[.net面向對象程序設計進階](20)反射(Reflection)（上）利用反射技術實現動態編程

2019-11-14 14:16:58

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[.net 面向對象程序設計進階] (20) 反射(Reflection)（上）利用反射技術實現動態編程

本節導讀:本節主要介紹什么是.NET反射特性，.NET反射能為我們做些什么，最后介紹幾種常用的反射的實現方法，通過對反射性特的了解，可以設計出非常有用的基于反射的編程模式。

讀前必備：

[.net 面向對象編程基礎] (10) 類的成員（字段、屬性、方法）

1.什么是.NET反射？

反射是.NET一個重要的特性，《CLR via C#》一書中對.NET反射的解釋為：在我們應用程序中使用元數據來表示存儲。編譯程序集或模塊時，編譯器會創建一個類型定義表、一個字段定義表、一個方法定義表以及其它表。而我們如果想動態調用這些元數據表（或說是解析這些表），或說是為這些元數據創建一個對象模型，這個過程就是反射。

簡單通俗的說，就是動態調用編譯過的程序集中的屬性，字段，方法等的過程，就是反射。

反射在.NET，通過System.Reflection命名空間中的類來實現。

2.反射能為我們做些什么？

這個問題是我們學習反射的重點，總得知道學習它的好處，才會繼續把本文看下去。

反射特性，確實是.NET一個非常重要且有用的特性。

A.枚舉類型成員

B.實例化新對象

C.執行對象成員

D.查找類型信息

E.查詢程序集信息

F.檢查應用于某種類型的自定義特性

G.創建和編譯新的程序集

H.簡化執行時而非編譯時綁定的數據的操作。（C# 4.0以后新功能）

此外.NET新版本中允許泛型上的反射.

以上是反射的基本特性，參考了《C#本質論》和《C#高級編程》

基于上面的基本特性，我們可以設計出很多非常實用的編程模式。

下面列舉幾種基于反射設計模式下的實例：

A.利用反射創動態創建程序集的API文檔。基于反射允許枚舉程序集中類型及成員的特性，我們可以通過反射獲取已編譯的程序集中的字段方法屬性事件和他們的xml注釋。從而動態創建程序集的API文檔；

B.非常常用的反射工廠模式。反射工廠模式在設計模式中比較容易理解，也比較簡單。很多代碼生成器中就利用這種設計模式完成不同數據庫的反射調用。比如我們有MsSql、MySQL、Oracle這三種數據庫，在項目設計中，我們有可能隨時換另一種數據庫（當然這只是假設），因此需要同時實現這三種數據庫的基礎增刪改查的類即數據訪問類。我們要切換數據庫的時候，只需要在config中更改數據庫類型，其他的工作交給反射工廠類去動態調用編譯好的程序集中對應的數據庫訪問方法。

如果沒有理解也沒關系，這里只是說明一下反射的應用實例，以便于更有信心的學習反射。反射在設計模式中的應還有很多，這里不再列舉。

3.反射應用基礎

上面說了這么多，無非就是先讓我們理解反射能為我們做些什么，下面進入正題，說一下反射的代碼實現。

下面主要介紹反射的核心類及類成員

反射的命名空間：System.Reflection

反射的類大多都在這個命名空間中。

主要的類： System.Type

這個類是反射的核心，其屬性方法可以得到運行時的信息。

Type類派生于System.Reflection.MemberInfo抽象類

MemberInfo類中的只讀屬性
屬性	描述	備注
Type DeclaringType	獲取聲明該成員的類或接口的類型
MemberTypes MemberType	獲取成員的類型，這個值用于指示該成員是字段、方法、屬性、事件、或構造函數	這是一個枚舉，它定義了用于表示不同成員的類型值。這些值包括：MemberTypes.Constructor, MemberTypes.Method, MemberTypes.Field, MemberTypes.Event, MemberTypes.PRoperty。因此可以通過檢查MemberType屬性來確定成員的類型，例如，在MemberType屬性的值為MemberTypes.Method時，該成員為方法
Int MetadataToken	獲取與特定元數據相關的值
Module Module	獲取一個代表反射類型所在模塊（可執行文件）的Module對象
String Name	成員的名稱
Type ReflectedType	反射的對象類型

Type類的只讀屬性
屬性	描述
Assembly Assembly	獲取指定類型的程序集
TypeAttributes Attributes	獲取制定類型的特性
Type BaseType	獲取指定類型的直接基類型
String FullName	獲取指定類型的全名
bool IsAbstract	如果指定類型是抽象類型，返回true
bool IsClass	如果指定類型是類，返回true
string Namespace	獲取指定類型的命名空間

Type類的方法
方法	描述
ConstructorInfo[] GetConstructors()	獲取指定類型的構造函數列表
EventInfo[] GetEvents();	獲取指定類型的時間列
FieldInfo[] GetFields();	獲取指定類型的字段列
Type[] GetGenericArguments();	獲取與已構造的泛型類型綁定的類型參數列表，如果指定類型的泛型類型定義，則獲得類型形參。對于正早構造的類型，該列表就可能同時包含類型實參和類型形
MethodInfo[] GetMethods();	獲取指定類型的方法列表
PropertyInfo[] GetProperties();	獲取指定類型的屬性列表e
MemberInfo[] GetMembers();	獲取指定類型的成員列表

反射還有很多類，這里不一一介紹，詳細可以查閱MSDN:

https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.reflection.aspx

4.反射實例

下面通過一個實例來學習一下反射最基本的使用方法。

建立一個解決方案，包含兩個項目，項目ClassLibrary生成一個DLL（包含兩個類），另一個項目是ReflectionTestGet，用于反射調用類ClassLibrary

第一個項目的兩個類如下：

MartialArtsMaster.cs

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;namespace ClassLibrary{    /// <summary>    /// 類：武林高手    /// MartialArtsMaster    /// </summary>    class MartialArtsMaster    {        /// <summary>        /// 級別        /// </summary>        public int _level = 9;        /// <summary>        /// 編號        /// </summary>        public int Id { get; set; }        /// <summary>        /// 姓名        /// </summary>        public string Name { get; set; }        /// <summary>        /// 年齡        /// </summary>        public int Age { get; set; }        /// <summary>        /// 門派        /// </summary>        public string Menpai { get; set; }        /// <summary>        /// 武學        /// </summary>        public string Kungfu { get; set; }        /// <summary>        /// 級別        /// </summary>        public int Level        {            get            {                return _level;            }            set            {                _level = value;            }        }        /// <summary>        /// 攻擊        /// </summary>        /// <param name="kungfu"></param>        /// <returns></returns>        public string Attack(string kungfu)        {            return "使用用了功夫：" + kungfu;        }        public string Kill(string kungfu, string name)        {            return "使用用了功夫：" + kungfu + "擊殺了" + name;        }    }}

View Code

Person.cs

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;namespace ClassLibrary{    /// <summary>    /// 類：人    /// </summary>    class Person    {        public string gender { get; set; }        public string race { get; set; }        public string Country { get; set; }        public string Eat(string strCountry)        {            switch (strCountry)            {                case "美國":                    return "愛吃西餐";                case "韓國":                    return "愛吃泡菜";                default:                    return "不知道";            }        }    }}

View Code

第二個項目調用如下：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;using System.Reflection;namespace ReflectionTestGet{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Assembly asm = Assembly.LoadFrom("ClassLibrary.dll");  //加載指定的程序集            Type[] alltype = asm.GetTypes();  //獲取程序集中的所有類型列表            foreach (Type calssName in alltype)            {                Console.WriteLine("加載程序的集類名："+ calssName.Name);  //打印出程序集所有類                foreach (var field in calssName.GetFields())                    Console.WriteLine(calssName.Name+"字段有：" + field.Name);  //打印出程序集所有字段，注意只能獲取公有字段                foreach (var pro in calssName.GetProperties())                    Console.WriteLine(calssName.Name + "屬性有：" + pro.Name);  //打印出程序集所有屬性                foreach (var met in calssName.GetMethods())                    Console.WriteLine(calssName.Name + "方法有：" + met.Name);  //打印出程序集所有方法            }            Console.ReadKey();        }    }}