"`
Name string `validate:"string,min=2,max=10"`
Bio string `validate:"string"`
Email string `validate:"string"`
}func main() {
user := User{
Id: 0,
Name: "superlongstring",
Bio: "",
Email: "foobar",
}fmt.Println("Errors: ")
for i, err := range validateStruct(user) {
fmt.Printf("\t%d. %s\n", i+1, err.Error())
}
}

输出：

Errors:
1. Id should be greater than 1
2. Name should be less than 10 chars long
3. Bio cannot be blank
4. Email should be less than 0 chars long

在User结构体我们定义了一个Id字段校验规则，检查值是否在合适范围1-1000之间。Name字段值是一个字符串，校验器应检查其长度。Bio字段值是一个字符串，我们仅需其值不为空，不须校验。最后，Email字段值应是一个合法的邮箱地址(至少是格式化的邮箱)。例中User结构体字段均非法，运行代码将会获得以下输出：

Errors:
1. Id should be greater than 1
2. Name should be less than 10 chars long
3. Bio cannot be blank
4. Email should be less than 0 chars long

最后一例与之前例子(使用类型的基本反射)的主要不同之处在于，我们使用reflect.ValueOf代替reflect.TypeOf。还需要使用v.Field(i).Interface()获取字段值，该方法提供了一个接口，我们可以进行校验。使用v.Type().Filed(i)我们还可以获取字段类型。