Scala反射的Type Symbol与Mirror的关系

Question

Scala 反射非常复杂。它包含类型符号和镜像。你能告诉我他们之间的关系吗？

Answer 1

使用 Scala 反射 API 时，您会遇到比使用 Java 反射 API 时所习惯的类型更多的类型。假设您以 String 开头，其中包含类的完全限定类名，那么您可能会遇到以下类型：

• Universe：Scala 支持运行时和编译时反射。您可以通过从相应的宇宙中导入来选择您正在执行的反射类型。对于运行时反射，这对应于scala.reflect.runtime 包，对于编译时反射，它对应于scala.reflect.macros 包。这个答案侧重于前者。

  与 Java 一样，您通常通过选择要反射的 ClassLoader 的类来启动任何反射。 Scala 提供了使用当前类的ClassLoader 的快捷方式：scala.reflect.runtime.currentMirror，这为您提供了Mirror（稍后会详细介绍镜像）。许多 JVM 应用程序只使用一个类加载器，因此这是 Scala 反射 API 的常见入口点。由于您是从 runtime 导入的，因此您现在位于该 Universe 中。

• Symbols：符号包含有关您想要反映的任何内容的静态元数据。这包括你能想到的任何东西：这个东西是一个案例类，它是一个字段，它是一个类，类型参数是什么，它是抽象的，等等。你可能不会查询任何可能取决于当前词法范围的东西，例如一个类有哪些成员。您也可能不会以任何方式与您反映的事物进行交互（例如访问字段或调用方法）。您可以只查询元数据。

  词法范围是您在进行反射的地方可以“看到”的所有内容，不包括隐式范围（有关不同范围的处理，请参阅this SO）。类的成员如何随词法作用域变化？想象一个带有单个def foo: String 的抽象类。名称foo 可能在一个上下文中绑定到def（如果您查询它，给你一个MethodSymbol）或者它可以在另一个上下文中绑定到一个val（给你一个TermSymbol） .使用符号时，通常必须明确说明您期望什么样的符号，您可以通过 .asTerm、.asMethod、.asClass 等方法来做到这一点。

  继续我们开始的String 示例。您使用Mirror 派生一个描述类的ClassSymbol：currentMirror.staticClass(myString)。

• Types：Types 让您可以查询有关符号在当前词汇上下文中所指类型的信息。您通常将Types 用于两件事：查询有哪些 vars、vals 和 defs，以及查询类型关系（例如，此类型是否是该类型的子类）。有两种方法可以获取Type。通过TypeSymbol（ClassSymbol 是TypeSymbol）或通过TypeTag。

  继续该示例，您将对获得Type 的符号调用.toType 方法。

• Scopes：当你向Type 询问.members 或.decl——这就是给你术语（vars 和 vals）和方法的东西——你会得到一个@ 列表当前词法范围内的成员的 987654360@s。这个列表保存在MemberScope 类型中，它只是一个美化的List[Symbol]。

  在我们上面的抽象类示例中，此列表将包含 TermSymbol 或 MethodSymbol 名称 foo，具体取决于当前范围。

• Names：名称有两种形式：TermName 和 TypeName。它只是String 的包装。您可以使用类型来确定任何Name 命名的内容。
• Mirrors：最后，镜子是你用来与“某物”交互的东西。您通常从 Symbol 开始，然后使用该符号为要与之交互的方法、构造函数或字段派生符号。当您拥有所需的符号时，您可以使用currentMirror 为这些符号创建镜像。 Mirrors 允许您调用构造函数 (ClassMirror)、访问字段 (FieldMirror) 或调用方法 (MethodMirror)。您不得使用镜像来查询有关被反射事物的元数据。

因此，将反映上述描述的示例放在一起，这就是搜索字段、调用构造函数并读取val 的方式，给定具有完全限定类名的String：

// Do runtime reflection on classes loaded by current ClassLoader
val currentMirror: universe.Mirror = scala.reflect.runtime.currentMirror

// Use symbols to navigate to pick out the methods and fields we want to invoke
// Notice explicit symbol casting with the `.as*` methods.
val classSymbol: universe.ClassSymbol = currentMirror.staticClass("com.example.Foo")
val constructorSymbol: universe.MethodSymbol = classSymbol.primaryConstructor.asMethod
val fooSymbol: Option[universe.TermSymbol] = classSymbol.toType.members.find(_.name.toString == "foo").map(_.asTerm)

// Get mirrors for performing constructor and field invocations
val classMirror: universe.ClassMirror = currentMirror.reflectClass(classSymbol)
val fooInstance: Foo = classMirror.reflectConstructor(constructorSymbol).apply().asInstanceOf[Foo]
val instanceMirror: universe.InstanceMirror = currentMirror.reflect(fooInstance)

// Do the actual invocation
val fooValue: String = instanceMirror.reflectField(fooSymbol.get).get.asInstanceOf[String]
println(fooValue) // Prints the value of the val "foo" of the object "fooInstance"